Erzeugung und Speicherung elektrischer Energie

Die Debatte um Deutschlands künftigen Energiemix reißt nicht ab. Sonne oder Wind, Kohle, Gas, Stroh oder Erdwärme: Wie wird die Energie in den nächsten Jahrzehnten erzeugt? Klimaschutz und die Endlichkeit der fossilen Energieträger zwingen zu neuen Versorgungskonzepten. Die Atomkraft ist umstritten, die Kernfusion nicht anwendbar, Kohle und Öl klimaschädlich, es bleiben die regenerativen Energiequellen. Doch auch diese sind umstritten. Wie werden wir in der Zukunft unseren Bedarf an elektrischer Energie decken?
Im ersten Vorlesungsteil werden Sie einen Überblick über die Erzeugung und Speicherung elektrischer Energie bekommen. Ziel ist, dass Sie am Ende

• den Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise von Wärmekraftwerken, Wasserkraftwerken und Windkraftwerken erläutern können,
• die Herausforderungen beim Kraftwerkseinsatz beschreiben können und
• die wichtigsten Elemente zur Speicherung elektrischer Energie kennen.

Übertragung und Verteilung elektrischer Energie

Die elektrische Energieversorgung Europas befindet sich in dem wohl grundlegendsten Veränderungsprozess seit ihrem Aufbau. Der steigende Stromverbrauch, die Anforderungen einer verstärkten Integration von dezentralen Stromerzeugungsanlagen, eine alternde Strominfrastruktur, sowie der Wunsch nach größerer Angebotsvielfalt, Unabhängigkeit von Energieimporten und Versorgungssicherheit stellen große Herausforderungen für die zukünftige europäische Elektrizitätsversorgung dar. Dementsprechend wichtig ist es, für einen Ingenieur, über die grundlegenden Zusammenhänge der Elektroenergieversorgung Bescheid zu wissen.
Im zweiten Vorlesungsteil bekommen Sie einen zusammenfassenden Überblick über die Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Das Ziel ist, dass Sie am Ende

• den Aufbau der elektrischen Energieversorgungsnetze verstehen,
• das Berechnungsverfahren der symmetrischen Komponenten anwenden können,
• Kurzschlussströme einfacher Netzkonfigurationen berechnen können und
• die Gefährdung des Menschen durch spannungsführende Teile erkennen und einfache Schutzmaßnahmen kennen.

Skript

Das Vorlesungsskript und weitere Unterlagen werden im Moodle-Kurs bereitgestellt.