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Solarthermie und Biomasse

Modulbezeichnung: Solarthermie und Biomasse
Studiengang: Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018
Code: EE1607
SWS/Lehrform: 3V+1P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 4
Studiensemester: 6
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur, Ausarbeitung (ßbungstestat, unbewertet)

[letzte Änderung 13.12.2018]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
EE1607 Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018, 6. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Matthias Brunner
Dozent:
Prof. Dr. Matthias Brunner
Dipl.-Ing. Danjana Theis


[letzte Änderung 19.07.2019]
Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage:
- Bauarten von Absorbern und Kollektoren zu klassifizieren und zu bewerten.
- die physikalischen Grundlagen der Solarstrahlung vom Weltraum bis zum Absorber sowie die Reflexion, Absorption, Transmission und Emission an einem Solarkollektor in der praktischen Anwendung zu erläutern
- den Unterschied verschiedener Bauarten von Absorbern und Kollektoren aufzuzeigen und im Hinblick auf deren Einsatz bewerten
- solarthermische Systeme zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung (Bauteile, Systemkonzepte, Regelung) zu definieren und auszulegen
- Sondersystemen, wie bspw. kombinierte Systeme aus Solarthermie und Photovoltaik (PV/T) oder solarer Kühlung zu konzipieren
- konzentrierende Kollektoren und die Anwendung in solarthermischen Kraftwerken zu beschreiben
- Grundlagen der Biomasseproduktion und -Herkunft zu erläutern
- Nutzungspfade pflanzlicher und tierischer Biomasse zu unterscheiden
- die Vergärung von Biomasse und den Verfahrensprozess einer Biogasanlagen zu dimensionieren
- Biomasse- und Aufbereitungsverfahren zu Brennstoffen aufzuzeigen

[letzte Änderung 20.03.2019]
Inhalt:
Teil Solarthermie:
1. Solarstrahlung
2. Solarabsorber und Niedertemperatur-Solarkollektoren
3. Solarthermische Systeme zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung
4. Große Solaranlagen
5. Sondersysteme
6. Konzentrierende Solarthermie und Solarthermische Kraftwerke
7. Simulation von Solaranlagen
8. Wirtschaftlichkeit und Amortisation
Teil Biomasse:   
Biomasseproduktion, Grundlagen der Biomasseproduktion, Produktion, Konsumption,
Nahrungskette, Lithotrophie, Phototrophie, biogene Produktionssysteme, maritim, limnisch,
terrestrisch, Voraussetzungen der Produktion: Klima, Wasser, Licht, Nährstoffe, limitierende
Faktoren, Ausbeuten, Energiepflanzen, Resourcen- und Flächenverbrauch, energetische Inhalte von
Produkten; ökonomische, ökologische und soziokulturelle Aspekte der Biomasseproduktion und
deren energetischer Nutzung, Nahrungsmittelproduktion gegenüber Energiepflanze, Beispiele für
Raubbau und nachhaltigen Wirtschaften.
  
Biomassenutzung,  Herkunft von Biomasse, Biokraftstoffe, Holz, Schlämme, stofflich und energetische Nutzung.  Konsumenten und Nahrungskette, Verfahrensschritte und Ketten zur energetischen Nutzung von Biomasse: Entwässerung, Trocknung, Verbrennung, Vergasung, Vergärung, Anaerobtechnologie (Biogas etc.), Behandlung von Nebenprodukten.
ßkonomische, ökologische und soziokulturelle Aspekte der energetischen Nutzung von Biomasse.

[letzte Änderung 20.03.2019]
Lehrmethoden/Medien:
seminaristischer Unterricht mit Script (Solarthermie)
Laborversuche

[letzte Änderung 20.03.2019]
Literatur:
Duffie, John A.; Beckman, William A.: Solar engineering of thermal processes, Wiley, 1991
Eicker, Ursula: Solare Technologien für Gebäude, Vieweg + Teubner, 2011, 2. Aufl., ISBN 978-3834812810
Kaltschmitt, Martin (Hrsg.): Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, Springer, (akt. Aufl.)
Peuser, Felix A.; Remmers, Karl H.; Schnauss, Martin: Langzeiterfahrung Solarthermie, Beuth, 2001, ISBN 978-3410179955
Quaschning, Volker: Regenerative Energiesysteme, Hanser, (akt. Aufl.)
Remmers, Karl-Heinz: Große Solaranlagen: Einstieg in Planung und Praxis, Solarpraxis, 2001, 2. Aufl.
Schabbach, Thomas; Leibbrandt, Pascal: Solarthermie: Wie Sonne zu Wärme wird, Springer, 2014, ISBN 978-3642539060
Stieglitz, Robert; Heinzel, Volker: Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen, SpringerVieweg, 2012

[letzte Änderung 20.03.2019]
[Sat Oct 16 23:04:54 CEST 2021, CKEY=b3EE1607, BKEY=ee3, CID=EE1607, LANGUAGE=de, DATE=16.10.2021]