Bezeichnung |
Sprache |
Lehrform |
ECTS
SWS |
Einführung in die Modellierung und Simulation (M14)
German /
kMod
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Deutsch |
kMod |
5.00
- |
Einführung in die Modellierung und Simulation (EIMS)
German /
ILV
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Deutsch |
ILV |
5.00
3.00 |
Kurzbeschreibung
Einführung in die Theorie und Praxis der Modellierung, Simulation und Optimierung technischer Systeme. Der Kurs verwebt dazu einen theoretischen und einen angewandten Teil:
Im Ersten steht die Vermittlung von Methoden und Prinzipien zur Erstellung mathematischer Modelle zur Abbildung dynamischer Systeme, sowie die Modellkonstruktion aus physikalischen Prinzipien und Messdaten im Vordergrund.
Im Zweiten Teil werden Grundlagen der Programmierung in Matlab und Python anhand konkreter Anwendungsbeispiele erlernt, die auf die Simulation und Optimierung einfacher Modelle hinarbeiten.
Methodik
Abwechslung von theoretischen Inputs und Q&A in Präsenz mit darauf aufbauenden Übungen in der Fernlehre
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
Grundlegende Konzepte der Modellierung und Simulation zu definieren, beschreiben und anzuwenden
-
Einen gegebenen Sachverhalt durch geeignete Vereinfachungen und Annahmen zu einem numerischen Simulationsmodell zu entwickeln
-
Ein einfaches PV-Modell in Matlab aufzubauen und zu simulieren
-
Ein einfaches Gebäudemodell in Python zu implementieren und zu simulieren
-
Einfache Optimierungen an Simulationsmodellen durchführen
Lehrinhalte
-
Grundlagen der Modellbildung und Simulation
-
Einführung in Numerische Methoden
-
Schwerpunkt kontinuierliche Simulation: Numerik gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen mit Anwendungsbeispielen (Wärmetransmission im Gebäude, etc.)
-
Schwerpunkt diskrete Simulation:
-
- Prozessorientierte Modellierung (Regelungssimulation)
-
- Ereignisorientierte Modellierung (Optimierte HKLS-Steuerung auf Basis externer Freigabesignale)
-
Grundlagen der Optimierung
-
Programmieren für Ingenieure:
-
- Grundlegende Programm-Konzepte (Variablen, Standard Kontrollstrukturen, Datentypen, Funktionen, Objekte, Libraries)
Vorkenntnisse
Grundlagen der Mathematik für Ingenieure (gewöhnliche Differentialgleichungen), Gebäudeenergiesysteme.
Literatur
-
Nollau, R., 2009. Modellierung und Simulation technischer Systeme: Eine praxisnahe Einführung. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-89121-5
-
Crastan, V., 2004. Modellierung und Simulation, in: Crastan, V. (Ed.), Elektrische Energieversorgung 2: Energie- und Elektrizitätswirtschaft, Kraftwerktechnik, alternative Stromerzeugung, Dynamik, Regelung und Stabilität, Betriebsplanung und -führung. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 367–412. https://doi.org/10.1007/978-3-662-06958-5_10
Leistungsbeurteilung
-
50% Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben
-
50% Vorlesungsprüfung
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Energiespeicher (M12)
German /
kMod
|
Deutsch |
kMod |
5.00
- |
Energiespeicher (ESP)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
5.00
3.00 |
Kurzbeschreibung
Grundlagen der Energiespeicher: Die Lehrveranstaltung hat das Ziel, den Studierenden ein grundlegendes Verständnis der Energiespeichersysteme zu vermitteln. Inhalte sind die wichtigsten Gesetze der Energiespeichersysteme und deren Verwendung für das Design einfacher Anwendung.
Methodik
Integrierte Lehrveranstaltung
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
Aufbau und Funktionsweise verschiedener Energiespeichersysteme zu erklären
-
Energiespeicher für spezifische Anwendungen aus zu wählen
Lehrinhalte
-
Aufbau und Funktionsweise der unterschiedlichen Speichersysteme (Elektrisch, thermisch, P2X, Bauteilaktivierung, etc.)
-
Identifizierung der Anforderungen für jede Anwendung
-
Sicherheit
-
Speicher Auswahl und Dimensionierung
-
Speicherüberwachung und Balancing
-
Prüfverfahren
-
Modellierung und Parameteridentifikation
Vorkenntnisse
Bautechnik, elektrische und thermische Energietechnik auf Bachelorniveau
Literatur
-
Jossen A. und Weydanz W.: Moderne Akkumulatoren richtig einsetzen, Inge Richardt Verlag, 2019
-
Sterner M. und Stadler I.: Energiespeicher – Bedarf, Technologien, Integration, Springer Vieweg, 2014
-
Kurzweil P. und Dietlmeier O. K.: Elektrochemische Speicher, Springer Vieweg, 2015
-
Bauer S.: AkkuWelt, Vogel Business Media, 2017
Leistungsbeurteilung
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Energiesysteme: Modellierung und Simulation (M13)
German /
kMod
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Deutsch |
kMod |
5.00
- |
Energiesysteme: Modellierung und Simulation (EMS)
German /
PRJ
|
Deutsch |
PRJ |
5.00
3.00 |
Kurzbeschreibung
Modellierung, Simulation und Optimierung konkreter Energiesysteme:
Anhand von Projektarbeiten werden technische Energiesysteme wie eine PV-, oder Windkraft-Anlage, ein Gebäude-Energiesystem, ein Quartiers-Anergienetz oder eine Energie-Gemeinschaft modelliert, simuliert und optimiert.
Im Vordergrund steht die Anwendung der in MEE1-4 vermittelten theoretischen Grundlagen und Methoden auf Beispiele aus dem energietechnischen Alltag.
Studierende können aus einem von vier energietechnischen Projekten wählen: BIPV, Gebäude, Plusenergiequartier und Energiegemeinschaft, programmieren ein Modell des Systems in multi-purpose Programmiersprachen Matlab und Python oder Spezialtools wie TRNSYS, Power Factory oder einer Kombination aus diesen und führen damit Simulationen und Optimierungen durch. Der Fokus liegt dabei auf der Anwendung der Simulationstechnik und der Programmierung. Die inhaltliche Betrachtung und Analyse der beispielhaften Systeme wird in weiterem Verlauf des Curriculums noch vertieft.
Methodik
Projektarbeiten mit Q&A und Präsentation des Projektfortschritts in Präsenz und Fernlehre zur selbstständigen Erstellung der Modelle, Durchführung der Simulation und Optimierung und Dokumentation in Form eines Projektberichts
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
Komplexere Energietechnische Systeme zu modellieren und zu simulieren
-
Notwendigen Code in Matlab, Python bzw. anderen s zu produzieren, zu testen und zu verwenden
-
Optimierungen für ein Energiesystem durchzuführen
-
Mehrere Einzel-Modelle zu einem größeren Gesamtmodell zu verbinden
-
Die Anwendbarkeit, Stärken und Herausforderungen typischer Energiesystemmodelle einzuschätzen und zu benennen
-
Den beteiligten Modelle zu erklären und Fehler darin zu finden und zu beheben
Lehrinhalte
-
Die Studierenden wählen für ihre Projektarbeit eines der Energiesysteme:
-
- Gebäudeenergiesysteme (Thermisches Gebäudemodell, gebäudetechnische Anlagen inkl. PV und Speicher)
-
- Plusenergiequartiere (Integrierte Modelle, Anergie-Netze)
-
- Energiegemeinschaftssysteme (PV, e-Mobilität, Speicher)
-
- Gebäudeintegrierte PV-Systeme (Elektrotechnische Systeme)
Vorkenntnisse
MEE1-4 Einführung in die Modellierung und Simulation
Literatur
-
Nollau, R., 2009. Modellierung und Simulation technischer Systeme: Eine praxisnahe Einführung. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-89121-5
-
Crastan, V., 2004. Modellierung und Simulation, in: Crastan, V. (Ed.), Elektrische Energieversorgung 2: Energie- und Elektrizitätswirtschaft, Kraftwerktechnik, alternative Stromerzeugung, Dynamik, Regelung und Stabilität, Betriebsplanung und -führung. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 367–412. https://doi.org/10.1007/978-3-662-06958-5_10
Leistungsbeurteilung
-
30% Zwischenpräsentation der Projektarbeiten (Teamarbeit) zur Halbzeit der Lehrveranstaltung
-
70 % Endpräsentation der Projektergebnisse am Ende der LVA mit integriertem Prüfungsgespräch zu Verständnis und Theorie. Die Studierenden präsentieren dabei ihr lauffähiges Modell und beantworten Fragen zu dessen Funktion und Aufbau. Fokus der Leistungsbeurteilung besteht in der sicheren, eigenständigen Handhabung des Modells. Studierende sollten erklären können, wie die Modellierung und Simulation realisiert werden konnte
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Innovation und Investition (M16)
German /
kMod
|
Deutsch |
kMod |
5.00
- |
Innovations- und Technologiemanagement (ITM)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
3.00
2.00 |
Kurzbeschreibung
In diesem Teilmodul erwerben die Studierenden grundlegende Kompetenzen auf den Gebieten Innovations- und Technologiemanagement.
Methodik
Flipped Classroom
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
die im Zuge des Innovationsmanagements zu adressierenden Aufgaben zu skizzieren
-
die organisatorischen und personellen Voraussetzungen für eine innovationsfreundliche Unternehmenskultur zu schaffen
-
eine Innovationsstrategie zur Unterstützung der Erreichung der strategischen Unternehmensziele zu entwickeln
-
einen systematischen Innovationsprozess von der Ideenfindung innerhalb und außerhalb des Unternehmens bis hin zur Markteinführung zu entwickeln
-
Kreativitätstechniken zur Entwicklung von Ideen im Rahmen von Workshops anzuwenden
-
Wirtschaftlichkeitsberechnungen zur Bewertung von Produktideen durchzuführen
-
für eine ausreichende Finanzierung von Innovationsprojekten zu sorgen
-
Vorschläge für Geschäftsmodellinnovationen kritisch zu evaluieren
-
Innovationsprojekte systematisch zu planen, zu steuern, zu überwachen, abzuschließen und zu evaluieren
-
die mit organisatorischen Innovationen regelmäßig einhergehenden Widerstände in der Belegschaft mittels Changemanagement zu minimieren
-
mit Rechtsexperten/innen Fragestellungen auf dem Gebiet des Immaterialgüterrechts zu diskutieren
Lehrinhalte
-
Innovationsbegriff
-
Innovationsarten
-
Innovationsmanagement
-
Open Innovation
-
Innovationsstrategie
-
Innovationsprozess
-
Innovationskultur
-
Ideenmanagement
-
Kreativitätstechniken
-
Innovationsförderliche Führung
-
Innovationsförderliche Strukturen
-
Innovationsförderliche Raumgestaltung
-
Projektmanagement
-
Changemanagement
-
Innovationsmarketing
-
Innovationsfinanzierung
-
Immaterialgüterrecht
Vorkenntnisse
Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre
Literatur
-
Wala, Innovations- und Technologiemanagement
-
Wirtz, Crashkurs Innovationsmanagement
Leistungsbeurteilung
-
Schriftlicher Test: 30 %
-
Fallstudienausarbeitung: 70 %
Anmerkungen
Details siehe Moodle-Kurs
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Investition und Finanzierung (INFIN)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
2.00
1.00 |
Kurzbeschreibung
In diesem Teilmodul erwerben die Studierenden grundlegende Kenntnisse und Kompetenzen auf dem Gebiet der Finanzwirtschaft.
Methodik
Flipped Classroom
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
Am Ende der Lehrveranstaltung sind die Studierenden u.a. in der Lage ... die Begriffe „Investition“ und „Finanzierung“ zu definieren, einen idealtypischen Investitionsprozess zu skizzieren, Investitionsvorhaben mittels statischer oder dynamischer Verfahren auf ihre Vorteilhaftigkeit hin zu überprüfen, die optimale Nutzungsdauer einer Investition zu ermitteln, Investitionsprogrammentscheidungen in Form linearer Gleichungssysteme zu modellieren die Unsicherheit zukünftiger Cashflows in der Investitionsrechnung zu berücksichtigen, zwischen Eigen- und Fremdkapital sowie zwischen Innen- und Außenfinanzierung zu unterscheiden, einen strukturierten Überblick über kurz-, mittel- und langfristige Fremdfinanzierungsinstrumente zu geben, einen Finanzplan zur kurzfristigen Liquiditätssteuerung zu erstellen, die Wirkungsweise und Limitationen des Leverage-Effekts zu skizzieren, Investitions- und Finanzierungskalküle in Microsoft Excel zu modellieren.
Lehrinhalte
-
Investitionsbegriff
-
Investitionsprozess
-
Kennzahlen zur Vermögensanalyse
-
Statische Investitionsrechenverfahren
-
Dynamische Investitionsrechenverfahren
-
Investitionsrechnung mit Excel
-
Optimale Nutzungsdauer
-
Steuern in der Investitionsrechnung
-
Nutzwertanalyse
-
Investitionsrechnung bei Unsicherheit und Risiko
-
Investitionsprogrammplanung
-
Finanzierungsbegriff
-
Eigen- vs. Fremdkapital
-
Innenfinanzierung
-
Working Capital Management
-
Außenfinanzierung
-
Ordentliche Kapitalerhöhung und Bezugsrecht
-
Börse
-
Leverage-Effekt
Vorkenntnisse
Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre
Literatur
-
Wala, Haslehner, Kreidl: Investitionsrechnung und betriebliche Finanzierung, LexisNexis
-
Wala, Baumüller: Klausurtraining Investitionsrechnung, BookBoon
Leistungsbeurteilung
Anmerkungen
Details siehe Moodle-Kurs
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Leittechnik (M11)
German /
kMod
|
Deutsch |
kMod |
5.00
- |
Leittechnik (LEIT)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
5.00
3.00 |
Umwelt, Energie und Gesellschaft (M15)
German /
kMod
|
Deutsch |
kMod |
5.00
- |
Technikethik (TET)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
2.00
1.00 |
Kurzbeschreibung
Ökologische und gesellschaftliche Aspekte von (Energie)Technikeinsatz werden im Rahmen von 2 Lehrveranstaltungen behandelt und vertieft:
Ethik in der Technik
Methodik
Blended Learning – kurze interaktive Theorieinputs, Vertiefungsübungen in Kleingruppen, Diskussionen, Präsentationen
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
das erworbene Grundlagenwissen zu den ethischen Grundlagen von Technikentwicklung und- einsatz und die daraus resultierende gesellschaftlichen Verantwortung zum Bereich der erneuerbaren Energien in Bezug zu setzen.
Lehrinhalte
-
Grundlagen, Grundbegriffe der Ethik, Verantwortungsdimensionen usw., verschiedene Ethikkonzepte, Anwendung der Begrifflichkeiten und Regeln im soziotechnischen Kontext
Vorkenntnisse
keine
Leistungsbeurteilung
-
E-learning Aufgaben, Präsentationen, Test
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Ökologie und Gesellschaft (OEG)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
3.00
2.00 |
Kurzbeschreibung
Ökologische und gesellschaftliche Aspekte von (Energie)Technikeinsatz werden im Rahmen von 2 Lehrveranstaltungen behandelt und vertieft:
Ökologie und Gesellschaft
Methodik
Blended Learning – interaktiver Vortrag, Diskussionen, Vertiefungen und moderiertes Selbststudium in Kleingruppen
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
grundlegende Ökosystemfunktionen zu erklären
-
Auswirkungen anthropogener Eingriffe auf die Umwelt zu erkennen, erklären und abzuschätzen
-
wichtige Wechselwirkungen zwischen Umwelt und Gesellschaft zu erklären
-
Auswirkungen des Technikeinsatzes auf Menschen und Gesellschaft abschätzen
Lehrinhalte
-
2. Grundlagen der Ökosystemlehre, Interdependenzen, Humanökologie: Wissen über ökologische und gesellschaftliche Auswirkungen von (Energie)Technikeinsatz, Maßnahmen, eigenem Handeln, usw. Basiswissen über gesellschaftliche Zusammenhänge und politische Rahmenbedingungen - Wechselwirkungen zwischen Umwelt und Gesellschaft, Energie und Umweltschutz, Energie und Nachhaltige Entwicklung
Vorkenntnisse
keine
Leistungsbeurteilung
-
E-learning Aufgaben, schriftlicher Test, mündliche Prüfung
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