pre061 - Renewable Energy Complementary Topics (Veranstaltungsübersicht)

pre061 - Renewable Energy Complementary Topics (Veranstaltungsübersicht)

Institut für Physik 6 KP
Modulteile Semesterveranstaltungen Sommersemester 2019 Prüfungsleistung
Vorlesung
  • Kein Zugang 5.04.4063 - Introduction to Photovoltaics Lehrende anzeigen
    • Dr. Levent Gütay

    Dienstag: 08:00 - 12:00, wöchentlich (ab 02.04.2019), V+Ü

    Auf Basis thermodynamischer und halbleiter/ festkörperphysikalischer Grundlagen sollen die Studierenden ein fundiertes Verständnis der photovoltaischen Energiewandlung sowie der elementaren Verlustprozesse in photovoltaischen Bauelementen erlangen und dabei ihre bisher erlangten Studienkenntnisse in den o.g. Disziplinen sicher anwenden. Aus diesem Wissen sollen die Studierenden wesentliche Randbedingungen zur Konzeption einer Solarzelle mit hohem Wirkungsgrad ableiten und qualitativ das Betriebsverhalten (Beleuchtungs- und Temperatureffekte) unter realen Bedingungen voraussagen können. Die Teilnehmer sollten darüber hinaus in der Lage sein, Anforderungen an die verwendeten Halbleitermaterialien (z.B. Dotierung, Tiefengradierung bestimmter Materialeigenschaften) und die internen Grenzflächen der Solarzelle physikalisch zu begründen. Neben grundlagenorientierten und materialwissenschaftlichen Kenntnissen zur Photovoltaik erwerben die Studierenden technisch geprägte Inhalte zum Funktionsprinzip und zur Konzeption von Photovoltaikmodulen sowie zur Systemtechnik photovoltaischer Anlagen. Inhalte: Festkörper- / halbleiterphysikalische Grundlagen, das solare Spektrum, Leistungsdichte, Absorption und Emission von Licht in Halbleitern, Generation und Rekombination, Gleichgewicht und Nichtgleichgewicht, Ladungstransport, Quasi-Fermi-Niveaus, Elektrostatik des pn-Übergangs, Majoritäten- und Minoritätenströme im pn-Übergang im Gleichgewicht und unter Beleuchtung, Sammeleffizienz, geometrische Auslegung des pn-Übergangs, Strom-Spannungs-Charakteristik, Halbleiter-Heterokontakte, pin-Strukturen, Strategien zur Optimierung der Solarzelleneffizienz, Technologieüberblick in der Photovoltaik

  • Kein Zugang 5.04.4064 - Advanced Solar Energy Meteorology Lehrende anzeigen
    • Dr. Detlev Heinemann

    Dienstag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 02.04.2019)

  • Kein Zugang 5.04.4071 - Fluid Dynamics II / Fluiddynamik II Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Joachim Peinke

    Mittwoch: 08:00 - 10:00, wöchentlich (ab 03.04.2019)

    Das zentrale Thema dieser Vorlesung sind turbulente Strömungen. Es werden Aspekte der numerischen Modellierung als auch der statistischen Charakterisierung behandelt (Reynolds-Gleichung, Schließungsproblem und Schließungsansätze, Turbulenzmodelle: Kaskadenmodelle - Stochastische Modelle) Lehrsprache: "This course will be held in English. If no international students should participate, the course language can also be switched to German."

  • Kein Zugang 5.04.4234 - Wind Physics Measurement Project Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Martin Kühn
    • Dr. Detlev Heinemann
    • Matthias Wächter
    • Prof. Dr. Joachim Peinke

    Montag: 12:00 - 14:00, wöchentlich (ab 01.04.2019)

    Case study like problems based on real wind data will be solved on at least four important aspects in wind physics. The course will comprise lectures and assignments as well as self-contained work in groups of 3 persons. The content consist of the following four main topics, following the chronological order of the work process: Data handling: - measurements - measurement technology - handling of wind data - assessment of measurement artefacts in wind data - preparation of wind data for further processing Energy Meteorology: - geographical distribution of winds - wind regimes on different time and length scales - vertical wind profile - distribution of wind speed - differences between onshore and offshore conditions. Measure – Correlate – Predict (MCP): - averaging of wind data - bin-wise averaging of wind data - long term correlation and long term correction of wind data - sources of long term wind data. LIDAR (Light detection and ranging): - analyses and conversion of data from LIDAR measurements

  • Kein Zugang 5.04.4236 - Aeroelastic Simulation of Wind Turbines for EWEM Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Martin Kühn
    • Binita Shrestha

    Dienstag: 16:00 - 18:00, wöchentlich (ab 02.04.2019)

    A student who has met the objectives of the course will be able to: o understand the basic concept of an aero-servo-elastic computer code to determine the unsteady aerodynamic loads, o derive and validate the required parameters to model the aero-hydro-elastic response of a wind turbine, o identify and interpret the required empirical parameters to correct the blade element momentum (BEM) method with respect to dynamic inflow, unsteady airfoil aerodynamics (dynamic stall), yawed flow, dynamic wake modeling, o explain the effects of the different models on the resulting time series and validate the code, o interpret design standards for on- and offshore wind turbines, select the required load cases according to site-specific environmental data, o identify the dimensioning load cases and calculate design loads for different main components of a wind turbine. Contents: The course focuses on the practical implications and hands-on experience of the aero-hydro-servo-elastic modelling and simulation of wind turbines. The subjects are similar but the treatment is complementary to the parallel course ‘Design of Wind Energy Systems’, which deals with the underlying theo-retical background: o advanced wind field modelling for fatigue and extreme event loading, o modelling of wind farm flow and wake effects, o rotor aerodynamics (e.g. stationary or dynamic effects, comparison of Blade Element Momentum theory and more advanced methods like free vortex methods or CFD), o structural dynamics and dynamic modelling of wind tur-bine structures (modelling by ordinary or partial differential equations, stochastics, multi body system modelling), o advanced control of wind turbines, o design standards, design loads and design aspects of offshore and onshore wind turbines. The students analyse in pairs a model of an entire wind turbine with the aid of a typical wind turbine design tool like GH Bladed, Flex5 or Aerodyn/FAST.

  • Kein Zugang 5.06.109 - Simulation of Renewable Energy Systems Lehrende anzeigen
    • Robin Knecht
    • Dr. Herena Torio

    Montag: 10:15 - 11:45, wöchentlich (ab 01.04.2019)

    Introduction to Software for the Simulation of Renewable Energy Systems

  • Kein Zugang 5.06.205 - Wind Energy Applications - from Wind Resource to Wind Farm Applications Lehrende anzeigen
    • Dr. Hans-Peter Waldl

    Freitag: 08:00 - 10:00, wöchentlich (ab 05.04.2019)
    Termine am Freitag, 17.05.2019 10:15 - 11:45

    The students acquire an advanced knowledge in the field of wind energy applications. Special emphasis is on connecting physical and technical skills with the know-how in the fields of logistics, management, environment, finances, and economy. Practice-oriented examples enable the students to assess and classify real wind energy projects. Special situations such as offshore wind farms and wind farms in non-European foreign countries are included to give the students an insight into the crucial aspects of wind energy also relating to non-trivial realizations as well as to operating wind farm projects. Contents: Assessment of the resource wind energy: Weibull distribution, measurement of wind speeds to determine the energy yield, fundamentals of the WAsP method, partial models of WAsP, MCP method for long-term correction of measured wind data in correlation with long-term reference data, conditions for stable, neutral and instable atmospheric conditions, wind yield assessments from wind distribution and power curve, fundamentals of determining the annual wind yield potentials of individual single-turbine units. Tracking effects and wind farms: Recovery of the original wind field in tracking flow of wind turbines, fundamentals of the Risø model, distance spacing and efficiency calculation of wind turbines in wind farms, fundamentals of offshore wind turbines, positive and negative effects of wind farms. Operating wind farms: Influences on the energy yield of the power efficiency of wind farms, three-column model of sustainability: “magic triangle”, profit optimization for increased energy production

  • Kein Zugang 5.06.302 - Photovoltaic Systems Lehrende anzeigen
    • Hans-Gerhard Holtorf, PhD
    • Robin Knecht
    • Prof. Dr. Jürgen Parisi

    Donnerstag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 04.04.2019)

  • Kein Zugang 5.06.306 - Future Power Supply (Lecture) Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Carsten Agert
    • Babak Ravanbach

    Montag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 01.04.2019)

  • Kein Zugang 5.06.600 - Laboratory: Performance of Renewable Energy Lehrende anzeigen
    • Robin Knecht
    • Hans-Gerhard Holtorf, PhD

    Freitag: 13:00 - 18:00, wöchentlich (ab 05.04.2019)

  • Kein Zugang 5.06.606a - Resilient Energy Systems Lehrende anzeigen
    • Dr. Herena Torio
    • Michael Golba

    Dienstag: 10:00 - 12:00, wöchentlich (ab 02.04.2019)

  • Kein Zugang 5.06.606b - Resilient Energy Systems Lehrende anzeigen
    • Dr. Herena Torio
    • Michael Golba

    Dienstag: 08:00 - 10:00, wöchentlich (ab 02.04.2019)

Seminar und Übung
  • Kein Zugang 13.01.015 - Deutschkurs 5 (Stufe B1.1) Lehrende anzeigen
    • Anna-Lena Schmidt

    Mittwoch: 16:00 - 20:00, wöchentlich (ab 03.04.2019), Ort: A06 0-004
    Freitag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 05.04.2019), Ort: A06 0-004
    Termine am Freitag, 14.06.2019, Freitag, 21.06.2019 16:00 - 18:00, Ort: A06 0-003 (Multimediaraum)

  • Kein Zugang 13.01.017 - Deutschkurs 6 A (Stufe B1.2) Lehrende anzeigen
    • Inessa Vogel

    Mittwoch: 16:00 - 20:00, wöchentlich (ab 03.04.2019), Ort: A01 0-005
    Freitag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 05.04.2019), Ort: A06 0-009
    Termine am Freitag, 03.05.2019 16:00 - 18:00, Ort: A06 0-009

  • Kein Zugang 13.01.019 - Deutschkurs 6 B (Stufe B1.2) Lehrende anzeigen
    • Burçin Amet, (sie/ihr)

    Mittwoch: 16:00 - 20:00, wöchentlich (ab 03.04.2019)
    Freitag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 05.04.2019)
    Termine am Samstag, 29.06.2019 09:00 - 16:00, Mittwoch, 10.07.2019 16:00 - 20:00, Freitag, 12.07.2019 14:00 - 16:00

  • Kein Zugang 13.01.019a - Deutschkurs 6 C (Stufe B1.2) Lehrende anzeigen
    • Wiebke Weinreich

    Mittwoch: 16:00 - 19:30, wöchentlich (ab 03.04.2019), Ort: A14 1-114
    Freitag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 05.04.2019), Ort: A10 1-121a, A10 1-121 (Hörsaal F)
    Termine am Freitag, 17.05.2019, Freitag, 31.05.2019 14:00 - 17:00, Ort: A10 1-121a

  • Kein Zugang 13.01.022 - Deutschkurs 7 (Stufe B2.1) Lehrende anzeigen
    • Dr. Maria Egbert

    Mittwoch: 16:00 - 20:00, wöchentlich (ab 03.04.2019), Ort: A06 5-531
    Freitag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 05.04.2019), Ort: A06 0-011

  • Kein Zugang 13.01.023 - Deutschkurs 8 (Stufe B2.2) Lehrende anzeigen
    • Daniela Rommel

    Mittwoch: 16:00 - 20:00, wöchentlich (ab 03.04.2019)
    Freitag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 05.04.2019)

  • Kein Zugang 2.12.133 - International Environmental Governance Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Bernd Siebenhüner
    • Bernd Hackmann
    • Alkje Wegner

    Termine am Freitag, 05.04.2019 12:00 - 16:00, Freitag, 14.06.2019 14:00 - 20:00, Samstag, 15.06.2019 10:00 - 18:00, Ort: V03 0-E002, V03 0-E003
  • Kein Zugang 5.04.4063 - Introduction to Photovoltaics Lehrende anzeigen
    • Dr. Levent Gütay

    Dienstag: 08:00 - 12:00, wöchentlich (ab 02.04.2019), V+Ü

    Auf Basis thermodynamischer und halbleiter/ festkörperphysikalischer Grundlagen sollen die Studierenden ein fundiertes Verständnis der photovoltaischen Energiewandlung sowie der elementaren Verlustprozesse in photovoltaischen Bauelementen erlangen und dabei ihre bisher erlangten Studienkenntnisse in den o.g. Disziplinen sicher anwenden. Aus diesem Wissen sollen die Studierenden wesentliche Randbedingungen zur Konzeption einer Solarzelle mit hohem Wirkungsgrad ableiten und qualitativ das Betriebsverhalten (Beleuchtungs- und Temperatureffekte) unter realen Bedingungen voraussagen können. Die Teilnehmer sollten darüber hinaus in der Lage sein, Anforderungen an die verwendeten Halbleitermaterialien (z.B. Dotierung, Tiefengradierung bestimmter Materialeigenschaften) und die internen Grenzflächen der Solarzelle physikalisch zu begründen. Neben grundlagenorientierten und materialwissenschaftlichen Kenntnissen zur Photovoltaik erwerben die Studierenden technisch geprägte Inhalte zum Funktionsprinzip und zur Konzeption von Photovoltaikmodulen sowie zur Systemtechnik photovoltaischer Anlagen. Inhalte: Festkörper- / halbleiterphysikalische Grundlagen, das solare Spektrum, Leistungsdichte, Absorption und Emission von Licht in Halbleitern, Generation und Rekombination, Gleichgewicht und Nichtgleichgewicht, Ladungstransport, Quasi-Fermi-Niveaus, Elektrostatik des pn-Übergangs, Majoritäten- und Minoritätenströme im pn-Übergang im Gleichgewicht und unter Beleuchtung, Sammeleffizienz, geometrische Auslegung des pn-Übergangs, Strom-Spannungs-Charakteristik, Halbleiter-Heterokontakte, pin-Strukturen, Strategien zur Optimierung der Solarzelleneffizienz, Technologieüberblick in der Photovoltaik

  • Kein Zugang 5.04.4064 - Advanced Solar Energy Meteorology Lehrende anzeigen
    • Dr. Detlev Heinemann

    Dienstag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 02.04.2019)

  • Kein Zugang 5.04.4065 - Advanced Wind Energy Meteorology Lehrende anzeigen
    • Dr. Detlev Heinemann

    Mittwoch: 12:00 - 14:00, wöchentlich (ab 03.04.2019), Ort: W33 0-003, W33 0-001 (alpha)

  • Kein Zugang 5.04.4071Ü - Übung zu Fluid Dynamics II / Fluiddynamik II Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Joachim Peinke

    Mittwoch: 10:00 - 12:00, wöchentlich (ab 10.04.2019)

  • Kein Zugang 5.04.4234 - Wind Physics Measurement Project Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Martin Kühn
    • Dr. Detlev Heinemann
    • Matthias Wächter
    • Prof. Dr. Joachim Peinke

    Montag: 12:00 - 14:00, wöchentlich (ab 01.04.2019)

    Case study like problems based on real wind data will be solved on at least four important aspects in wind physics. The course will comprise lectures and assignments as well as self-contained work in groups of 3 persons. The content consist of the following four main topics, following the chronological order of the work process: Data handling: - measurements - measurement technology - handling of wind data - assessment of measurement artefacts in wind data - preparation of wind data for further processing Energy Meteorology: - geographical distribution of winds - wind regimes on different time and length scales - vertical wind profile - distribution of wind speed - differences between onshore and offshore conditions. Measure – Correlate – Predict (MCP): - averaging of wind data - bin-wise averaging of wind data - long term correlation and long term correction of wind data - sources of long term wind data. LIDAR (Light detection and ranging): - analyses and conversion of data from LIDAR measurements

  • Kein Zugang 5.06.302 - Photovoltaic Systems Lehrende anzeigen
    • Hans-Gerhard Holtorf, PhD
    • Robin Knecht
    • Prof. Dr. Jürgen Parisi

    Donnerstag: 14:00 - 16:00, wöchentlich (ab 04.04.2019)

  • Kein Zugang 5.06.306b - Future Power Supply (Seminar) Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Carsten Agert

    Dienstag: 16:00 - 18:00, wöchentlich (ab 02.04.2019)

  • Kein Zugang 5.06.600 - Laboratory: Performance of Renewable Energy Lehrende anzeigen
    • Robin Knecht
    • Hans-Gerhard Holtorf, PhD

    Freitag: 13:00 - 18:00, wöchentlich (ab 05.04.2019)

Hinweise zum Modul
Prüfungsleistung Modul
2 Prüfungsleistungen: Das Modul ist unbenotet, jedoch müssen 2 der möglichen Kurse mindestens als ‚bestanden‘ gewertet werden um das Modul zu bestehen. Mögliche Prüfungsformen sind: Klausur (1 h), mündliche Prüfung (20 min), Referat (10 Seiten Ausarbeitung + 10 Minuten Präsentation), Hausarbeit (max. 20 Seiten), fachpraktische Übung (max. 8), Seminararbeit (max. 20 Seiten), Portfolio, Präsentation (15 min.) In Seminaren wird Aktive Teilnahme (siehe Ergänzung zu „§ 9 Abs. (6) ) gefordert..
Kompetenzziele

After completing the module students will be able to:

-        describe basic knowledge in two of a wide field of disciplines (technical, scientific, social, political, transferrable, language) as required for the implementation of renewable energy

-        critically discuss basic principles of the implementation of renewable energy
-        justify their personal decision on educational fields for their career development