Veranstaltung: Energiespeichersysteme

Nummer:
141405
Lehrform:
Vorlesung und Übungen
Medienform:
rechnerbasierte Präsentation
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Constantinos Sourkounis
Dozenten:
Prof. Dr.-Ing. Constantinos Sourkounis (ETIT), Dipl.-Ing. Frederik Einwächter (ETIT)
Sprache:
Deutsch
SWS:
4
LP:
5
Angeboten im:
Sommersemester

Termine im Sommersemester

  • Beginn: Mittwoch den 18.04.2018
  • Vorlesung Mittwochs: ab 08:15 bis 09.45 Uhr im ID 04/413
  • Übung Mittwochs: ab 10:15 bis 11.45 Uhr im ID 04/413

Prüfung

Mündlich

Termin nach Absprache mit dem Dozenten.

Dauer: 30min
Prüfungsanmeldung: FlexNow

Ziele

Die Studierenden sind in der Lage, das für den jeweiligen Anwendungsfall technisch und ökonomisch sinnvollste Speichersystem auszuwählen und auszulegen. Dies gilt insbesondere für Speichersysteme für stochastisch fluktuierende Energiequellen (regenerative Energien) und für emmisionsarme Verkehrssysteme (Hybrid-Fahrzeuge).

Inhalt

Die Vorlesung 'Energiespeichersysteme' befasst sich mit unterschiedlichen Speicherarten für chemische, potentielle, kinetische und thermische Energie und deren Einsatz in energietechnischen Systemen. Aufbauend auf den physikalischen Grundlagen der Speicherarten wird auf deren Funktionsprinzip eingegangen. Hieraus wird das Betriebsverhalten anhand von Kennlinien abgeleitet, um mit Hilfe von Ersatzschaltbildern die unterschiedlichen Speicherarten modellieren zu können. Zur Speicherung elektrochemischer Energie werden verschiedene Arten von Akkumulatoren behandelt. Dabei wird auf die unterschiedlichen elektrochemischen Vorgänge der Akkumulatorenarten eingegangen. Pumpspeicher dienen als Speicher potentieller Energie und unterscheiden sich stark, in Abhängigkeit von den morphologischen Gegebenheiten des Standorts. Neben den elektrischen Teilsystemen, wie Generatoren und Motoren, werden auch die hydraulischen Teilsysteme, wie Rohrleitungssysteme und Pumpen, erläutert. Abschließend wird auf die Regelung der Turbinen, Generatoren und Motoren eingegangen. Schwungradspeicher werden zur Speicherung kinetischer Energie eingesetzt. Ausgehend von den physikalischen Zusammenhängen wird das stationäre und dynamische Betriebsverhalten der elektrischen und mechanischen Teilsysteme sowie schließlich des Gesamtsystems betrachtet. Darüber hinaus werden auch spezielle Technologien zur Fertigung hochtouriger Schwungräder vorgestellt. Bei der Speicherung thermischer Energie werden unterschiedliche Prinzipien des Speicherprozesses, wie sensible, latente und chemische Speicher vorgestellt. Weiterhin erfolgt eine Unterteilung in Nieder- und Hochtemperaturspeicher mit Beispielen ihrer unterschiedlichen Einsatzgebiete.

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

  • Grundlagen der Energietechnik
  • Elektrische Antriebe
  • Grundlagen der Thermodynamik