Vorlesungen
Weitere Informationen zu den Veranstaltungen finen Sie im Vorlesungsverzeichnis indem Sie nach der jeweiligen Lehrveranstaltungsnummer suchen.
- Allgemeine Elektrotechnik 3 - Energietechnik
- Beherrschung von Unsicherheiten im Übertragungsnetzbetrieb
- Berechnung von Netzen der elektrischen Energieversorgung
- Dynamische Vorgänge in elektrischen Verbundsystemen
- Einführung in die Elektromobilität
- Einführung in die Energiesystemtechnik
- Elektrische Antriebe
- Elektrische Bahnen
- Energiespeichersysteme
- Energiewirtschaft
- Geregelte leistungselektronische Stellglieder
- Induktionsmaschinenregelung
- Intelligente Netze
- Leistungselektronik
- Mechatronische Antriebssysteme
- Methodik des wissenschaftlichen Publizierens
- Mobile mechatronische Antriebssysteme
- Ladeeinrichtungen der Elektromobilität
- Regenerative Elektrische Energietechnik
Allgemeine Elektrotechnik 3 - Energietechnik (141086)
Die elektrische Energietechnik umfasst die Erzeugung, den Transport (über weite Strecken), die Verteilung (über kurze Strecken) und die Anwendung elektrischer Energie. In der Vorlesung werden zunächst die wichtigsten Grundlagen aus den Vorlesungen "Allgemeine Elektrotechnik 1 und 2" kurz wiederholt. Anschließend werden insbesondere der Energiebegriff und der Wirkungsgrad genau definiert. Im Abschnitt über elektrische Energieversorgung werden verschiedene Kraftwerkstypen nach ihrem Primärenergieträger (Kohle, Gas, Öl, Kernkraft, Wasser, Wind, Sonne, ...) unterschieden. Die Wirkungsweise der wichtigsten Kraftwerkstypen wird dargestellt. Die Grundprinzipien für die Übertragung und Verteilung elektrischer Energie mittels Dreileitersystem ("Drehstrom") sowie die dafür wesentlichen mathematischen Konzepte (wie z.B. die symmetrischen Komponenten) werden dargestellt. Nun wendet sich die Vorlesung den für die Erzeugung, Übertragung, Verteilung und vor allen Dingen auch für die Anwendung wesentlichen elektrischen und elektromechanischen Maschinen zu. Zunächst wird das Prinzip ihrer Wirkungsweise erläutert. Es folgt dann die Beschreibung der Gleichstrommaschine, bei der die eben erläuterte Wirkungsweise elektrischer Maschinen besonders anschaulich dargestellt werden kann. In diesem Zusammenhang wird auch auf die Erzeugung von Gleichspannungen aus Wechsel- oder Drehspannungsnetzen eingegangen, wobei leistungselektronische Bauelemente zur Anwendung kommen. Es folgt eine detaillierte Beschreibung des Transformators und des Synchrongenerators, der wichtigsten Betriebsmittel für den Aufbau von Energieversorgungsnetzen. Die Beschreibung der Induktionsmaschine, deren Betriebsverhalten bei fester und variabler Speisefrequenz erläutert wird, bildet den Abschluss der Vorlesung.
Beherrschung von Unsicherheiten im Übertragungsnetzbetrieb (141079)
Im Zuge der Dekarbonisierung im europäischen Strombinnenmarkt wird der Lastfluss im Stromübertragungsnetz zunehmend durch volatile Einspeiser und Verbraucher geprägt. Auch die Eigenschaften der Netzbetriebsmittel selbst weisen eine Zeitabhängigkeit auf, die zunehmend in den betrieblichen Prozessen und den Leitsystemen Berücksichtigung findet. Diese Vorlesung präsentiert den aktuellen Stand der Technik hinsichtlich der Beherrschung zeitveränderlicher und unsicherer Zustände beginnend im Zeitbereich von einer Woche vor Echtzeit bis hin zu kurativen Maßnahmen, die nach dem Eintritt unsicherer Ereignisse angewendet werden. Mit Blick auf aktuelle Entwicklungen werden innovative Verfahren der Systemführung beleuchtet. Die Vorlesungsinhalte werden abschließend an der Störung vom 08.01.2021, einem zeitweisen Zerfall des kontinentaleuropäischen Synchronverbundes, gespiegelt.
Im Rahmen der Übung werden u.a. die folgenden Inhalte behandelt:
- Sie berechnen mit einer Monte-Carlo-Simulation, wie sich eine Ausschaltung im Übertragungsnetz auf die mögliche Windenergieeinspeisung auswirkt.
- Sie erstellen ein maschinenlesbares Netzmodell für rechnergestützte Vorschauprozesse.
- Sie ermitteln auf dem Papier oder rechnergestützt den optimalen Redispatch zur Behebung eines Engpasses im Übertragungsnetz.
- Sie berechnen den Frequenzverlauf nach Erzeugungsausfällen im Übertragungsnetz.
Berechnung von Netzen der elektrischen Energieversorgung (141080)
Die Vorlesung erläutert die Netzstrukturen und Spannungsebenen von Energieübertragungs- und -verteilungsnetzen. Die Spanne reicht vom europäischen Verbundnetz als großem Energieübertragungsnetz, bis hin zu kleinen Netzstrukturen in Stadtteilen oder größeren Industrieunternehmen. Anforderungen an die Versorgungsqualität in solchen Netzen werden vermittelt. Ausgehend von Netzen und Anforderungen an die Netze werden die Aufgaben und der Umfang von Netzberechnungen dargelegt, analoge und mathematische Netzmodelle präsentiert und die Eigenschaften von ein- und dreiphasiger Netznachbildung vorgestellt. Wichtige mathematische Hilfsmittel, vor allem die Transformation von Spannungen und Strömen in symmetrische Komponenten, werden - unterstützt von Anwendungsbeispielen - eingeführt. Die Vorlesung behandelt die Leistungs- und Frequenzregelung im Netz, und stellt das prinzipielle Regelverhalten von Primärregelung und Sekundärregelung vor. Die für die Netzberechnung notwendigen Kenngrößen von Mehrleitersystemen, vor allem Kapazitäts- und Induktivitätsbeläge von Hochspannungsleitungen, werden unter Berücksichtigung von Bündelleitern und Erdrückleitung ermittelt. Ersatzschaltungen für Transformatoren und Generatoren werden eingeführt und parametrisiert. Mit diesen Angaben ist eine Lastfluss- und Kurzschlussberechnung in einem Netz durchführbar, wie gegen Ende der Vorlesung verdeutlicht wird.
Dynamische Vorgänge in elektrischen Verbundsystemen
Hinweis: Die Veranstaltung wird durch die Veranstaltung "Beherrschung von Unsicherheiten im Übertragungsnetzbetrieb" ersetzt.
Elektrische Verbundnetze stellen die größten von Menschen geschaffenen technischen Systeme dar. Ihre technischen Herausforderungen werden durch länderübergreifende physikalische Kopplungen geprägt. Darüber hinaus besteht die Besonderheit, dass elektrische Energie in nennenswertem Umfang nicht speicherbar ist, und daher im Gesamtsystem in jedem Augenblick genau die Menge elektrischer Energie erzeugt werden muss, die auch umgesetzt wird. Am Beispiel des europäischen Verbundsystems werden die physikalischen Wirkungen beschrieben, die zu dynamischen Ausgleichsvorgängen für Frequenz und Spannung an verschiedenen Punkten des Netzes führen. Die Vorlesung beschreibt Kraftwerke, Netz und Verbraucher als regelungstechnisches System und zeigt, wie diese dynamisch modelliert und simuliert werden können. Die für große plötzliche Erzeugungsausfälle erforderliche Sekunden- und Minutenreserve, der Blindleistungshaushalt, die statische Stabilität des Normalbetriebs und die bei Netzfehlern wichtige transiente Stabilität werden diskutiert. Die Vorlesung geht auf die Netzanforderungen an Erzeugungseinheiten, den so genannten "Transmission Code", ein und behandelt den Einfluss zunehmender regenerativer Erzeugung auf die künftigen Anforderungen an das Verbundsystem. Der Normalbetrieb sowie gefährdete und gestörte Betriebszustände werden beschrieben. Basierend auf diesen Analysen wird der Ursache und dem Ablauf von Blackouts, wie sie sich vor einigen Jahren in Italien und bereits häufiger in den USA ereignet haben, nachgegangen.
Einführung in die Elektromobilität (141407)
Im Rahmen der Bestrebungen eine globale Reduktion des CO2-Ausstoßes zu erreichen, wird der Elektromobilität eine weittragende Rolle eingeräumt. Ausgehend von einer Übersicht zur Technologie und historischen Entwicklung der Elektromobilität befasst sich die Vorlesung mit dem Funktionsprinzip und Betriebsverhalten von elektrisch-mechanischen Antriebssystemen, Energiespeichern und Ladeeinrichtungen. Die Netzintegration der Elektromobilität und Abrechnungsmodelle bilden als grundlegende Voraussetzungen für eine breite Nutzung der Elektromobilität einen weiteren Fokus der Vorlesung. Darüber hinaus werden die Integration der Teilsysteme im Gesamtsystem eines Elektromobils und deren Wechselwirkungen untereinander abschließend behandelt.
Einführung in die Energiesystemtechnik (141401)
Die effiziente Nutzung fossiler, und der Ausbau der Nutzung regenerativer Energieträger ist eine der großen Herausforderungen und gleichzeitig eine Schlüsseltechnologie unserer Zeit. Ausgehend von einer Übersicht der verfügbaren Energieträger beschäftigt sich die Vorlesung 'Einführung in die Energiesystemtechnik' mit ihrem Einsatz in thermischen, chemischen, mechanischen, solaren und elektrischen Energiesystemen, wobei detailliert auf Aufbau und Funktion der Energiesysteme eingegangen wird. Die hochkomplexen Gesamtsysteme, werden durch sinnvoll definierte Systemgrenzen in überschaubare Einheiten (Teilsysteme) zerlegt. Darauf aufbauend wird das Betriebsverhalten der Teilsysteme und deren Wechselwirkungen untereinander analysiert und mathematisch beschrieben.
Elektrische Antriebe (141083)
Die Vorlesung behandelt die für die Projektierung eines elektrischen Antriebs wesentlichen Aspekte. Dies beginnt bei der Energieversorgung, führt über leistungselektronische Stellglieder zur Antriebsmaschine und deren Betriebs- und Schutzarten. Es folgt eine Beschreibung der mechanischen Eigenschaften des Antriebs, z.B. des Getriebes und des Verhaltens der Last. Der Bogen der Vorlesung schließt sich bei der Überwachung und den Regelungskonzepten für verschiedene Antriebssysteme. Die Regelung der Antriebsmaschinen wird an zwei sehr unterschiedlichen Beispielen erläutert. Zuerst werden Gleichstrommaschinen behandelt. Eine detaillierte Modellierung der Gleichstrommaschine unter Anwendung klar begründeter Näherungen ermöglicht eine einfache, sichere und schnelle Regelung. Danach wird das Betriebsverhalten der Induktionsmaschine detailliert diskutiert. Verschiedene Regelungsverfahren, die teilweise direkt die Eigenschaften des leistungselektronischen Stellglieds berücksichtigen, werden vorgestellt. Die Vorlesung schafft die Voraussetzung dafür, dass ein Antriebsingenieur den für eine bestimmte Antriebsaufgabe günstigsten Antrieb auswählen und projektieren kann. Durch aktive Mitgestaltung von Übungen können Bonuspunkte erworben werden.
Elektrische Bahnen (141085)
Elektrische Bahnen stellen ganz besonders hohe Anforderungen an die Leistungselektronik, und waren schon immer erstes Einsatzgebiet für leistungselektronische Spitzentechnologie. Dies liegt zum einen an den schwierigen Umgebungsbedingungen mit einer Energieversorgung über nur zwei Leiter und einer Begrenzung von Bauvolumen und Gewicht für die Antriebe mit ihrer Leistungselektronik, zum anderen erlauben die ohnehin hohen anteiligen Kosten der Antriebstechnik im Bahnbereich auch aufwändige Lösungen. Die Vorlesung gibt einen umfassenden Überblick über das komplexe Zusammenspiel zwischen Energieversorgung, elektrischem Antrieb und mechanischen Komponenten zur Übertragung der Antriebskräfte auf die Schiene. Dabei werden zunächst die verschiedenen Bahnstromsysteme und Traktionsarten, sowie die mechanischen Grundlagen wie Zugförderungsmechanik, Spurführung, Adhäsion und Schleuderschutz besprochen. Danach werden die einzelnen Komponenten von Triebfahrzeugen vorgestellt. Dies sind insbesondere die Fahrmotoren mit ihrer Steuerung und Energieversorgung, sowie die Kraftübertragung vom Motor auf den Radsatz. Die verschiedenen Stromversorgungen im Bereich der elektrischen Bahnen werden detailliert vorgestellt. Auf die besonders scharfen Forderungen bezüglich der Netzrückwirkungen und Signalbeeinflussung wird eingegangen. Den Abschluss der Vorlesung bildet eine Übersicht über verschiedene Regelungsverfahren für Traktionsumrichterantriebe.
Energiespeichersysteme (141405)
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.
Energiewirtschaft (141082)
Eine an jedem Ort ausreichend verfügbare, qualitativ hochwertige und preisgünstige Energieversorgung bildet die Basis für das Funktionieren unserer Gesellschaft. Die Erfüllung dieser Aufgabe erfordert ein enges Zusammenwirken der Technik mit anderen Bereichen wie Ökonomie, Ökologie, Recht und Politik. Die Vorlesung 'Energiewirtschaft' hat zum Ziel, die engen Verflechtungen von technischen und ökonomischen Aspekten bei der Gewinnung, der Umwandlung und der Nutzung der Energie zu verdeutlichen, und die durch wirtschaftliche Maßstäbe geprägte Vorgehensweise bei Auslegung und Betrieb von Energieversorgungsanlagen und -systemen zu begründen. In der Hauptsache wird in der Vorlesung unter diesen Gesichtspunkten die Elektrizitätswirtschaft behandelt, auf die anderen Gebiete der Energiewirtschaft wird nur soweit eingegangen, wie es zum Verständnis der angesprochenen Gesamtzusammenhänge notwendig ist.
Geregelte leistungselektronische Stellglieder (141088)
In dieser Vorlesung stehen selbstgeführte Stromrichter und ihre Anwendung in der Steuerung der elektrischen Leistung im Vordergrund. Zunächst wird ein Überblick über die gängigen Schaltungen selbstgeführter Stromrichter gegeben. Anschließend werden die zur Realisierung dieser Schaltungen verfügbaren Bauelemente der Leistungselektronik mit ihren Eigenschaften vorgestellt. Dabei wird besonderes Augenmerk auf die Verluste während des Schaltvorgangs und ihre Begrenzung gelegt. Die durch das schnelle Schalten der Halbleiterventile erzeugten Oberschwingungen müssen begrenzt werden. Die dafür üblichen Eingangs- und Ausgangsfilter werden vorgestellt. Eine wichtige Anwendung von Stromrichtern ist die Bereitstellung von Gleichspannung aus Wechsel- oder Drehspannung. Hier bieten selbstgeführte Stromrichter deutliche Vorteile gegenüber konventionellen Gleichrichterschaltungen, sind allerdings auch erheblich aufwändiger und teurer. Die wichtigsten Konzepte und ihre Eigenschaften werden erläutert. Den Abschluss bildet ein Kapitel zum Thema Stromregelung, welches die in einer leistungselektronischen Grundlagenvorlesung vermittelten Kenntnisse vertieft. Bei der Auslegung der Regelung ist besonders zu beachten, dass die Leistungshalbleiter grundsätzlich geschaltet werden, und somit kein kontinuierliches Ausgangssignal erzeugt werden kann. Dieser Eigenschaft tragen spezielle Regelungsstrukturen Rechnung.
Induktionsmaschinenregelung (141084)
Selbstgeführte Stromrichter in dreisträngiger Ausführung können sowohl am Energieversorgungsnetz betrieben, als auch zur Speisung von Induktionsmaschinen eingesetzt werden. So gespeiste Induktionsmaschinen können hochdynamisch und höchst effizient geregelt werden. Für beide Anwendungsgebiete ist eine direkt an den Eigenschaften des selbstgeführten Stromrichters orientierte Regelung erforderlich. Die Beschreibung der dabei zu berücksichtigenden Spannungen und Ströme erfolgt am günstigsten mit so genannten Raumzeigern. Dieses hocheffektive mathematische Hilfsmittel wird detailliert eingeführt. Darauf aufbauend wird gezeigt, mit welchen Methoden eine Induktionsmaschine geregelt werden kann. Sowohl einfache und kostengünstige, als auch komplexe und hochdynamisch aufwändige Regelverfahren lassen sich mit Hilfe von Raumzeigern sehr gut beschreiben und verstehen.
Intelligente Netze (141089)
Die Vorlesung „Intelligente Netze“ beschäftigt sich mit den Auswirkungen der Energiewende auf das Verteilnetz. Insbesondere im Verteilnetz vollzieht sich derzeit ein (r)evolutionärer Wandel. Dezentrale Einspeiseanlagen (PV, Wind, Biomasse) entstehen meistens dort, wo Verteilnetze historisch bedingt eher schwach ausgelegt sind. Neue Vertriebsprodukte sehen einen deutlich höheren Gleichzei-tigkeitsfaktor vor. Alle deutschen Netzbetreiber haben daher ihren Fokus auf die „intelligenten Energienetze“ (Smart Grids) mit dem Schwerpunkt Verteilnetze gelenkt. Hierzu gehören Lösungen im Demand und Supply Side Management sowie im Aufbau von Telekommunikationsinfrastrukturen, die eine stärkere Interaktion aller Betriebsmittel und Netzbereiche als je zuvor ermöglichen. Die Vorlesung „Intelligente Energienetze“ behandelt folgende Themenschwerpunkte:
- Gesetzliche Grundlagen der deutschen Energiewirtschaft
- Organisation und Handlungsfelder der Energiewirtschaft
- Intelligente Energienetze (Smart Grids)
Der Themenschwerpunkt Intelligenten Energienetze gliedert sich dabei wie folgt:
- Grundlagen von Smart Grids und IKT-Technologie (IKT=Informations- und Kommunikationstechnologie)
- Flexibilisierung von Last und Erzeugung in Verteilnetzen
- Einsatz von Speichern im Verteilnetz
- Auswirkungen der Elektromobilität auf Verteilnetze
- Digitalisierung des Verteilnetzes, Data Analytics im Verteilnetz, Einsatz von Smart Metern
Inhaltlich werden sowohl energiewirtschaftliche und energietechnische als auch IT- und telekommunikationstechnische Inhalte vermittelt.
Leistungselektronik (141087)
Die Leistungselektronik ermöglicht es, elektrische Energie bei sehr hohem Wirkungsgrad gezielt einzusetzen. Sie eröffnet damit die Möglichkeit, die Betriebseigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Energieverbrauch wesentlich zu verbessern. Dies wird beispielsweise bei Verkehrssystemen, Industrieanlagen und Stromversorgungen von z.B. Rechnern umgesetzt und macht die Leistungselektronik zu einer der wichtigsten Zukunftstechnologien. Die Vorlesung stellt zunächst die Grundprinzipien der Leistungselektronik vor. Es folgt eine detaillierte Beschreibung der wichtigsten leistungselektronischen Bauelemente und ihrer Eigenschaften. Aufbau und Funktionsweise der wesentlichen selbstgeführten und netzgeführten Stromrichterschaltungen werden detailliert dargestellt. Beispiele für solche Stromrichterschaltungen sind die Drehstrombrückenschaltung als Gleichrichterschaltung und Hoch-, sowie Tiefsetzsteller zur Anpassung von Gleichspannungen. Leistungselektronische Geräte selbst werden als Stellglied eingesetzt, daher kommt der Regelung eine besondere Bedeutung zu, die auf die Eigenschaften der Leistungselektronik zugeschnitten sein muss. Dies wird in der Vorlesung am Beispiel der Stromregelung erläutert.
Methodik des wissenschaftlichen Publizierens (142082)
Die Lehrveranstaltung „Methodik des wissenschaftlichen Publizierens – Erlernen der Vorge-hensweise durch Validierung und Begutachtung aktueller Forschungsergebnisse“ ist in drei aufeinander aufbauende Stufen unterteilt: In der ersten Stufe erhalten die einzelnen Studierenden Lernmaterial zum Selbststudium und eine englischsprachige wissenschaftliche Publikation, die anschließend selbstständig analysiert wird. Die Publikation ist dabei thematisch auf die Themenfelder Energiesystemtechnik, Elektromobilität, dezentrale Energiesysteme und Regelungstechnik begrenzt. Zur Validierung der Ergebnisse werden geeignete Simulationsmodelle in Matlab/Simulink erstellt und Simulationsrechnungen durchgeführt. Die Ausarbeitung der Ergebnisse wird in Form einer deutschsprachigen wissenschaftlichen Publikation verfasst. In der zweiten Stufe begutachten die Studierenden in einem Doppelblindverfahren je drei pseudonymisierte Ausarbeitungen von anderen Studierenden nach einem vorgegebenen Schema (peer-review). In der dritten Stufe haben die Studierenden die Möglichkeit Ihre Ausarbeitung anhand der drei erhaltenen Gutachten noch einmal zu überarbeiten.
Mechatronische Antriebssysteme (141400)
In der Vorlesung 'Mechatronische Antriebssysteme' werden zunächst die Methoden der Systembeschreibung vermittelt. Danach wird detailiert auf die Übertragungsfunktionen von elementaren Systemeinheiten (Getriebe, drehelastische Kupplung, leistungselektronische Stellglieder, Sensoren, mechanisch-elektrische Energiewandler, elektrische Antriebsmotoren), auf die Diskretisierung der Systemstruktur und die Modellbildung mit besonderem Augenmerk auf dem stationärem und dynamische Verhalten eingegangen. Um diese komplexen Systeme mathematisch modellieren zu können ist eine Ordnungsreduktion erforderlich, wofür in der Vorlesung Verfahren vorgestellt werden. Im Rahmen der theoretischen und experimentellen Systemanalyse werden abschließend komplette Antriebssysteme mit den zugehörigen Regelungen (Drehzahl- und Drehmomentregelung sowie aktive Torsionsschwingungsdämpfung) modelliert und ausgelegt.
Mobile mechatronische Antriebssysteme
Hinweis: Die Veranstaltung wurde letztmalig im Sommersemester 2016 angeboten.
Die Vorlesung Mobile Mechatronische Antriebssysteme baut auf die Grundlagen, welche in Mechatronische Antriebe und Elektrische Antriebe gelehrt werden, auf. Zunächst werden Einsatzgebiete und deren spezielle Randbedingungen an ein mechatronisches Antriebssystem im mobilen Einsatz thematisiert. Darauf folgt eine Betrachtung der einzelnen, eingesetzten Komponenten und Teilsysteme und deren Übertragungsverhalten im systemtheoretischen- und regelungstechnischen Sinne. Mit diesen Grundlagen werden dann mobile mechatronische Antriebssysteme analysiert und ausgelegt.
Ladeeinrichtungen der Elektromobilität (141078)
In der Vorlesung "Ladeeinrichtungen der Elektromobilität" werden zunächst Problemstellung und Grundbegriffe erläutert. Danach folgt eine Systemübersicht, die die Ankopplung an das Versorgungsnetz, Gleichspannungswandler-Arten, Vor- und Nachteile und Anwendungsfälle betrachtet. Gleichspannungswandler ohne und mit Potentialtrennung, deren Schaltungstopologien und Anwendungsmöglichkeiten für die Elektromobilität werden im Anschluss daran detailliert vorgestellt, gefolgt von einer Übersicht über Gleichrichter und PFC, deren Bauarten, Funktion, Norm-Auflagen, Netzanschlüsse, Netzfilter und Ansteuerung. Berührungslose Energieübertragung und Ladeeinrichtungen, deren Aufbau, Anschlüsse und Kommunikation mit dem Fahrzeug bilden den Abschluss der Vorlesung.
Regenerative Elektrische Energietechnik (141403)
In der Vorlesung 'Regenerative Energietechnik' werden, aufbauend auf einer Übersicht der verfügbaren Energieträger, Sonne, Wind, geothermischer Wärme und Biomasse, sowie den für die Energiewandlung notwendigen thermischen, chemischen, mechanischen und elektrischen Prozessen, die Möglichkeiten der antropogenen Nutzung der regenerativen Energien vermittelt. Dabei wird detailliert auf die nutzbaren Potentiale der Sonnenenergie, der Windenergie, der geothermischen Energie und der Biomasse, sowie auf die Technologien zu ihrer Nutzung eingegangen. Davon ausgehend wird ihr stationäres und dynamisches Betriebsverhalten dargestellt. Besonderes Augenmerk liegt auf der nutzungsgerechten Beschreibung der Energiequellen und der Auswahl der für die vorliegende Energieform sinnvollsten Energieumwandlungskette.