Praktikum Dezentrale Energiesysteme (Praktikum)

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Umfang6 SWS
SemesterWintersemester 2021/22
UnterrichtsspracheDeutsch
TermineSiehe TUMonline

Lernziele

Nach der Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage: - die Funktionsweise von verschiedenen Energieerzeugern zu verstehen - die Funktionsweise dezentraler Energiesysteme zu verstehen - dezentrale Energiesysteme zu analysieren und zu bewerten - Messaufgaben durchzuführen und deren Ergebnisse zu interpretieren

Beschreibung

Das Praktikum Dezentrale Energiesysteme besteht aus: - 2 Workshop-Terminen, an denen praktisches Know-How gelehrt wird - 5 Experimentierterminen, an denen diverse Experimente unter Anleitung durchgeführt werden - einer mehrwöchigen Projektphase am Ende der Lehrveranstaltung In den Workshops werden der Umgang mit verschiedenen Messgeräten und Analysewerkzeugen sowie der Aufbau einfacher elektrischer Installationen geschult. Im Rahmen der Experimentiertermine werden Inhalte zuerst theoretisch, dann zum Teil simulationsbasiert und abschließend am realen Gerät vermittelt. Folgende inhaltliche Schwerpunkte werden in Bezug auf dezentrale Energieerzeugungsanlagen behandelt: - Experimentelle Untersuchung von Photovoltaikmodulen: Kennlinie eines Photovoltaikmoduls, Maximum Power Point, Einfluss von Temperatur, Verschmutzung und Abschattung, Verschaltungen zu PV-Anlagen, Betriebsstrategien, usw. - Experimentelle Untersuchung von typischen Lasten: Messverfahren, Aufzeichnung von Lastkurven, Analyse, Vergleich und Bewertung von diversen Verbrauchern - Simulationsbasierte und experimentelle Untersuchung von Leistungselektronikkomponenten - Experimentelle Untersuchung von elektrischen Generatoren: Untersuchung verschiedener Maschinentypen als Generatoren, Technik und Betriebsweisen von Anlagen mit rotierenden Maschinen, Betriebsstrategien, reale Rahmenbedingungen Am Ende des Semesters wird ein Hands-on-Projekt als Teamarbeit zu den Praktikumsthemen durchgeführt. Hierbei wird zum Beispiel ein Inselsystem bestehend aus PV-Modul, Generator, Batteriespeicher, Wechselrichter, Verbraucher, Lastmanagement, etc. entwickelt, aufgebaut und anschließend vorgestellt.

Inhaltliche Voraussetzungen

Grundlagen in folgenden Bereichen: - Elektrische Energiesysteme - Erneuerbare Energiesysteme - Leistungselektronik - Elektrische Maschinen - Messtechnik - Simulink

Lehr- und Lernmethoden

Die Studierenden sammeln Erfahrungen durch praktisches Implementieren und Durchführen von Experimenten und durch ein kritisches Auseinandersetzen mit den Ergebnissen. Des Weiteren wenden die Studierende individuelle Lernmethoden im Eigenstudium und in der Projektarbeit an. Die Lehrinhalte werden besonders durch die vom Betreuer begleitete selbstständige Versuchsdurchführung vermittelt. Zusätzlich erfolgt eine selbstständige Einarbeitung in die Grundlagen. Wesentliche Grundlagen werden zudem durch Frontalunterricht mit Beamer und Whiteboard vermittelt. In Diskussionsrunden werden Fragen beantwortet.

Studien-, Prüfungsleistung

Die Modulprüfung besteht aus einer Laborleistung, deren 3 Komponenten folgendermaßen gewichtet werden: - 30% Versuchsdurchführung: Durch konkrete Fragen vor und während der Durchführung der Versuche wird geprüft, ob die Studierenden die konkreten Handlungsschritte und Herangehensweisen verstanden haben und diese umsetzen können. - 40% Berichte über 5 Versuche: Durch die Berichte zeigt der Studierende, dass er die im jeweiligen Versuch vermittelten Inhalte verstanden hat und selbständig wiedergeben und bewerten kann. - 30% Hands-on Projekt: In der Projektphase zeigen die Studierenden, dass Sie die vermittelten Inhalte selbständig als Team in ein reales Projekt umsetzen können. Das umgesetzte Projekt wird in einer Präsentation vorgestellt, welche ebenfalls als Basis für die Note dient.

Empfohlene Literatur

Mertens, Konrad: "Photovoltaik: Lehrbuch zu Grundlagen, Technologie und Praxis", Carl Hanser Verlag 2015, ISBN 978-3446442320 Kremser, Andreas: "Elektrische Maschinen und Antriebe: Grundlagen, Motoren und Anwendungen", Springer Verlag 2016, ISBN 978-3658150747 Schröder, Dirk: "Elektrische Antriebe - Grundlagen", Springer Verlag 2009, ISBN 978-3642029899 Spring, Eckhard: "Elektrische Maschinen: Eine Einführung", Springer Verlag 2009, ISBN 978-3642008849

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