| Titel der Lehrveranstaltung / des Moduls | Smarte Netze und Infrastrukturen |
| Kennzahl der Lehrveranstaltung / des Moduls | 072722020201 |
| Unterrichtssprache | Deutsch |
| Art der Lehrveranstaltung (Pflichtfach, Wahlfach) | Pflichtfach |
| Semester in dem die Lehrveranstaltung angeboten wird | Sommersemester 2025 |
| Semesterwochenstunden | 2 |
| Studienjahr | 2025 |
| Niveau der Lehrveranstaltung / des Moduls laut Lehrplan | 2. Zyklus (Master) |
| Anzahl der zugewiesenen ECTS-Credits | 3 |
| Name des/der Vortragenden | Lukas SCHOBER
Andreas SCHREINER |
| Voraussetzungen und Begleitbedingungen |
Keine |
| Lehrinhalte |
Im Fokus der Lehrveranstaltung stehen Anlagen, Systeme, Strukturen und die Funktionsweise von Energienetzen für Strom und Gas. Ein Augenmerk liegt zudem auf aktuellen Herausforderungen aus der Digitalisierung von Energienetzen und der Elektro-Mobilität. Die vorrangig technisch geprägten Lehrinhalte werden ergänzt um netzwirtschaftliche Aspekte zur Netznutzung, Regulation, Preisbildung und Sektorenkopplung.
- Grundbegriffe der Wechselstromtechnik
- Grundschaltelement an Wechselspannung
- Elektrische Arbeit und Leistung im Wechselstromkreis
- Blindleistungskompensation
- Grundlagen der Drehstromtechnik
- Aufbau und Funktionsweise des Transformators
- Technischer Aufbau und Funktionsweise von Energienetzen: Anlagen, Systeme, Strukturen und Funktionsweise.
- Monopolcharakter von Energienetzen: Energierecht, Regulierung, Unbundling, Netzzugang und Netznutzung
- Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität: Begriffe, Kenngrößen, Systemdienstleistungen und Perspektiven
- Digitalisierung von Energieinfrastrukturen: Ziele, Technologien, Chancen, Risiken, Perspektiven und (rechtliche) Grenzen
- Auswirkungen von Elektromobilität, PV-Anlagen und Wärmepumpen auf die Stromnetze
- Methoden der Preisbildung in regulierten Energienetzen
- Stromnetze im Wandel: Smart Grid, Regelbarer Trafo, Lastmanagement, Bidirektionales Laden, Energiegemeinschaften
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| Lernergebnisse |
Mit Abschluss dieser Lehrveranstaltung sind die Studierenden mit der Funktionsweise von Energienetzen vertraut und können deren Rolle in einem zunehmend digitalen und regenerativen Energiesystem sicher einordnen. Die Studierenden kennen
- Technologien, Strukturen und Funktionsweise von Netzen für die Verteilung von Strom und Gas. Sie können diese anhand typischer Kenngrößen und Zusammenhänge beschreiben und einordnen.
- Die Grundlagen der Wechsel- und Drehstromtechnik, der Blindstromkompensation und die Funktionsweise des Transformators.
- die Konzepte Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität. Mit typischen Kenngrößen und der Berechnung von Beispielen sind sie vertraut. Deren Bedeutung in einem regenerativen Energiesystem können sie erläutern und einordnen.
- rechtliche Grundlagen für Energienetze mit Monopolcharakter und können diese im Hinblick auf Betrieb (unbundling), sowie Zugang und Nutzung anwenden.
- Methoden der kosten- und anreiz-orientierten Preisbildung und können Beispiele berechnen.
- die zukünftige Rolle der Energienetze in digitalisierten und dezentralisierten Energiesystemen. Sie sind in der Lage Chancen, Risiken und (rechtliche) Grenzen neuer Technologien - insbesondere zu Elektromobilität und Digitalisierung - beschreiben und abzuwägen.
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| Geplante Lernaktivitäten und Lehrmethoden |
- Integrierte Lehrveranstaltung
- Vorlesung mit integrierten Übungen
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| Prüfungsmethode und Beurteilungskriterien |
Zwei schriftliche Teilprüfungen (jeweils 50%).
Für eine positive Gesamtnote müssen insgesamt über alle Prüfungsteile mindestens 50% der Punkte erzielt werden. |
| Kommentar |
Keiner |
| Empfohlene Fachliteratur und andere Lernressourcen |
- Brauner, Günther (2016): Energiesysteme: regenerativ und dezentral. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden.
- Crastan, Valentin (2015): Elektrische Energieversorgung. 1: Netzelemente, Modellierung, stationäres Verhalten, Bemessung, Schalt- und Schutztechnik. 4., bearbeitete Auflage. Heidelberg: Springer Vieweg.
- Konstantin, Panos (2017): Praxisbuch Energiewirtschaft: Energieumwandlung, -transport und -beschaffung, Übertragungsnetzausbau und Kernenergieausstieg. 4., aktualisierte Auflage. Berlin: Springer Vieweg.
- Appelrath, Hans-Jürgen; Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (Hrsg.) (2012): Future Energy Grid: Migrationspfade ins Internet der Energie. Berlin: Springer.
- Knieps, Günter (2007): Netzökonomie: Grundlagen, Strategien, Wettbewerbspolitik. 1. Aufl. Wiesbaden: Gabler.
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| Art der Vermittlung |
Präsenzveranstaltung und Exkursion (Intelligentes Stromnetz) |