B.Sc.-Studiengang Erneuerbare Energien

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1 Schwerpunktwahl B.Sc.-Studiengang Erneuerbare Energien Wechsel der Prüfungsordnung Elektrische Energiesysteme Thermische Energiesysteme Kinetische Energiesysteme Master Energietechnik Master Nachhaltige Elektrische Energieversorgung Fragen? Struktur (PO 2011) 1. Semester () 2. Semester (SS) 3. Semester () 4. Semester (SS) 5. Semester () 6. Semester (SS) Höhere Mathematik I + II Höhere Mathematik III Numerische Grundlagen 9 LP 9 LP Elektrische Energietechnik Pflichtmodul Pflichtmodul Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit mit Wahlmöglichkeit mit Wahlmöglichkeit 4,5 LP 4,5 LP Werkstoffmechanik Angewandte Thermodynamik I + II Schlüsselqualifikationen (fachübergreifend) 3LP Experimentalphysik Pflichtmodul Wahlbereich Wahlbereich Wahlbereich mit Physikpraktikum mit Wahlmöglichkeit elektr., therm., kinet. elektr., therm., kinet. elektr., therm., kinet. 2 LP 1 LP Konstruktionslehre 1 EE Wahlbereich Wahlbereich Wahlbereich elektr., therm., kinet. elektr., therm., kinet. elektr., therm., kinet. Einführung Einführung in die Elektrotechnik Erneuerbare Energien Schlüsselqualifikationen Erneuerbare Energien mit Praktikum (fachübergreifend) elektrotechnischem Praktikum 9 LP Technische Mechanik I Technische Mechanik II Informatik 1 Informatik 2 Schlüsselqualifikationen Bachelorarbeit (LRT, EE) (EE) (Programmierung) (fachübergreifend) (Projektarbeit) 12 LP Summe: 32 LP Summe: 29,5 LP Summe: 28,5 LP Summe: 3 Summe: 27 LP Summe: 30 LP 1

2 Makrostruktur Studiengang B.Sc. Erneuerbare Energien (PO 2016) 1. Semester () 2. Semester (SS) 3. Semester () 4. Semester (SS) 5. Semester () 6. Semester (SS) 9 LP Einführung Erneuerbare Energien Höhere Mathematik I + II 9 LP Werkstoffmechanik Wahlbereich elektr.,therm., kinet. Konstruktionslehre 1 EE Darstellungstechnik Konstruktionselemente I 9 LP Elektrische Energietechnik Höhere Mathematik III 4,5 LP 4,5 LP Angewandte Thermodynamik I + II Ergänzungsmodul Numerische Grundlagen Wahlbereich elektr., therm., kinet. Wahlbereich elektr., therm., kinet. Ergänzungsmodul Ergänzungsmodul Wahlbereich elektr., therm., kinet. Wahlbereich elektr., therm., kinet. Ergänzungsmodul Wahlbereich elektr., therm., kinet. Wahlbereich elektr., therm., kinet. Mechanik I (EE, Verkehrsing.) Summe: 32 LP 2 LP Physik Einführung in die Elektrotechnik mit elektrotechnischem Praktikum Summe: 29,5 LP 1 LP Schlüsselqualifikationen (fachübergreifend) Summe: 28,5 LP Legende: =Basismodule =Kernmodule =Ergänzungsmodule (ECTS) =Schlüsselqualifikationen (fachübergreifend) =Schlüsselqualifikationen (fachaffin) =Bachelorarbeit Erneuerbare Energien Praktikum Schlüsselqualifikationen (fachaffin) (Informatik II) Summe: 30 LP Gesamtzahl der Leistungspunkte = 180 (Die Zahlen bedeuten die Leistungsmodule eines Moduls pro Semester) Schlüsselqualifikationen (fachübergreifend) Summe: 30 LP Schlüsselqualifikationen (fachaffin) (Projektarbeit) Bachelorarbeit Summe: 30 LP 12 LP (Universität Stuttgart, Stand ) Technische Mechanik Übergang PO > PO 2016 PO2011: TM1 (6LP) und TM2 (3LP) ist für alle Studierende verpflichtend. TM3 (6LP) nur für Studierende verpflichtend, die thermische oder kinetische Energiesysteme wählen. Die Prüfungen werden letztmalig in folgenden Semestern angeboten: TM1: 16/17 TM2: 16/17 TM3: 16/17 PO2016: Mechanik 1 (6LP) ist für alle Studierende verpflichtend. Mechanik 2 (6LP) nur für Studierende verpflichtend, die thermische oder kinetische Energiesysteme wählen. Für Studierende der PO2011, die in die PO 2016 wechseln wollen, gilt: Wechsel nur im Zeitfenster bis möglich Mechanik 1 wird anerkannt für TM 1 (LRT, EE) Mechanik 2 wird anerkannt für TM 2 (EE) und TM 3 (EE) 2

3 Informatik Übergang PO > PO 2016 PO2011: Informatik 1 und Informatik 2 (Roller) ist für alle Studierende verpflichtend. Diese Prüfungen werden letztmalig in folgenden Semestern angeboten: Info 1: 16/17 Info 2: 16/17 Ab 16/17 wird Informatik 1 von Wagner gelesen. Ab SS 17 wird Informatik 2 von Wagner gelesen. PO2016: Informatik 1 (Wagner) ist nicht verpflichtend (Wahlfach). Informatik 2 (Wagner) ist für alle Studierende verpflichtend. Bei der Prüfungsanmeldung im 2016/17 ist zu beachten, das Informatik 1 sowohl von Roller als auch Wagner angeboten wird! 1. Wahlbereich: Elektrische Energiesysteme 2. Wahlbereich: Thermische Energiesysteme 3. Wahlbereich: Kinetische Energiesysteme * verpflichtend für den Schwerpunkt Wahlbereiche PO 2011 Photovoltaik I Windenergie I - Grundlagen Windenergie Elektrische Energienetze I Regelungstechnik I Leistungselektronik I Elektrische Maschinen I T. Strömungslehre, Hochspannungstechnik I, Mikroelektronik Solarthermie I Einführung in die energetische Nutzung von Biomasse Grundlagen Technischer Verbrennungsvorgänge I+II Technische Strömungslehre Grundl. der Wärmeübertragung Regelungs- und Steuerungstechnik Technische Mechanik III * Grundlagen Windenergie Wasserkraft und bau Technische Strömungslehre Konstruktionslehre II (EE & LRT) Elektrische Maschinen I Regelungs- und Steuerungstechnik Technische Mechanik III * 3

4 1. Wahlbereich: Elektrische Energiesysteme 2. Wahlbereich: Thermische Energiesysteme 3. Wahlbereich: Kinetische Energiesysteme Wahlbereiche PO 2016 Photovoltaik I Windenergie I - Grundlagen Windenergie Elektrische Energienetze I Regelungstechnik I Leistungselektronik I Elektrische Maschinen I Schaltungstechnik Solarthermie I Einführung in die energetische Nutzung von Biomasse Grundlagen Technischer Verbrennungsvorgänge I+II Technische Strömungslehre Grundl. der Wärmeübertragung Regelungs- und Steuerungstechnik Mechanik II Grundlagen Windenergie Wasserkraft und bau Technische Strömungslehre Konstruktionslehre II (EE & LRT) Elektrische Maschinen I Regelungs- und Steuerungstechnik Mechanik II Photovoltaik I (Werner) Sonneneinstrahlung, Spektrum Potential der Sonnenenergie Grundlagen Photovoltaik Theoretische und Praktische Obergrenzen Photovoltaik-Technologien (c-si, a-si, CIGS, CdTe) Modul- und Systemtechnik Kenntnisse der Grundlagen der Photovoltaik, Verständnis der Zusammenhänge der physikalischen Grundlagen und der Herstellung von Solarzellen Empfehlung Mikroelektronik I 4

5 Grundlagen Windenergie (Cheng) Einleitung, Historie & Potenziale, Windbeschreibung für Ertragsberechung, Standortwahl und Windparkaspekte Typologie und Funktion von Windenergieanlagen Aerodynamische Auslegung und Blattelement-Impulstheorie Kennlinien und Leistungsbegrenzung, Konstruktiver Aufbau: 1. Mechanik, 2. Elektrisches System und Regelung, Dynamische Belastungen Offshore-Windenergieanlagen Wirtschaftlichkeit, Energiepolitische Fragen Windenergielabor I 4 Laborversuche: Windmesstechnik Hochlaufversuch Leistungsbegrenzung und regelung Generatorkennlinie anhand einer Klein-Windenergieanlage Elektrische Energienetze I (Tenbohlen) Prinzipien der elektrischen Energieübertragung Aufbau und Ersatzschaltungen der Betriebselemente Lastflußberechnung Betrieb elektrischer Netze Smart Grids Kurzschlußströme bei 3-poligem Kurzschluß Unsymmetrische Schaltungen in symmetrischen Komponenten. Studierender hat Kenntnisse der elektrischen Energieübertragung und der Berechnungsverfahren für Leitungen und Netze. Empfehlung Hochspannungstechnik I 5

6 Regelungstechnik I (Roth-Stielow) Beschreibung von Übertragungsstrecken Stabilität von Regelsystemen Herkömmliche Regelsysteme Regelsysteme mit Rückführung eines vollständigen Satzes von Zustandsvariablen Echtes Integralverhalten Beobachter Systemführung nach dem Prinzip unterlagerter Schleifen Kaskadierte Regelsysteme Studierende können eine Regelstrecke modellieren und kennen die wichtigsten Regelsysteme. Sie können diese Anordnungen mathematisch beschreiben, hinsichtlich ihrer Stabilität beurteilen. Leistungselektronik I (Roth-Stielow) Abschaltbare Leistungshalbleiter Schaltungstopologien potentialverbindender Stellglieder Schaltungstopologien potentialtrennender Gleichstromsteller Modulationsverfahren Meßtechnik in der Leistungselektronik Studierende kennen die wichtigsten Schaltungen der Leistungselektronik mit abschaltbaren Ventilen und die zugehörigen Modulationsverfahren. 6

7 Elektrische Maschinen I (Parspour) Physikalische Prinzipien der elektromechanischen Energiewandlung Aufbau und Funktionsweise elektrischer Maschinen Mathematische stationäre und dynamische Modellierung elektrischer Maschinen Anwendungsfelder elektrischer Maschinen als Generator und Motor Studierende haben Kenntnisse über die physikalischen Zusammenhänge und charakteristischen Eigenschaften sowie die Anwendungsfelder der drei Maschinentypen Gleichstrom-, Synchron- und Asynchronmaschine Empfehlung Wahlmöglichkeiten für Elektr. Energiesysteme 1) Energiewandlung und anwendung 2) Erweiterte Grundlagen Energiewirtschaft und versorgung Leistungselektronik I Hydr. Strömungsmaschinen in der Wasserkraft Mikroelektronik I Wasserkraft und bau Elektrische Energienetze I Grundlagen der Heiz- und Raumlufttechnik Hochspannungstechnik I Einf. in die energetische Nutzung von Biomasse SS Elektrische Maschinen I Solarthermie I SS Halbleitertechnik I Grundl. d. Thermischen Strömungsmaschinen SS Automatisierungstechnik I SS Energie- und Umwelttechnik SS Leichtbau SS Photovoltaik I SS Technische Mechanik III (EE) Windenergie I - Grundlagen Windenergie SS Konstruktionslehre II (EE) 3LP: Technische Mechanik IV SS Energie und Umwelt SS Grundl. techn. Verbrennungsvorgänge I+II Rationelle Wärmeversorgung SS Technische Strömungslehre SS Grundlagen der Wärmeübertragung Regelung von Kraftwerken und Netzen Digitale Signalverarbeitung Elektrische Signalverarbeitung SS 1) Genau 21 LP sind zu wählen, davon mindestens Speichertechnik für elektrische Energie 12 LP aus dem Bereich Erweiterte Grundlagen. : 2) Ein Modul mit kann durch zwei Module mit 3 Grundzüge der Angew. Chemie SS LP ersetzt werden. Umweltsoziologie SS Grundlagen d. BWL Grundlagen der Wirtschaftswissenschaften Meteorologie Fertigungslehre mit Einf. Fabrikorganisation 7

8 1. Wahlbereich: Elektrische Energiesysteme 2. Wahlbereich: Thermische Energiesysteme 3. Wahlbereich: Kinetische Energiesysteme * verpflichtend für den Schwerpunkt Wahlbereiche Photovoltaik I Grundlagen Windenergie Leistungselektronik I Regelungstechnik I Elektrische Energienetze I Elektrische Maschinen I Mikroelektronik, T. Strömungslehre, Hochspannungstechnik I Solarthermie I Einführung in die energetische Nutzung von Biomasse Grundlagen Technischer Verbrennungsvorgänge I+II Technische Strömungslehre Grundl. der Wärmeübertragung Regelungs- und Steuerungstechnik Technische Mechanik III * Grundlagen Windenergie Wasserkraft und bau Technische Strömungslehre Konstruktionslehre II (EE & LRT) Elektrische Maschinen I Regelungs- und Steuerungstechnik Technische Mechanik III * Solarthermie I (Drück) Aufbau und Funktion der Sonne und Solarstrahlung Wärmeübertragungsvorgänge an Sonnenkollektoren und ihre Bauformen Grundlagen und Anwendungen von Wärmespeicher (Technologien, Bauformen, Beurteilung), auch saisonale Wärmespeicher Solaranlagen (Trinkwassererwärmung, kombinierte Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung) Aktive und passive Solarenergienutzung Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik Berechnung der auf unterschiedlich orientierte Flächen auf der Erdoberfläche auftreffende Solarstrahlung Methoden zur aktiven und passiven thermischen Solarenergienutzung im Niedertemperaturbereich Anlagen und deren Komponenten zur Trinkwassererwärmung, Raumheizung und für industrielle Prozesswärme mittels Solarenergie Unterschiedliche Technologien zur Speicherung von Solarwärme 8

9 Einführung in die energetische Nutzung von Biomasse Institut für Feuerungsund Kraftwerkstechnik I. Bereitstellung von biogenen Energieträgern (Eltrop) Biologische und verfahrenstechnische Grundlagen zur Produktion und Bereitstellung von Biomasse als Brennstoff zur energetischen Nutzung technisch-wirtschaftliche Entwicklungsperspektiven und ökologische Auswirkungen Systemanalytische und energiewirtschaftliche Zusammenhänge Rahmenbedingungen einer Nutzung in Energiesystemen II. Energetische Nutzung von Biomasse (Scheffknecht) Brennstofftechnische Charakterisierung von Biomasse Einführung in Verbrennungs- und Vergasungstechnologien sowie die Fermentation Emissionsverhalten und Einführung in die Abgasreinigung Umwandlungsverfahren zur Erzeugung von Strom und/oder Wärme Einführung in die Erzeugung regenerativer Kraft- und Brennstoffe Einführung in die energetische Nutzung von Biomasse Institut für Feuerungsund Kraftwerkstechnik Grundlagen der Nutzung von Biomasse Qualität, Verfügbarkeit und Potentiale von Biomasse Umwandlungsverfahren: Verbrennung, Vergasung und Fermentation Emissionen Prozesse zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung Beurteilung des verstärkten Einsatzes von Biomasse zur Energieerzeugung Beurteilung und Erstellung von Anlagen- und Nutzungskonzepte 9

10 Grundlagen Technischer Verbrennungsvorgänge I+II (Kronenburg) Grundlagen: Technischer Verbrennungsvorgänge I ITV Institut für Technische Verbrennung Erhaltungsgleichungen, Thermodynamik, molekularer Transport, chemische Reaktion, Reaktionsmechanismen, laminare vorgemischte und nicht-vorgemischte Flammen, Zündprozesse. Grundlagen: Technischer Verbrennungsvorgänge II 3D-Navier-Stokes-Gleichungen reaktiver Strömungen; turbulente vorgemischte und nicht-vorgemischte Flammen; Flamelet-Konzepte; gestreckte Flammenstrukturen; Eigenschaften motorischer Verbrennung und Feuerungen; Schadstoffbildung. Kenntnis von physikalisch-chemischen Grundlagen von Verbrennungsprozessen: Reaktionskinetik von fossilen und biogenen Brennstoffen, Flammenstrukturen (laminare und turbulente Flammen, vorgemischte und nicht-vorgemischte Flammen), Turbulenz-Chemie- Wechselwirkungsmechanismen, Schadstoffbildung. Technische Strömungslehre Siehe Vorstellung kinetische Energiesysteme 10

11 Grundlagen der Wärmeübertragung Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik (Spindler) Stationäre Wärmeleitung (ein- und mehrdimensional, mit Wärmequellen, Formkoeffizienten, ) Instationäre Wärmeleitung und Temperaturausgleich Erzwungene Konvektion (laminare und turbulente Rohr- und Plattenströmung, umströmte Körper) Freie Konvektion Dimensionslose Kennzahlen Wärmeübergang bei Phasenänderung (Verdampfung, Kondensation) Wärmestrahlung (Grundlagen, Strahlungsaustausch zwischen parallelen Platten, umschließenden Flächen und bei beliebiger Flächenanordnung) Wärmedurchgang Wärmeübertrager, NTU-Methode Grundlagen der Wärmeübertragung Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik Grundlagen zu den Wärmetransportmechanismen Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung, Verdampfung und Kondensation. Lösung von Fragestellungen der Wärmeübertragung in technischen Bereichen. Beherrschung von methodischem Vorgehen Anwendung von Lösungsansätzen auf Wärmetransportvorgänge 11

12 Institut für Systemtheoretie Regelungs- und Steuerungstechnik und Regelungstechnik Fourier-Reihe, Fourier-Transformation, Laplace-Transformation, Testsignale, Blockdiagramme, Zustandsraumdarstellung Systemtheoretische Konzepte der Regelungstechnik, Stabilität (Nyquist-, Hurwitz- und Small-Gain-Kriterium,...), Beobachtbarkeit, Steuerbarkeit, Robustheit, Reglerentwurfsverfahren im Zeit- und Frequenzbereich (PID, Polvorgabe,Vorfilter,...), Beobachterentwurf Steuerungsarten (mechanisch, fluidisch, Kontaktsteuerung, SPS, Motion Control, Numerische Steuerung, Robotersteuerung, Leitsteuerung): Aufbau, Architektur, Funktionsweise, Programmierung. Darstellung und Lösung steuerungstechnischer Problemstellungen. Grundlagen der in der Automatisierungstechnik verwendeten Antriebssysteme. Analyse linearer dynamischer Systeme Untersuchung linearer dynamischer Systeme auf deren Struktureigenschaften Aussagen über mögliche Regelungs- und Steuerungskonzepte Lösung einfacher Regelungs- und Steuerungsaufgaben für lineare Systeme Empfehlung Wahlmöglichkeiten für Thermische Energiesysteme 1) Energiewandlung und anwendung 2) Erweiterte Grundlagen Energiewirtschaft und versorgung Leistungselektronik I Hydr. Strömungsmaschinen in der Wasserkraft Mikroelektronik I Wasserkraft und bau Elektrische Energienetze I Grundlagen der Heiz- und Raumlufttechnik Hochspannungstechnik I Einf. in die energetische Nutzung von Biomasse SS Elektrische Maschinen I Solarthermie I SS Halbleitertechnik I Grundl. d. Therm. Strömungsmaschinen SS Automatisierungstechnik I SS Energie- und Umwelttechnik SS Leichtbau SS Photovoltaik I SS Technische Mechanik III (EE) Windenergie I - Grundlagen Windenergie SS Konstruktionslehre II (EE) 3LP: Technische Mechanik IV SS Energie und Umwelt SS Grundl. techn. Verbrennungsvorgänge I+II Rationelle Wärmeversorgung SS Technische Strömungslehre SS Grundlagen der Wärmeübertragung Regelung von Kraftwerken und Netzen Digitale Signalverarbeitung 1) Genau 21 LP sind zu wählen, davon mindestens Elektrische Signalverarbeitung SS 12 LP aus dem Bereich Erweiterte Grundlagen. Speichertechnik für elektrische Energie 2) Ein Modul mit kann durch zwei Module mit 3 : LP ersetzt werden. Grundzüge der Angew. Chemie SS Umweltsoziologie SS Grundlagen d. BWL Grundlagen der Wirtschaftswissenschaften Meteorologie Fertigungslehre mit Einf. in die Fabrikorganisation 12

13 1. Wahlbereich: Elektrische Energiesysteme 2. Wahlbereich: Thermische Energiesysteme 3. Wahlbereich: Kinetische Energiesysteme * verpflichtend für den Schwerpunkt Wahlbereiche Photovoltaik I Grundlagen Windenergie Leistungselektronik I Regelungstechnik I Elektrische Energienetze I Elektrische Maschinen I Mikroelektronik, T. Strömungslehre, Hochspannungstechnik I Solarthermie I Einführung in die energetische Nutzung von Biomasse Grundlagen Technischer Verbrennungsvorgänge I+II Technische Strömungslehre Grundl. der Wärmeübertragung Regelungs- und Steuerungstechnik Technische Mechanik III * Grundlagen Windenergie Wasserkraft und bau Technische Strömungslehre Konstruktionslehre II (EE & LRT) Elektrische Maschinen I Regelungs- und Steuerungstechnik Technische Mechanik III * Grundlagen Windenergie (Cheng) Einleitung, Historie & Potenziale, Windbeschreibung für Ertragsberechung, Standortwahl und Windparkaspekte Typologie und Funktion von Windenergieanlagen Aerodynamische Auslegung und Blattelement-Impulstheorie Kennlinien und Leistungsbegrenzung, Konstruktiver Aufbau: 1. Mechanik, 2. Elektrisches System und Regelung, Dynamische Belastungen Offshore-Windenergieanlagen Wirtschaftlichkeit, Energiepolitische Fragen Windenergielabor I 4 Laborversuche: Windmesstechnik Hochlaufversuch Leistungsbegrenzung und regelung Generatorkennlinie anhand einer Klein-Windenergieanlage 13

14 Wasserkraft und Wasserbau (Ruprecht, Wieprecht) Bauliche und maschinenbauliche Bestandteile einer Wasserkraftanlage (WKA), sowie deren Aufbau und Einteilung Funktionsweisen und Besonderheiten von Pumpspeicheranlagen Turbinentypen und deren hydraulische Bemessung Auslegung der Leistung einer WKA Umweltaspekte (Durchgängigkeit, Fischauf- und abstiegsanlagen, Mindestwasser, Hochwasser) Betrieb und Regelung von WKA, sowie Möglichkeiten zur Netzregelung Studierende kennen die Grundlagen von WKA, können elementare Auslegungen ausführen unter Berücksichtigung von Umweltaspekten und Betrieb der Anlagen, auch im Hinblick auf Netzregelungsaufgaben Technische Strömungslehre (Riedelbauch) Physikalische Eigenschaften der Fluide Statik der Fluide Grundgesetze der Fluidmechanik (Massen-, Impuls-, Energiebilanz) Elementare Anwendungen der Bilanzgleichungen am Kontrollraum Rohrhydraulik Strömung dichtebeständiger Fluide in Rohrleitungen Differentialgleichungen für ein Fluidelement Studierende kennen die Grundzusammenhänge der Strömungsmechanik und können einfache strömungstechnische Aufgabenstellungen analysieren 14

15 Konstruktionslehre II (EE & LRT) (Cheng) Konstruktionselemente II: Bauweisen, Gestaltung und Auslegung von Gleit- und Wälzlager, Welle-Nabe-Verbindungen, Kupplungen und Zahnradgetriebe; Entwicklungsprozesse Konstruktionsseminar: Erlernen und Umsetzen von Konstruktionsweisen im Flugzeugbau und / oder Energiewandlern anhand von komplexen wie auch individuellen Konstruktionen Studierende können Funktionsanforderungen an Komponenten durch Konstruktionselemente verwirklichen und Bauausführungen begründen; eine Konstruktion aus Konstruktionselementen erstellen, berechnen, darstellen und dokumentieren; Konstruktionselemente anhand widersprüchlicher Kriterien beurteilen Elektrische Maschinen I (Parspour) Physikalische Prinzipien der elektromechanischen Energiewandlung Aufbau und Funktionsweise elektrischer Maschinen Mathematische stationäre und dynamische Modellierung elektrischer Maschinen Anwendungsfelder elektrischer Maschinen als Generator und Motor Studierende haben Kenntnisse über die physikalischen Zusammenhänge und charakteristischen Eigenschaften sowie die Anwendungsfelder der drei Maschinentypen Gleichstrom-, Synchron- und Asynchronmaschine 15

16 Institut für Systemtheorie Regelungs- und Steuerungstechnik und Regelungstechnik Fourier-Reihe, Fourier-Transformation, Laplace-Transformation, Testsignale, Blockdiagramme, Zustandsraumdarstellung Systemtheoretische Konzepte der Regelungstechnik, Stabilität (Nyquist-, Hurwitz- und Small-Gain-Kriterium,...), Beobachtbarkeit, Steuerbarkeit, Robustheit, Reglerentwurfsverfahren im Zeit- und Frequenzbereich (PID, Polvorgabe,Vorfilter,...), Beobachterentwurf Steuerungsarten (mechanisch, fluidisch, Kontaktsteuerung, SPS, Motion Control, Numerische Steuerung, Robotersteuerung, Leitsteuerung): Aufbau, Architektur, Funktionsweise, Programmierung. Darstellung und Lösung steuerungstechnischer Problemstellungen. Grundlagen der in der Automatisierungstechnik verwendeten Antriebssysteme. Analyse linearer dynamischer Systeme Untersuchung linearer dynamischer Systeme auf deren Struktureigenschaften Aussagen über mögliche Regelungs- und Steuerungskonzepte Lösung einfacher Regelungs- und Steuerungsaufgaben für lineare Systeme Empfehlung Wahlmöglichkeiten für Kinetische Energiesysteme 1) Energiewandlung und anwendung 2) Erweiterte Grundlagen Energiewirtschaft und versorgung Leistungselektronik I Hydr. Strömungsmaschinen i. d. Wasserkraft Mikroelektronik I Wasserkraft und bau Elektrische Energienetze I Grundlagen der Heiz- und Raumlufttechnik Hochspannungstechnik I Einf. in die energetische Nutzung von Biomasse SS Elektrische Maschinen I Solarthermie I SS Halbleitertechnik I Grundl. d. Therm. Strömungsmaschinen SS Automatisierungstechnik I SS Energie- und Umwelttechnik SS Leichtbau SS Photovoltaik I SS Technische Mechanik III (EE) Windenergie I - Grundlagen Windenergie SS Konstruktionslehre II (EE) 3LP: Technische Mechanik IV SS Energie und Umwelt SS Grundl. techn. Verbrennungsvorgänge I+II Rationelle Wärmeversorgung SS Technische Strömungslehre SS Grundlagen der Wärmeübertragung Regelung von Kraftwerken und Netzen Digitale Signalverarbeitung 1) Genau 21 LP sind zu wählen, davon mindestens Elektrische Signalverarbeitung SS 12 LP aus dem Bereich Erweiterte Grundlagen. Speichertechnik für elektrische Energie 2) Ein Modul mit kann durch zwei Module mit 3 : LP ersetzt werden. Grundzüge der Angew. Chemie SS Umweltsoziologie SS Grundlagen d. BWL Grundlagen der Wirtschaftswissenschaften Meteorologie Fertigungslehre mit Einf. Fabrikorganisation 16

17 Vorläufiger Stundenplan V Vorziehen von Mastermodulen V

18 M.Sc. Energietechnik Prof. Dr. Günter Scheffknecht Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik - IFK 27. Juni 2016, V31.01 MSc Energietechnik Besonderheiten des M.Sc. Energietechnik an der Universität Stuttgart Große Bandbreite des Fächerangebots alle fossilen und erneuerbaren Energieträger Querschnittsthemen wie z.b. Energie und Umwelt, Werkstofftechnik, Energiewirtschaft, Simulation u. Modellierung Große Wahlfreiheit große Individualität hohe Fachkompetenz 36 18

19 MSc Energietechnik: Makrostruktur Universität Stuttgart, Stand Semester 2. Semester 3. Semester 4. Semester Legende Pflichtmodul mit Pflichtmodul mit = Vertiefungsmodule Wahlmöglichkeit Wahlmöglichkeit 48 LP Pflichtmodul mit = Schlüsselqualifikationen Wahlmöglichkeit Pflichtmodul mit Schlüsselqualifikationen Industriepraktikum = Spezialisierungsmodule Wahlmöglichkeit (fachaffin) (12 Wochen) 3 12 LP Schlüsselqualifikationen Studienarbeit (fachübergreifend) Es gibt zwei Spezialisierungsfächer mit (Kompetenzbereich 1 bis 5) jeweils 18 LP: 12 LP = Spezialisierungsfach 1 Kern-/ Ergänzungsfach Ergänzungsfach Kern-/ Ergänzungsfach Praktikum Pflichtvorgaben: - ein Kernfach (mindestens), - ein Ergänzungsfach mit, - ein Praktikumsmodul mit. = Spezialisierungsfach 2 Kern-/ Ergänzungsfach Praktikum Ergänzungsfach Ergänzungsfach Kern-/ Masterarbeit Die Studienarbeit ist im Regelfall in einem Spezialisierungsfach, die Masterarbeit in dem anderen Spezialisierungsfach anzufertigen. = Masterarbeit 30 LP 30 LP Summe: 30 LP Summe: 30 LP Summe: 30 LP Summe: 30 LP Gesamtzahl der Leistungspunkte = 120 (Die Zahlen bedeuten die Leistungspunkte eines Moduls pro Semester) Zuordnung der Vertiefungsmodule und der Spezialialisierungsmodule zu den Semestern je nach konkreter Wahl der Fächer (ECTS) 37 MSc Energietechnik: Übersicht 2 Spezialisierungsfächer (18LP) Energietechnik fachspezifisch Querschnittsthemen zu Energietechnik 4 Vertiefungsmodule (á ) Fachkompetenz vertiefen Fachkompetenz verbreitern persönliches Profil bilden 2 Module Schlüsselqualifikation Studienarbeit Industriepraktikum 38 19

20 MSc Energietechnik: Informationen M.Sc. Nachhaltige Elektrische Energieversorgung Prof. Dr. Stefan Tenbohlen Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik 20

21 M.Sc. Nachhaltige Elektrische Energieversorgung Ingenieurstudium mit den Schwerpunkten Windenergie, Photovoltaik und Smart Grids Zugangsvoraussetzung: Bachelorabschluss Zulassung nach Hochschulauswahlverfahren, bei dem erworbene Kompetenzen und Bachelornote bewertet werden. Profil forschungsorientiert Regelstudienzeit: vier Semester, Modulprüfungen und Masterarbeit mit insgesamt 120 LP Hochschulgrad: Master of Science Struktur Makrostruktur MSc Nachhaltige Elektrische Energieversorgung 1. Semester 2. Semester 3. Semester 4. Semester Vertiefungsmodul Vertiefungsmodul Vertiefungsmodul Photovoltaik II Smart Grids Wahlpflichtmodul 3 Wahlaktalog NEE 1 Vertiefungsmodul Windenergie II Vertiefungsmodul Wahlpflichtmodul 1 Wahlkatalog NEE 1 Spezialisierungsmodul Wahlkatalog NEE 2 Vertiefungsmodul Wahlpflichtmodul 2 Wahlkatalog NEE 1 Spezialisierungsmodul Wahlkatalog NEE 3 Vertiefungsmodul Praktische Übung im Labor Schlüsselqualifikationen (fachübergreifend) (Kompetenzbereich 1 bis 5) Spezialisierungsmodul Wahlkatalog NEE 2 Universität Stuttgart, Stand Legende = Vertiefungsmodule 42 LP = Schlüsselqualifikationen = Spezialisierungsmodule 42 LP Spezialisierungsmodul Wahlkatalog NEE 2 Spezialisierungsmodul Forschungsarbeit Spezialisierungsmodul Wahlkatalog NEE 3 15 LP Spezialisierungsmodul Wahlkatalog NEE 3 Masterarbeit = Masterarbeit 30 LP 30 LP Summe: 30 LP Summe: 30 LP Summe: 30 LP Summe: 30 LP Gesamtzahl der Leistungspunkte = 120 (Die Zahlen bedeuten die Leistungspunkte eines Moduls pro Semester (ECTS) 21

22 Module Vertiefungsmodule Spezialisierungsmodule M.Sc. Nachhaltige Elektrische Energieversorgung 27 LP Wahlfächer aus Katalog * 42 LP 3 Pflichtfächer 3x6LP Photovoltaik II () Windenergie II () Smart Grids (SS) 3 Wahlpflichtfächer NEE1: (3x6LP) Photovoltaik III (SS) Windenergie III (SS) Elektrische Energienetze II () Elektrische Maschinen II (SS) Leistungselektronik II (SS) Automatisierungstechnik II () Regelungstechnik II () Prakt. Übung im Labor Masterarbeit 30 LP Forschungsarbeit 15 LP Fachübergreifende SQ aus Unikatalog NEE2: (3x 6LP) Alle Module aus NEE1 Ausgewählte Kapitel der höheren Physik (Schulze) Elektronikmotor (Parspour) Energiemärkte und Politik (Hufendiek) Energiesysteme und effiziente Energieanw. (Hufendiek) Environmental Aspects (Wieprecht) Hochspannungstechnik II (Tenbohlen) Numerik (Rucker) Numerische Feldberechnung II (Rucker) Planungsmethoden in der Energiewirtschaft (Hufendiek) Softwaretechnik II (Göhner) Solid State Electronics (Werner) Transiente Vorgänge und Regelungsaspekte in Wasserkraftkraftanlagen (Riedelbauch) Umweltsoziologie und Technikfolgenabschätzung (Zwick) Brennstoffzellentechnik (Friedrich) NEE3: (3x 3LP) Diagnostik und Schutz elektrischer Netzkomponenten (Ten) Elektrochemische Energiespeicherung in Batterien (Bessler) Energiewirtschaft in Verbundsystemen (Tenbohlen) Hochspannungsprüf- und Messtechnik (Tenbohlen) Hochspannungsfreileitungen (Tenbohlen) Industrielle Prozesstechnik für PV I,II (Werner) Wissenschaftliches Vortragen und Schreiben I,II (Werner) Meeresenergie (Ruprecht) Planung von Wasserkraftanlagen (Riedelbauch) Netzintegration von Windenergie (Tenbohlen) Regelungstechnik für Kraftwerke (Hanel) Dynamik elektrischer Verbundsysteme (Gutekunst) Mobile Energiespeicher (Parspour) Der Ingenieur als innovativer Unternehmer (Speidel) Energieeffizienz in der Industrie (Hufendiek) Umweltrecht und Regulierung (Parspour) Strat. Unternehmensplan. i. d. Energiewirtschaft (Hufendiek) Windenergie 5 Windenergielabor (Cheng) Hochspannungsfreileitungen (Papailiou) *Studierende können max. 12LP aus anderen Masterprogrammen wählen, sofern diese Module zum Studiengang passen. *Studierende können max. 12LP aus dem Bsc EE oder BSc EIT wählen, sofern diese Module vorher noch nicht belegt worden sind. 22