Energie Grundlagen

Mechanische Bewegung, Verbrennung, Elektrizität, nukleare Energie: Das waren die Stationen der Energienutzung durch den Menschen. An ihnen wurde auch der Begriff der Energie in der heutigen, physikalischen Bedeutung entwickelt. – Heute ist die Herausforderung, die Energienutzung nachhaltig zu gestalten, wobei den „Erneuerbaren Energien“ zentrale Bedeutung zukommt.

Inhalte

Physikalische Grundlagen und Begriffe
Energiestatistiken
Aspekte der Nachhaltigkeit
Primärenergieressourcen
Endenergieträger
Energieumwandlung
Energieverteilung
Grundzüge der Schweizerischen Energiepolitik

Ziele

Die Studierenden können selbstständig und unter Verwendung der Unterlagen

mit den Grössen Energie und Leistung sowie Exergie, Anergie und Carnot-Faktor sicher rechnen
die Grundformeln zur Berechnung der energiewirtschaftlich relevanten Energieformen anwenden
schweizerische und weltweite Energiestatistiken interpretieren
den Treibhauseffekt und die CO2-Problematik erklären
die übrigen Umwelteinflüsse bei der Nutzung der gängigen Energieressourcen nennen
die Herkunft der erneuerbaren und nicht erneuerbaren Primärenergie-Ressourcen erläutern
das regionale Energiepotenzial der erneuerbaren Primärenergieressourcen rechnerisch grob abschätzen
den Energieinhalt von Brenn- und Treibstoffen berechnen
die Übertragungsleistung von Elektrizitäts- und Fernwärmeleitungen berechnen
Leistung, Jahresenergieproduktion und Jahresnutzungsdauer für energiewirtschaftlich relevante Energieumwandlungsanlagen berechnen
den Aufbau des Elektrizitätsnetzes und des Erdgasnetzes sowie von Fernleitungsnetzen grob erklären
zu vorgegebenen Themen die dazu relevanten schweizerischen Verfassungsartikel, Gesetze und Verordnungen nennen

Voraussetzungen

keine

Hinweis

Das Modul weist starke Querverbindungen auf:
a) zu den Grundlagen-Modulen „Mathematik“, „Physik“ und „Elektrotechnik“
b) zu den Fachmodulen „Wärmelehre“, „Photovoltaik“, „Energietechnik / Leistungselektronik“, „Wasser- und Windkraft“, „Solar, Geothermie und Abwärme“ sowie „Energieverteilung / Energiespeicherung“
Grundsätzlich wird
a) von den parallel laufenden Grundlagen-Modulen so viel vorweggenom-men, wie es für das Verständnis des Moduls unerlässlich ist;
b) bei den in späteren Fachmodulen vertieften Themen der Schwerpunkt auf einen ersten Gesamtüberblick gelegt.

Kursunterlagen

Ordner mit HFU Unterlagen. Skript mit der gesamten Theorie des Moduls. Übungsaufgaben sind teilweise im Skript enthalten und werden sonst im Unterricht verteilt. Musterlösungen werden im darauf folgenden Unterrichtsblock abgegeben.

Selbstlernzeit

20-50% zusätzlich zum Unterricht

Methode

70% Theorievermittlung, 30% Übungen
Frontalunterricht entlang dem Inhalt des Skripts mit den Hauptzielen der Veranschaulichung, der Vertiefung und des Praxistransfers.
Bei geeigneten Themen Erarbeitung in Gruppen mit anschliessender Präsentation vor der Klasse.
Praxisrelevante Übungen innerhalb des geführten Unterrichtes (teilweise in Gruppen), die in der Zeit des Selbststudiums fertigzustellen sind. Erläuterung der Lösung durch den Dozenten.

Prüfung

Das Modul ist erfolgreich abgeschlossen, wenn mind. 75% vom Unterricht besucht ist und die Modulschlussnote mind. 4.0 beträgt. Die Schlussnote wird aus den Noten der Lernzielkontrollen (Erfahrungsnote) und der Note der Modullernzielkontrolle (MLZ), gemäss den Promotionsbestimmungen für Studiengänge der HFU, ermittelt. Wer ein einzelnes Modul erfolgreich abschliesst erhält ein Zertifikat.