Energiephysik - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau
Die Interaktiven Studienpläne
sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.
Die rechtsverbindlichen Studienpläne
entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).
Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im
elektronischen Vorlesungsverzeichnis.
Bitte beachten Sie, dass auf dieser Seite keine Aktualisierungen mehr vorgenommen werden. Alle Module und Studienpläne
ab der PO-Version 2021 (Bachelor- und Master-Studiengänge) sind ab sofort im
Campus-Portal erreichbar.
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Modulinformationen zu Energiephysik
im Studiengang Bachelor Technische Physik 2023
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| Modulnummer | 201308 |
| Prüfungsnummer | 2400920 |
| Fakultät | Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften |
| Fachgebietsnummer |
2421 (Theoretische Physik I)
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| Modulverantwortliche(r) | Dr. Wichard Beenken |
| Turnus | Wintersemester |
| Sprache | Deutsch |
| Leistungspunkte | 5 |
| Präsenzstudium (h) | 45 |
| Selbststudium (h) | 105 |
| Verpflichtung | Wahlmodul |
| Abschluss | mündliche Prüfungsleistung, 45 Minuten |
| Details zum Abschluss | |
| Link zum Moodle-Kurs |
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| Lehrende | PD Dr. Wichard J.D. Beenken, Dr. Dirk Schulze |
| Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL | |
| max. Teilnehmerzahl | |
| Vorkenntnisse | Experimentalphysik 1 und 2, Physik 1 und 2 |
| Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen | Die Studierenden sind fähig fachkompetent am öffentlichen Diskurs zu Themen der konventionellen und regenerativen Energietechnik teilzunehmen. Sie können wissenschaftlich fundierte Beiträge zu Themen der Energietechnik aus Sicht eines Physikers bzw. Ingenieurs leisten.
Auf der Grundlage der thermodynamischen Hauptsätze können sie unterschiedliche Formen der Energie-konversion und -speicherung prinzipiell beurteilen. Dabei wurden die Kenntnisse in der physikalischen, chemischen und technischen Thermodynamik bzgl. der Begrifflichkeit (z.B. Exergie und Anergie) komplementiert.
Die Studierenden sind zudem in der Lage die Thermo-dynamik mit den Gesetzen der Strömungslehre (Dampf-, Wasser- und Windturbinen), den Strahlungsgesetzen (Solarenergie) und mit denen der physikalischen Chemie (Brennstoffe) und Elektrochemie (Brennstoffzellen, Elektrolyseure, Batterien) zu verknüpfen.
Die Studierenden sind in der Lage die Effizienz der jeweiligen Verfahren sowie deren Zukunftsträchtigkeit auf Grundlage ihrer naturgegebenen Einschränkungen (z.B. Windverteilung, Sonnenstunden, Wasserreichtum und Gefälle, Meeresströmungen, geothermale Quellen, Rohstoffreichweiten) grob zu beurteilen. Sie kennen die Grundlagen und Perspektiven der Kernenergie und sind in der Lage Chancen und Risiken dieser selbständig abzuwägen. Über den Stand der Kernfusionsforschung könne sie sich ein Bild machen. Die Risiken anderer Energiekonversionstechniken (z.B. Geothermie) sind ihnen gleichermaßen bekannt. Sie haben schließlich auch einen Überblick über deren Wirtschaftlichkeit, sowie über Energiemix, -verteilung und -nutzung gewonnen.
Die so erworbenen breiten Grundlagenkenntnisse können dann in Lehrveranstaltungen zu speziellen Themen der Energietechnik weiter vertieft und praktisch angewendet werden. |
| Inhalt | . Die Erde thermodynamisch betrachtet
. Fossile Energien und Wärmekraftmaschinen
. Geothermie
. Wärmemanagement und -speicherung
. Solarelektrische und -thermische Energie-wandlung
. Wasserkraft
. Windenergie
. Elektrochemische Speicher, Elektrolyse und Brennstoffzellen
. Methanwirtschaft und Biomasse
. Kernenergie: Spaltung und Fusion
. Energieverteilnetze, Versorgungstabilität und Wirtschaftlichkeit
Die Lehrveranstaltung beinhaltet Exkursionen zu energietechnischen Anlagen. |
| Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form | Beamer, Tafel, Webex (im Ausnahmefall),
Exkursionen |
| Literatur | M. Stutzmann & C. Csoklich: The Physics of Renewable Energy
H. D. Baer: Thermodynamik
P. Würfel: Physik der Solarzellen H.-G. Wagemann & H. Eschrich: Grundlagen der photovoltaischen Energieumwandlung U. Rindelhardt: Photovoltaische Stromversorgung;
D. Meissner: Solarzellen
H. Kuhlmann: Strömungsmechanik
R. H. Huggins: Energy Storage
dtv-Atlas: Atomphysik
C. Tucker: How to drive a Nuclear Reactor U. Stroht: Plasmaphysik
Aktuelle Zeitschriftenartikel (in der Vorlesung) |
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