Master Erneuerbare Energien: Lehrveranstaltungen und Informationen zum Studium

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

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

• Prüfung

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

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

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

• Abschlussklausur: 100%

Anmerkungen

Details siehe Moodle-Kurs

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

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

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung „Digitale Systeme in der Energiewirtschaft“ beschäftigt sich mit der zunehmenden Digitalisierung in der Energiewirtschaft und bietet einen Überblick zu den in diesem Zusammenhang relevanten digitalen Technologien. Behandelt werden die Themenfelder Datenerfassung und -verarbeitung, Datenmanagement und -analyse, Prognosen, Digitale Prozesse und Geschäftsmodelle, Automatisierung, Selbstlernende Systeme, Internet of Energy, Digital Twins und Datenschutz.

Methodik

ILV

Lehrinhalte

• Datenerfassung und -verarbeitung
• Datenmanagement und -analyse
• Prognosen
• Digitale Prozesse und Geschäftsmodelle
• Automatisierung
• Selbstlernende Systeme
• Internet of Energy
• Digital Twins
• Datenschutz

Vorkenntnisse

• Leittechnik • Grundlagen der Simulation • Technische Grundlagen zum Energiesystem

Kurzbeschreibung

Im Rahmen der Lehrveranstaltung Bewertungsverfahren werden die methodischen Grundlagen der Technikfolgenabschätzung (auf gesellschaftlicher, ökologischer und ökonomischer Ebene), sowie der Einsatz von Instrumenten zur Stoffstromanalyse (zur Analyse der Umweltwirkungen von Energiesystemen) im Rahmen eines wissenschaftlichen Semesterprojekts, das sich u.a. auf Recherchemethoden und Diskussionen in den Arbeitsgruppen stützt, vermittelt.

Methodik

• Vorlesungseinheiten (Fernlehre) zur Vermittlung der methodischen und Inhaltlichen Grundlagen • Übungsaufgaben zur Vermittlung nötigen Methodenkenntnisse in der Anwendung der präsentierten Softwarelösungen (GEMIS) • Arbeit in Kleingruppen • Diskussionen und Präsentationen der Projektergebnisse im Plenum

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Methodenkenntnis der Technikfolgenabschätzung (qualitativ und quantitativ)
• Anwenderkenntnisse der Szenariomethode (Cross-Impact Analyse, Nachhaltigkeitsbewertung)
• Anwenderkenntnisse im Umgang mit GEMIS
• Systemische Diskussion und Analyse der Entwicklungen im Energiesystem

Lehrinhalte

• Einführung in die Methoden der Technikfolgenabschätzung
• Einführung in quantitative und qualitative Methoden der Szenariotechnik (inkl. Cross-Impact Analyse, Nachhaltigkeitsbewertung)
• Einblick in heuristische Methoden und Literaturrecherche
• Übung zur Stoffstromanalyse unter Einsatz der Open-Source Software GEMIS
• Semesterprojekt/Gruppenarbeit zu selbstgewählten Themen mit Fokus auf die Anwendung der Szenariomethode

Vorkenntnisse

Modul Energie, Umwelt und Gesellschaft.

Literatur

• Rohpohl, G., 1999, Innovative Technikbewertung. Hgs.; Bröchler, S., Simonis, G., Sundermann, K., Handbuch Technikfolgenabschätzung. edition Sigma, Berlin
• Sundermann, K., Constructive Technology Assessment. Hgs.; Bröchler, S., Simonis, G., Sundermann, K., Handbuch Technikfolgenabschätzung. edition Sigma, Berlin
• Vester, F., 1987, Der Papiercomputer. Management Wissen, Band 10, Nummer; 48–57
• Kreibich, R., Oertel, B., Wölk, M., 2011, Futures studies and future-oriented technology analysis principles, methodology and research questions. in: 1st Berlin symposium on internet and society.

Leistungsbeurteilung

• 30 % Schriftliche Teamarbeit am Ende der Lehrveranstaltung (open book)
• 70 % Abgaben zu den einzelnen Übungen im Laufe der LV (GEMIS, Ökonomische Methoden, Zwischenbericht 1, Zwischenbericht 2, Präsentation, Endbericht)

Anmerkungen

In beiden Lehrveranstaltungen werden interdisziplinäre Zugänge zur hochaktuellen energiebezogenen Themenfeldern vermittelt. Die methodische und inhaltliche Auseinandersetzung sowohl mit der gebäudeseitigen Erstellung von Energiekonzepten und deren Implikationen für das Gesamtsystem als auch die Erarbeitung von Szenarien und deren Nachhaltigkeitsbewertung werden umfassend im Rahmen von Semesterprojekten vermittelt.

Kurzbeschreibung

Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden auf der Basis von konventionellen angebotsseitigen Energiekonzepten regionale/kommunale/quartiersbezogene Systeme zu zukunftsfähigen Gesamtkonzepten weiterentwickelt, die Energieeffizienz, Nutzung erneuerbarer Energieträger, Energieflexibilität, Sektorkopplung und IKT umfassen und mit den nationalen und globalen Zielen hinsichtlich Klimaneutralität und Sicherung Deckung mit erneuerbaren Energieträgern übereinstimmen.

Methodik

• Vorlesungseinheiten (Fernlehre) zur Vermittlung der methodischen und Inhaltlichen Grundlagen • Übungsaufgaben zur Vermittlung nötigen Methodenkenntnisse • Projektberichte und Präsentationen im Plenum

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Methodenkenntnis von Energiekonzepten auf unterschiedlichen räumlichen Ebenen kennen
• Konkrete Umsetzungsbeispiele, deren Stärken und Schwächen kennen
• Best Practice Beispiele im Vergleich zu gesetzlichem Mindeststandard bewerten und die Relevanz in Bezug auf globale Klimaziele einschätzen können
• Zusammenhänge zwischen Verhalten der EnergieverbraucherInnen und Entscheidungen auf Ebene der Energieumwandlung mit erneuerbaren Energietechnologien zu analysieren und widerzugeben
• Einflüsse auf das Gesamtsystem Stadt und ihren Stellenwert zu erläutern
• Erneuerbare Energietechnologien in regionalen, räumlichen Zusammenhängen unter Berücksichtigung sozioökonomischer Aspekte nachhaltig zu kombinieren

Lehrinhalte

• Typologie von Energiekonzepten
• Vorgangsweise bei der Erstellung von Energiekonzepten
• Die Nachfrageseite: Gebäudebestand und Nutzungsverhalten
• Fallstudien innovative Energiekonzepte, Fallstudien Smart City Konzepte, Smart City Rahmenstrategie Wien
• Entwicklung eines Energiekonzepts unter Anwendung der Lebenszykluskostenanalyse

Vorkenntnisse

Crashkurs Bauphysik/HLK

Literatur

• Albers, G. und Wékel, J.: Stadtplanung. Eine illustrierte Einführung. Primus Verlag, 2. Auflage 2011,
• Handbuch für kommunale und regionale Energieplanung – HANDBUCH KREP 2000. Graz: Joanneum Research Forschungsgesellschaft mbH, 2001,
• ISO 15686-5 Buildings and constructed assets – Service Life Planning – Part 5: Buildings and constructed assets -- Service life planning -- Part 5: Whole life costing (2008),
• Kaltschmitt, M.; Streicher, W. (Hrsg): Regenerative Energien in Österreich. Vieweg+Teubner, Wiesbaden: 2009,
• ROK: Energie- und Raumentwicklung – Räumliche Potenziale erneuerbarer Energieträger. Schriftenreihe Nr. 178, März 2009,
• POST-OIL CITY. Institut für Auslandsbeziehungen e.V. in Kooperation mit ARCH+ Zeitschrift für Architektur und Städtebau 2011,
• Petersdorff, C.; Everding D.; Wouters, F.: Solarer Städtebau – ein Weg zur Nachhaltigkeit. O.J., Ecofys GmbH - www.ecofys.de,
• Reicher, C.: Städtebauliches Entwerfen. Vieweg+Teubner Verlag, 2012,
• VDI 3807 Energie- und Wasserverbrauchskennwerte für Gebäude. Teilkennwerte elektrische Energie. Blatt 4, 2008,
• Magistrat der Stadt Wien: Smart City Wien Rahmenstrategie. Wien: 2019
• Magistrat der Stadt Wien: STEP 2025 Stadtentwicklungsplan Wien. Wien: 2019

Leistungsbeurteilung

• 20% Onlineprüfung theoretische Grundlagen
• 40% Ausarbeitung Fallbeispiel klimaneutrales Quartier
• 40% Ausarbeitung Fallbeispiel Smart City, klimaneutrale Stadt

Anmerkungen

In beiden Lehrveranstaltungen werden interdisziplinäre Zugänge zur hochaktuellen energiebezogenen Themenfeldern vermittelt. Die methodische und inhaltliche Auseinandersetzung sowohl mit der gebäudeseitigen Erstellung von Energiekonzepten und deren Implikationen für das Gesamtsystem als auch die Erarbeitung von Szenarien und deren Nachhaltigkeitsbewertung werden umfassend im Rahmen von Semesterprojekten vermittelt.

Kurzbeschreibung

Basierend auf den Inhalten aus der LV „Energiesysteme und Aspekte der Systemintegration“ erarbeiten die Studierenden in Kleingruppen ein Energiekonzept z. B. für Energiegemeinschaften, Plus-Energie-Quartiere bzw. regionale/lokale Energiesysteme, modellieren dieses in Matlab oder Python und führen eine Simulation bzw. Optimierung ausgewählter Szenarien durch.

Methodik

Eigenständige Projektarbeiten mit Q&A und Präsentation des Projektfortschritts in Präsenz und Eigenstudium zur selbstständigen Entwicklung, Modellierung sowie Simulation/Optimierung von Energiekonzepten für Energiesysteme; abschließende Dokumentation in Form eines Projektberichts unter Berücksichtigung der formalen (z. B. sprachliche Umsetzung,…) und inhaltlichen Vorgaben (z. B. Qualität des eigenen Beitrages,…)

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Energiekonzepte fundiert auszuarbeiten und zu modellieren
• verschiedene Szenarien zu entwickeln und zu simulieren bzw. zu optimieren
• die Ergebnisse der Simulation bzw. Optimierung zu verstehen, einordnen zu können und im größeren Kontext zu interpretieren
• die Ergebnisse der Projektarbeit unter Berücksichtigung der formalen (z. B. sprachliche Umsetzung,…) und inhaltlichen Vorgaben (z. B. Qualität des eigenen Beitrages,…) zu verschriftlichen
• ein interdisziplinäres komplexes Projekt in einer Gruppenarbeit durchzuführen
• Projektmanagement in komplexen Projekten situationsangepasst anzuwenden

Lehrinhalte

• Ausarbeitung von Szenarien
• Inhaltliche Vertiefung in das gewählte Themenfeld
• Durchführung einer Sensitivitätsanalyse
• Festlegung von Key Performance Indikatoren
• Modellierung, Simulation / Optimierung komplexer Systeme
• Analyse und Interpretation der Simulations- bzw. Optimierungsergebnisse
• Anwendung von Methoden des Agilen Projektmanagements

Vorkenntnisse

MEE1-4 Einführung in die Modellierung und Simulation MEE1-3 Energiesysteme Modellierung und Simulation

Leistungsbeurteilung

• Die Gesamtnote (max. 100 Punkte) setzt sich zusammen aus den beiden Teilnoten für
• - Teilabgaben (max. 15 Punkte)
• - Zwischenbericht (max. 30 Punkte)
• - interne Zwischenpräsentation (max. 15 Punkte)
• - Finaler Bericht (max. 40 Punkte)

Kurzbeschreibung

Im Modul „Energiesysteme und Aspekte der Systemintegration“ werden die inhaltlichen Grundlagen für die Projektarbeiten in „MEE2 Energiesysteme: Konzept- und Systementwicklung“ vermittelt. Die Themen werden dahin in enger Abstimmung mit den Projektarbeiten festgelegt. Inhaltlich werden primär aktuelle Entwicklungen bzw. Erkenntnisse/Ergebnisse aus aktuellen Forschungsprojekten vorgestellt. Dazu werden eine Reihe hochrangiger ExpertInnen eingeladen, um ihre Erfahrungen mit ausgewählten Themen bzw. aktuellen Entwicklungen zu präsentieren und zur Diskussion zu stellen. Abschließend wird in dieser LV ein Paper ausgearbeitet (inkl. Abstract und Recherchebericht). Dabei haben die Studierenden die Möglichkeit sich in einem frei wählbaren Themengebiet – jedoch mit Bezug zur gewählten Projektarbeit in „MEE2 Energiesysteme: Konzept- und Systementwicklung“ – individuell zu vertiefen.

Methodik

- Impulsvorträge anerkannter ExpertInnen mit anschließender Diskussion - Eigenständige Ausarbeitung eines wissenschaftlichen Papers inkl. Abstract und Recherchebericht

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Ausgewählte aktuelle Fragestellungen aus dem Bereich der Energiesysteme und Aspekte der Systemintegration darzustellen und zu analysieren
• Die Grundlagen des wissenschaftlichen Arbeitens im Rahmen des weiteren Studiums anzuwenden/einzusetzen

Lehrinhalte

• 1) Lokale und regionale Energiesysteme, gemeinschaftliche Erzeugungsanlagen (§16a), Energiegemeinschaften und Plus-Energie-Quartiere (Neubau und Sanierung),…:
• - Grundlagen und (rechtliche) Rahmenbedingungen
• - Organisatorische und technische Konzepte und Anwendungen,
• - Best-Practise Beispiele
• - Wirtschaftlichkeit
• - Ergebnisse aus Forschungsprojekten z. B. sozialwissenschaftliche Erkenntnisse, Nachhaltigkeit,…
• sowie Aspekte der Systemintegration (in Abstimmung mit „MEE2 Angewandte Energiekonzepte“) z. B. von Photovoltaik, Speichern,…
• 2) Praxisnahe Anwendung des wissenschaftlichen Arbeitens anhand eines frei wählbaren Themas mit Bezug zur gewählten Projektarbeit in „MEE2 Energiesysteme: Konzept- und Systementwicklung“

Vorkenntnisse

MEE1-2 Energiespeicher

Leistungsbeurteilung

• Die Gesamtnote (max. 100 Punkte) setzt sich zusammen aus den beiden Teilnoten für
• - Abstract, Recherchebericht und wissenschaftliches Paper (max. 70 Punkte)
• - Abschlussprüfung (max. 30 Punkte)
• Für eine positive Gesamtnote müssen alle Teilnoten positiv sein.

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung vermittelt die Grundlagen der Energiewirtschaft. Aufgaben und Zielsetzungen der Energiewirtschaft auf nationaler, internationaler und globaler Ebene werden diskutiert, insbesondere vor dem Hintergrund des Klimawandels und der Versorgungssicherheit. Ein besonderer Schwerpunkt liegt bei der Anwendung wirtschaftlicher Bewertungsverfahren, anhand konkreter Energietechnologien werden die Verfahren der Wirtschaftlichkeitsrechnung erklärt und angewandt.

Methodik

Die Inhalte werden in den Vorlesungen erarbeitet und im Rahmen der Fernlehre vertieft. Die Verfahren zur Wirtschaftlichkeitsrechnung werden im Rahmen von Gruppenarbeiten in Fernlehreeinheiten und Übungen praktisch trainiert und die Ergebnisse der Gruppenarbeit werden am Ende des Semesters präsentiert.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Verfahren der Wirtschaftlichkeitsrechnung zu beschreiben und konkret anzuwenden und Energietechnologien hinsichtlich ökonomischer Gesichtspunkte zu vergleichen
• Energiebilanzen zu interpretieren und zu analysieren
• die Vorgänge auf Energiemärkten zu beschreiben und zu erläutern
• Instrumente der Energiepolitik zu benennen, zu erklären und ihre Wirkung zu analysieren
• die Größenordnungen des Energieverbrauchs und -aufkommens in Österreich, in Europa und Weltweit zu nennen und analysieren und die Herausforderungen für die Energiepolitik zu beschreiben.

Lehrinhalte

• Grundlagen der Energiewirtschaft
• Energieaufkommen und -verwendung, Institutionen
• Energiestatistik
• Energiepreise und Energiemärkte
• Treibhausgasemissionen und Klimaschutz
• Instrumente der Energiepolitik
• ökonomische Bewertungsverfahren von Energiebereitstellungstechnologien, insbesondere Kosten-Nutzen-Analyse
• Leistungsausgleich technisch und ökonomisch
• Grundlagen der liberalisierten Energiemärkte
• Organisation der österreichischen Energiemärkte

Literatur

• Georg Erdmann/Peter Zweifel: Energieökonomik - Theorie und Anwendungen
• Kaltschmitt: Regenerative Energien in Österreich

Leistungsbeurteilung

• Abschlussprüfung

Kurzbeschreibung

In diesem Teilmodul erwerben die Studierenden grundlegende Kompetenzen auf den Gebieten Marketing und Vertrieb.

Methodik

Flipped Classroom

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• die Begriffe „Markt“ und „Marketing“ zu definieren
• die Bestanteile eines Marketingplans zu nennen
• zwischen verschiedenen Arten von Marketingstrategien zu differenzieren
• zwischen verschiedenen Marktforschungsmethoden zu differenzieren
• produktpolitische Entscheidungen vorzubereiten
• preispolitische Entscheidungen vorzubereiten
• kommunikationspolitische Entscheidungen vorzubereiten
• vertriebspolitische Entscheidungen vorzubereiten
• zwischen verschiedenen Alternativen betreffend die organisatorische Verankerung des Marketing im Unternehmen abzuwägen
• Kennzahlen für Effektivitäts- und Effizienzkontrollen im Marketing zu berechnen
• Instrumente des Online-Marketings zu nennen und in ihrer Wirkungsweise zu beschreiben

Lehrinhalte

• Begriff und Merkmale des Marketing
• Marketingplanung
• Marketingstrategien
• Marktforschung
• Produktpolitik
• Preispolitik
• Kommunikationspolitik
• Vertriebspolitik
• Marketingorganisation
• Marketingcontrolling
• Online-Marketing

Vorkenntnisse

Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre

Literatur

• Bruhn, Marketing, Springer-Verlag
• Bruhn, Marketingübungen, Springer-Verlag

Leistungsbeurteilung

• Schriftliche Abschlussklausur: 70 %
• Ausarbeitung eines Marketing-Konzepts (Gruppenarbeit): 30 %

Kurzbeschreibung

Ausgehend von den Energieeffizienz und- versorgungszielen der EU und deren einzelner Länder, Städte, Gemeinden und Betriebe sollen einzelne Aspekte zukünftiger Energiesysteme, ganzheitliche Betrachtungen , sowie gesellschaftspolitische Strategien hinsichtlich der Klimaziele 2030/2050 anhand eines konkreten Fallbeispiels bearbeitet werden. Auf Basis einer Einführung in aktuelle Forschungsprojekte und-richtungen. soll ein Thema in Form einer Projektarbeit vertieft und eine Skalierung der Ergebnisse auf einer höheren Ebene vorgenommen werden.

Methodik

Gezielte Inputs zu den einzelnen Schwerpunkten und Themen, selbstständige Gruppenarbeit mit der jeweiligen Fragestellung angepassten Methoden

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Wichtige Teilaspekte des Energiesystems benennen und auf nationale/ EU- Ebene hochskalieren.
• Ökologische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Auswirkungen bewerten Lösungsstrategien und Empfehlungen erarbeiten
• BürgerInnen und NutzerInnen in diese Strategien mitdenken
• Sich auf das wichtigste beschränken – Übersichtliche Formatierung zusammenbringen, Abbildungen richtig einsetzen.
• Vorgangsweise und Ergebnisse verstehen und verständlich kommunizieren.

Lehrinhalte

• Vernetztes Anwenden von Lehrinhalten aus den vorherigen Semestern und Übertragung auf größere Energiesysteme sowie deren ganzheitliche Bewertung

Vorkenntnisse

Technische, wirtschaftliche und ökologische Vorkenntnisse, speziell aufbauend auf die folgenden Module 1. Semester „Energie, Umwelt, Gesellschaft“ und 2. Semester „Energiesysteme“, „Bewertungsverfahren“

Literatur

• Aktuelle Energieeffizienz und- versorgungszielen der EU und deren einzelner Länder, Städte, Gemeinden und Betriebe
• z.B. #Mission2030 https://mk0positionencfuw60h.kinstacdn.com/wp-content/uploads/2020/03/mission2030.pdf
• Europäischer Rahmen für die Klima- und Energiepolitik bis 2030 und 2050
• Für die Projektarbeit: Wird je nach gewähltem Projekt in der LV zur Verfügung gestellt

Leistungsbeurteilung

• Bewertung Präsentation der Ergebnisse und Erstellung eines Projektfolders (max. 4 Seiten)

Kurzbeschreibung

Einführung und Überblick über wichtige Aspekte des österreichischen und europäischen Energierechts. Inhalte einschlägiger europäischer und nationaler Rechtstexte werden analysiert und die Rechtsanwendung diskutiert. Die Konzentration liegt auf Rechtsakten im Bereich erneuerbare Energie, Energieeffizienz, Elektrizitäts- und Gaswirtschaft, UVP und Klimaschutz.

Methodik

Die Inhalte werden in den Vorlesungen erarbeitet und im Rahmen der Fernlehre vertieft. Die Verfahren zur Wirtschaftlichkeitsrechnung werden im Rahmen von Gruppenarbeiten in Fernlehreeinheiten und Übungen praktisch trainiert und die Ergebnisse der Gruppenarbeit werden am Ende des Semesters präsentiert.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Rechtstexte (Gesetze, Verordnungen, Bescheide, Richtlinien) zu analysieren
• die wesentlichen Bestimmungen einschlägiger Rechtsakte im Bereich Erneuerbare Energie, Energieeffizienz, Klimaschutz, UVP und Elektrizitäts- und Gaswirtschaftsrecht zu beschreiben
• anhand von Anwendungsbeispielen die Anwendung der zuvor genannten Rechtsakte zu zeigen.

Lehrinhalte

• Europäische Richtlinien
• ElWOG und GWG
• Ökostromgesetz
• Förderungen/Steuern
• Zertifizierung, UVP
• Emissionshandel

Literatur

• Raschauer Bernhard: Handbuch Energierecht, 2006, Springer, Wien New York, S. 254
• Achleitner Norbert: Österreichisches und Europäisches Energierecht, Einführung und Überblick, 2009, Verlag der Technischen Universität Graz, S. 218
• EU-Recht: www.eur-lex.euro
• Recht Österreich: www.ris.bka.gv.at

Leistungsbeurteilung

• LV-Immanente Leistungsbeurteilung
• Abschlussprüfung

Kurzbeschreibung

Im Rahmen der LV „Energiesysteme - Ganzheitliche Systementwicklung und interdisziplinäre Bewertung“ führen die Studierenden in Kleingruppen eine interdisziplinäre Projektarbeit mit Fokus auf die ganzheitliche Bewertung von Energiesystemen bzw. ausgewählter Komponenten unter Berücksichtigung aktueller Themen der Energieversorgung (z. B. Sektorkopplung, Elektromobilität,…) durch. Mögliche Themenstellungen/Aspekte des Projektes sind … - Simulation und/oder Optimierung von NutzerInnen-Orientierten Energiesystemen oder nachhaltige Gebäuden und/oder Stadtquartieren - Entwicklung neuer Energiekonzepte und/oder Geschäftsmodelle basierend auf sozialwissenschaftlichen Untersuchungen - Lebenszyklusanalyse oder Technikfolgenabschätzung ausgewählter Technologien oder Systeme z. B. Plus-Energie-Quartieren oder klimafitten Stadtquartieren

Methodik

Eigenständige Projektarbeiten mit Q&A und Präsentation des Projektfortschritts in Präsenz und Eigenstudium zur selbstständigen ganzheitlichen Systementwicklung und interdisziplinären Bewertung von komplexen Energiesystemen; abschließende Dokumentation in Form eines Projektberichts unter Berücksichtigung der formalen (z. B. sprachliche Umsetzung,…) und inhaltlichen Vorgaben (z. B. Qualität des eigenen Beitrages,…)

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Ganzheitliche, interdisziplinäre Systeme bzw. ausgewählte Aspekte zu verstehen, zu entwickeln zu modellieren und zu simulieren/optimieren/berechnen
• die Ergebnisse zu verstehen, einordnen zu können und im größeren Kontext zu interpretieren
• eine interdisziplinäre Bewertung der Ergebnisse (z. B. ökologisch, sozialwissenschaftlich, energietechnisch, wirtschaftlich,…) durchzuführen
• die Ergebnisse der Projektarbeit unter Berücksichtigung der formalen (z. B. sprachliche Umsetzung,…) und inhaltlichen Vorgaben (z. B. Qualität des eigenen Beitrages,…) zu verschriftlichen
• ein interdisziplinäres komplexes Projekt in einer Gruppenarbeit durchzuführen
• Projektmanagement in komplexen Projekten situationsangepasst anzuwenden
• Aspekte der Technik mit wirtschaftlichen, sozio-ökonomischen und rechtlichen Implikationen vernetzt zu denken
• Projektmanagement in komplexen Projekten situationsangepasst anzuwenden

Lehrinhalte

• Gesamtheitliche Entwicklung, Umsetzung und Bewertung interdisziplinärer Systeme bzw. ausgewählter Aspekte
• Inhaltliche Vertiefung in das gewählte Themenfeld
• Anwendung von Methoden des Agilen Projektmanagements

Vorkenntnisse

MEE2-3 Energiesysteme und Aspekte der Systemintegration

Leistungsbeurteilung

• Die Gesamtnote (max. 100 Punkte) setzt sich zusammen aus den beiden Teilnoten für
• - Teilabgaben (max. 15 Punkte)
• - Zwischenbericht (max. 30 Punkte)
• - interne Zwischenpräsentation (max. 15 Punkte)
• - Finaler Bericht (max. 40 Punkte)

Kurzbeschreibung

Lebenszyklusanalyse (LCA) als Methode zur Prozessbewertung: Nach einer allgemeinen Einführung in die LCA sowie in die Benutzung der LCA Software openLCA und der Datenbank ecoinvent führen die Studierenden eine softwaregestützte LCA durch.

Methodik

Vorträge, interaktive Phasen, Semesterarbeit in Kleingruppen, Diskussionen, Präsentationen

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Lebenszyklusanalysen für Produkte, Projekte und Dienstleistungen mit geeigneten Methoden, Datenbanken und Softwarelösungen durchzuführen und adäquat zu interpretieren.

Lehrinhalte

• Einführung in die LCA
• Einführung in die LCA Software openLCA und Benutzung der Datenbank ecoinvent
• Durchführung einer LCA

Vorkenntnisse

Basiskenntnisse über Stoff- und Energieströme, Grundlagen Ökologie

Literatur

• Klöpffer, W., Grahl, B., 2009, Ökobilanz (LCA). Ein Leitfaden für Ausbildung und Beruf. Wiley-VCH, Weinheim
• diverse Tutorials von GreenDelta (openLCA) und ecoinvent

Leistungsbeurteilung

• Projektberichte und Präsentation der Ergebnisse

Kurzbeschreibung

Nach einer Einführung in die Methoden der Prozessoptimierung (u.a. 5S, Kaizen) werden in Kleingruppen industrielle Prozesse optimiert (Schwerpunkt: Energieprozesse).

Methodik

Vorträge, interaktive Phasen, Semesterarbeit in Kleingruppen, Diskussionen, Präsentationen

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• industrielle Prozesse im Bereich der Produktion, Energieerzeugung, -speicherung und -übertragung zu analysieren und deren Optimierung zu beschreiben
• die Relevanz industrieller Prozesse im Bereich der Energieerzeugung, -speicherung und -übertragung in Bezug auf die Optimierung im Energiesystem zu beschreiben

Lehrinhalte

• Einführung in Prozessmanagement und Prozessoptimierung
• Ausgewählte Methoden und Werkzeuge zur Prozesserfassung, -analyse und -verbesserung
• Übersicht über diverse Anwendungen industrieller Prozesse
• Durchführung einer Prozessoptimierung mit Schwerpunkt auf Energieanwendungen

Vorkenntnisse

Projektmanagement, Prozessmanagement

Literatur

• Hirzel, M., Kühn, F., Gaida, I., 2008, Prozessmanagement in der Praxis, Gabler, Wiesbaden

Leistungsbeurteilung

• Projektbericht, Präsentation und Test

Kurzbeschreibung

Ziel der Vorlesung "Supply and Demand Side Management" ist die Vermittlung von innovativen Konzepten zur Integration von erneuerbarer, dezentraler Stromerzeugung und flexibler Nachfrage im österr. Strommarkt. Als Basis dafür werden die Grundlagen der Funktion und der Organisation des liberalisierten Strommarktes erarbeitet.

Methodik

Impulsvorträge, Kurzpräsentationen, Projektarbeiten in Kleingruppen

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• technische, ökonomische und organisatorische Grundlagen der Funktiondes österr. Strommarkts zu beschreiben
• Anwendungsmöglichkeiten für Virtuelle Kraftwerke zu entwickeln
• Demand Response Maßnahmen zu beschreiben und Voraussetzungen für deren Umsetzung zu analysieren
• Energieeffizienzpotentiale im Strombereich und Maßnahmen zu deren Realisierung zu beschreiben

Lehrinhalte

• Potenziale der Sektorkopplung
• Vermarktungsmöglichkeiten von Flexibilitäten, Geschäftsmodelle
• Kurzfristprognosen der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs
• Konzepte und Anwendungen von Virtuellen Kraftwerken
• Möglichkeiten der Nutzung von nachfrageseitiger Flexibilität
• Energieeffizienzpotentiale und –maßnahmen im Strombereich
• DSM im Bereich bauliche und gebäudetechnische Potentiale
• in Betrieben: Betriebliches Energiemanagement
• im Privatbereich / Energiegemeinschaften

Vorkenntnisse

MEE2-2 Digitale Systeme in der Energiewirtschaft MEE2-5 Energiewirtschaft