M 14: Energie 1: Grundlagen

 

 

 

Das Modul erläutert die wirtschaftlichen, technischen und ökologischen Zusammenhänge moderner Energieversorgung.


Im Kurs »Grundlagen der Energiewirtschaft« werden die Strukturen der globalen und der nationalen Energieversorgung dargestellt. Dazu werden grundlegende Begriffe der Energiewirtschaft erläutert und die Verfügbarkeit sowie die weltweite Verteilung und Nutzung verschiedener Energiequellen aufgezeigt. Basierend auf einer Beschreibung der historischen Entwicklung der Energieversorgung werden grundsätzliche Möglichkeiten der Energieerzeugung einander gegenüber gestellt und bewertet sowie zukünftige Entwicklungen des Energiebedarfs und seiner Deckung abgeschätzt. Dazu sind neben den Umwandlungstechnologien auch Speicher- und Transportvorgänge zu berücksichtigen. Die Betrachtungen umfassen sowohl die Versorgung stationärer Verbraucher mit Strom, Wärme und anderen Energieformen als auch den Verkehrssektor. Schließlich werden politische und rechtliche Rahmenbedingungen der Energiewirtschaft dargestellt.

Der Kurs »Energieumwandlung und Energietransport« befasst sich mit den technischen Grundlagen und Zusammenhängen von Energieumwandlungsprozessen. Obwohl Technologien zur Umwandlung von Brennstoffen zu Strom, Wärme, Kälte, Dampf, mechanischer Energie etc. im Laufe der Zeit immer effizienter geworden sind, besteht immer noch ein großes Potenzial und die Notwendigkeit zur weiteren Steigerung von Wirkungsgraden und zur Entwicklung neuer Verfahren. Allerdings sind alle Energieumwandlungsprozesse Gesetzmäßigkeiten unterworfen, die eine 100 %ige Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Ressourcen unmöglich machen. Daher werden zunächst die physikalischen und thermodynamischen Grundlagen erläutert, ohne deren Verständnis es nicht möglich ist, Energieversorgungsprozesse zu verstehen und zu bewerten. Danach werden die wichtigsten Verstromungstechnologien, von Dampf- und Gasturbinenkraftwerken über Kolbenmaschinen bis hin zu Brennstoffzellen erläutert. Schließlich werden noch Möglichkeiten der Kälteerzeugung und der Abwärmeauskopplung aus Kraftwerken aufgezeigt.

Im Kurs »Energieversorgungssysteme« wird der Aufbau von Energieversorgungssystemen als technisch-wirtschaftliche Gesamtsysteme zur Deckung des Energiebedarfs erläutert. Energiesysteme stellen Systeme dar, die sowohl die technische Seite der Energieversorgung als auch die energienutzende Gesellschaft und die sie umgebende Umwelt umfassen. Im Einzelnen werden Elektrizitäts-, Fernwärme- und Kälteversorgungs- sowie Gasversorgungssysteme betrachtet.

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Prof. Dr. Achim Loewen

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