Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2017

Energy Science and Technology Master Information
Kernfächer
Obligatorische Kernfächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-1633-00LEnergy Conversion
This course is intended for students outside of D-MAVT.
O4 KP3GH. G. Park
KurzbeschreibungGrundlagen der Thermischen Wissenschaften in Zusammenhang mit Energieumwandlung
LernzielKennen lernen und vertraut werden mit den grundlegenden Prinzipien der fundamentalen thermischen Wissenschaften (Thermodynamik, Wärmeübertragung usw.) sowie deren Verknüpfung zu den Technologien der Energieumwandlung.
InhaltThermodynamik (erstes und zweites Gesetz), Wärmeübertragung (Leitung/ Konvektion/Strahlung), technische Anwendungen
SkriptDie Präsentationsfolien werden jede Woche per E-Mail verschickt.
Literatur1. Introduction to Thermodynamics and Heat Transfer, 2nd ed. by Cengel, Y. A., McGraw Hill;
2. Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 6th ed. by Moran & Shapiro, Wiley
Voraussetzungen / BesonderesDieser Kurs steht Studierenden ausserhalb von D-MAVT offen.
227-1631-00LEnergy System Analysis Information W4 KP3GG. Hug, S. Hellweg, F. Noembrini, A. Schlüter
KurzbeschreibungThe course provides an introduction to the methods and tools for analysis of energy consumption, energy production and energy flows. Environmental aspects are included as well as economical considerations. Different sectors of the society are discussed, such as electric power, buildings, and transportation. Models for energy system analysis planning are introduced.
LernzielThe purpose of the course is to give the participants an overview of the methods and tools used for energy systems analysis and how to use these in simple practical examples.
InhaltThe course gives an introduction to methods and tools for analysis of energy consumption, energy production and energy flows. Both larger systems, e.g. countries, and smaller systems, e.g. industries, homes, vehicles, are studied. The tools and methods are applied to various problems during the exercises. Different conventions of energy statistics used are introduced.

The course provides also an introduction to energy systems models for developing scenarios of future energy consumption and production. Bottom-up and Top-Down approaches are addressed and their features and applications discussed.

The course contains the following parts:
Part I: Energy flows and energy statistics
Part II: Environmental impacts
Part III: Electric power systems
Part IV: Energy in buildings
Part V: Energy in transportation
Part VI: Energy systems models
SkriptHandouts
LiteraturExcerpts from various books, e.g. K. Blok: Introduction to Energy Analysis, Techne Press, Amsterdam 2006, ISBN 90-8594-016-8
227-0122-00LIntroduction to Electric Power Transmission: System & TechnologyO6 KP4GC. Franck, G. Hug
KurzbeschreibungEinführung in die Theorie und Technologie elektrischer Energieübertragungssysteme.
LernzielAm Ende dieser Lerneinheit können die Studierenden: die Struktur von elektrischen Energieversorgungsystemen erklären, die wichtigsten Komponenten benennen und erklären warum sie gebraucht werden, die Modelle von Freileitungen und Transformatoren anwenden, die Technologie von Freileitungen erklären, sowie Lastflüsse, Strom- und Spannungstransienten und andere grundlegenden Kenngrössen berechnen.
InhaltAufbau elektrischer Energieversorgungssysteme, Transformator- und Freileitungsmodelle, Analyse und Leistungsflussberchnung in einfachen Systemen, Symmetrische und unsymmetrische Dreiphasensysteme, transiente Überspannungen und -ströme, Technologie und Prinzipien der Komponenten der elektrischen Energieversorgungssysteme.
SkriptVorlesungsskript in Englisch, Übungen und Musterlösungen, Übersetzung wichtiger Vokabeln: englisch-deutsch.
Wählbare Kernfächer
These courses are particularly recommended, other ETH-courses from the field of Energy Science and Technology at large may be chosen in accordance with your tutor.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0577-00LAn Introduction to Sustainable Development in the Built EnvironmentW3 KP2GG. Habert
KurzbeschreibungIn 2015, the UN Conference in Paris shaped future world objectives to tackle climate change.
in 2016, other political bodies made these changes more difficult to predict.
What does it mean for the built environment?
This course provides an introduction to the notion of sustainable development when applied to our built environment
LernzielAt the end of the semester, the students have an understanding of the term of sustainable development, its history, the current political and scientific discourses and its relevance for our built environment.

In order to address current challenges of climate change mitigation and resource depletion, students will learn a holistic approach of sustainable development. Ecological, economical and social constraints will be presented and students will learn about methods for argumentation and tools for assessment (i.e. life cycle assessment).

For this purpose an overview of sustainable development is presented with an introduction to the history of sustainability and its today definition as well as the role of cities, urbanisation and material resources (i.e. energy, construction material) in social economic and environmetal aspects.

The course aims to promote an integral view and understanding of sustainability and describing different spheres (social/cultural, ecological, economical, and institutional) that influence our built environment.

Students will acquire critical knowledge and understand the role of involved stakeholders, their motivations and constraints, learn how to evaluate challenges, identify deficits and define strategies to promote a more sustainable construction.

After the course students should be able to define the relevance of specific local, regional or territorial aspects to achieve coherent and applicable solutions toward sustainable development.

The course offers an environmental, socio-economic and socio-technical perspective focussing on buildings, cities and their transition to resilience with sustainable development. Students will learn on theory and application of current scientific pathways towards sustainable development.
InhaltThe following topics give an overview of the themes that are to be worked on during the lecture.

- Overview on the history and emergence of sustainable development
- Overview on the current understanding and definition of sustainable development

Methods
- Method 1: Life cycle assessment (planning, construction, operation/use, deconstruction)
- Method 2: Life Cycle Costing
- Method 3: Labels and certification

Main issues:
- Operation energy at building, urban and national scale
- Mobility and density questions
- Embodied energy for developing and developed world

- Synthesis: Transition to sustainable development
SkriptAll relevant information will be online available before the lectures. For each lecture slides of the lecture will be provided.
LiteraturA list of the basic literature will be offered on a specific online platform, that could be used by all students attending the lectures.
151-0123-00LExperimental Methods for EngineersW4 KP2V + 2UT. Rösgen, K. Boulouchos, D. J. Norris, H.‑M. Prasser
KurzbeschreibungThe course presents an overview of measurement tasks in engineering environments. Different concepts for the acquisition and processing of typical measurement quantities are introduced. Following an initial in-class introduction, laboratory exercises from different application areas (especially in thermofluidics and process engineering) are attended by students in small groups.
LernzielIntroduction to various aspects of measurement techniques, with particular emphasis on thermo-fluidic applications.
Understanding of various sensing technologies and analysis procedures.
Exposure to typical experiments, diagnostics hardware, data acquisition and processing.
Study of applications in the laboratory.
Fundamentals of scientific documentation & reporting.
InhaltIn-class introduction to representative measurement techniques in the
research areas of the participating institutes (fluid dynamics, energy technology, process engineering)
Student participation in 8-10 laboratory experiments (study groups of 3-5 students, dependent on the number of course participants and available experiments)
Lab reports for all attended experiments have to be submitted by the study groups.
A final exam evaluates the acquired knowledge individually.
SkriptPresentations, handouts and instructions are provided for each experiment.
LiteraturHolman, J.P. "Experimental Methods for Engineers", McGraw-Hill 2001, ISBN 0-07-366055-8
Morris, A.S. & Langari, R. "Measurement and Instrumentation", Elsevier 2011, ISBN 0-12-381960-4
Eckelmann, H. "Einführung in die Strömungsmesstechnik", Teubner 1997, ISBN 3-519-02379-2
Voraussetzungen / BesonderesBasic understanding in the following areas:
- fluid mechanics, thermodynamics, heat and mass transfer
- electrical engineering / electronics
- numerical data analysis and processing (e.g. using MATLAB)
151-0163-00LNuclear Energy ConversionW4 KP2V + 1UH.‑M. Prasser
KurzbeschreibungPhysikalische Grundlagen der Kernspaltung und der Kettenreaktion, thermische Auslegung, Aufbau, Funktion, und Betrieb von Kernreaktoren und Kernkraftwerken, Leichtwasserreaktoren und andere Reaktortypen, Konversion und Brüten
LernzielDie Studierenden erhalten einen Überblick über die Energieerzeugung in Kernkraftwerken, über Aufbau und Funktion der wichtigsten Reaktortypen sowie über den Kernbrennstoffkreislauf mit Schwerpunkt auf Leichtwasserreaktoren. Sie erhalten die mathematisch-physikalischen Grundlagen für quantitave Abschätzungen zu den wichtigsten Aspekten der Auslegung, des dynamischen Verhaltens und der Stoff- und Energieströme.
InhaltNeutronenphysikalische Grundlagen von Kernspaltung und Kettenreaktion. Thermodynamische Grundlagen von Kernreaktoren. Auslegung des Reaktorkerns. Einführung in das dynamische Verhalten von Kernreaktoren. Überblick über die wichtigsten Reaktortypen, Unterschied zwischen thermischen Reaktoren und Brutreaktoren. Aufbau und Betrieb von Kernkraftwerken mit Druck- und Siedewasserreaktoren, Rolle und Funktion der wichtigsten Sicherheitssysteme, Besonderheiten des Energieumwandlungsprozesses. Entwicklungstendenzen in der Reaktortechnik.
SkriptVorlesungsunterlagen werden verteilt. Vielfältiges Angebot an zusätzlicher Literatur und Informationen unter Link
LiteraturS. Glasston & A. Sesonke: Nuclear Reactor Engineering, Reactor System Engineering, Ed. 4, Vol. 2., Springer-Science+Business Media, B.V.

R. L. Murray: Nuclear Energy (Sixth Edition), An Introduction to the Concepts, Systems, and Applications of Nuclear Processes, Elsevier
151-0185-00LRadiation Heat Transfer Information W4 KP2V + 1UP. Pozivil
KurzbeschreibungAdvanced course in radiation heat transfer
LernzielFundamentals of radiative heat transfer and its applications. Examples are combustion and solar thermal/thermochemical processes, and other applications in the field of energy conversion and material processing.
Inhalt1. Introduction to thermal radiation. Definitions. Spectral and directional properties. Electromagnetic spectrum. Blackbody and gray surfaces. Absorptivity, emissivity, reflectivity. Planck's Law, Wien's Displacement Law, Kirchhoff's Law.

2. Surface radiation exchange. Diffuse and specular surfaces. Gray and selective surfaces. Configuration factors. Radiation exchange. Enclosure theory, radiosity method. Monte Carlo.

3.Absorbing, emitting and scattering media. Extinction, absorption, and scattering coefficients. Scattering phase function. Optical thickness. Equation of radiative transfer. Solution methods: discrete ordinate, zone, Monte-Carlo.

4. Applications. Cavities. Selective surfaces and media. Semi-transparent windows. Combined radiation-conduction-convection heat transfer.
SkriptCopy of the slides presented.
LiteraturR. Siegel, J.R. Howell, Thermal Radiation Heat Transfer, 3rd. ed., Taylor & Francis, New York, 2002.

M. Modest, Radiative Heat Transfer, Academic Press, San Diego, 2003.
151-0203-00LTurbomachinery Design Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 20
W4 KP2V + 1UR. S. Abhari, N. Chokani, B. Ribi
KurzbeschreibungDie Vorlesung bietet eine Einführung in die Grundlagen und das Design von Turbomaschinen.
LernzielGrundlagen verstehen, und Designprozesse und Verhalten von Turbomaschinen lernen.
InhaltDiese Vorlesung beschreibt die Grundlagen des Designs von Turbomaschinen (Turbinen und Verdichtern). Dazu werden zunächst die theoretischen Grundlagen vertieft erarbeitet. Ausgehend von den thermodynamischen Grundlagen werden Verlustkorrelationen und -Mechanismen behandelt. Diese Grundlagen führen zu einem Verständnis des 3D Design der Turbomaschinen.
Im zweiten Teil der Vorlesung wird das Verhalten der Turbomaschinen bei veränderten Betriebsbedingungen dargestellt. Ebenfalls behandelt werden mechanische Fragestellungen des Turbomaschinenbaus wie z.B. Vibrationen, Lagerbelastungen und auftretende Spannungen in den Bauteilen.
SkriptVorlesungsunterlagen
151-0207-00LTheory and Modeling of Reactive FlowsW4 KP3GC. E. Frouzakis, I. Mantzaras
KurzbeschreibungThe course first reviews the governing equations and combustion chemistry, setting the ground for the analysis of homogeneous gas-phase mixtures, laminar diffusion and premixed flames. Catalytic combustion and its coupling with homogeneous combustion are dealt in detail, and turbulent combustion modeling approaches are presented. Available numerical codes will be used for modeling.
LernzielTheory of combustion with numerical applications
InhaltThe analysis of realistic reactive flow systems necessitates the use of detailed computer models that can be constructed starting from first principles i.e. thermodynamics, fluid mechanics, chemical kinetics, and heat
and mass transport. In this course, the focus will be on combustion theory and modeling. The reacting flow governing equations and the combustion chemistry are firstly reviewed, setting the ground for the analysis of
homogeneous gas-phase mixtures, laminar diffusion and premixed flames. Heterogeneous (catalytic) combustion, an area of increased importance in the last years, will be dealt in detail along with its coupling with homogeneous
combustion. Finally, approaches for the modeling of turbulent combustion will be presented. Available numerical codes will be used to compute the above described phenomena. Familiarity with numerical methods for the solution of partial differential equations is expected.
SkriptHandouts
Voraussetzungen / BesonderesNEW course
151-0216-00LWind EnergyW4 KP2V + 1UN. Chokani
KurzbeschreibungThe objective of this course is to introduce the students to the fundamentals, technologies, modern day application, and economics of wind energy. These subjects are introduced through a discussion of the basic principles of wind energy generation and conversion, and a detailed description of the broad range of relevant technical, economic and environmental topics.
LernzielThe objective of this course is to introduce the students to the fundamentals, technologies, modern day application, and economics of wind energy.
InhaltThis mechanical engineering course focuses on the technical aspects of wind turbines; non-technical issues are not within the scope of this technically oriented course. On completion of this course, the student shall be able to conduct the preliminary aerodynamic and structural design of the wind turbine blades. The student shall also be more aware of the broad context of drivetrains, dynamics and control, electrical systems, and meteorology, relevant to all types of wind turbines.
151-0251-00LIC-Engines and Propulsion Systems I Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 60
W4 KP2V + 1UK. Boulouchos, G. Georges, P. Kyrtatos
KurzbeschreibungEinführung in die Basiskonzepte/Kennfelder und Arbeitsverfahren von internen Verbrennungsmotoren. Thermodynamische Analyse und Design, Spülungsmethoden, Wärmeübertragungsmechanismen, turbulente Ströme in Brennräumen, Aufladesysteme für Verbrennungsmotor. Energiesystemischer Kontext von Verbrennungsmotoren: konventionelle und elektrifizierte Fahrzeugantriebe sowie dezentrale Energieversorgung
LernzielDie Studierenden lernen die Basiskonzepte des Verbrennungsmotors anhand der in der Kurzbeschreibung aufgeführten Themen. Das Wissen wird angewandt in verschiedenen Rechenübungen und in die Praxis gebracht bei zwei Laborübungen am Motorenprüfstand. Die Studierenden kriegen einen Einblick in alternative Antriebskonzepte.
Skriptauf Englisch
LiteraturJ. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill
151-0293-00LCombustion and Reactive Processes in Energy and Materials TechnologyW4 KP2V + 1U + 2AK. Boulouchos, F.  Ernst, N. Noiray, Y. Wright
KurzbeschreibungThe students should become familiar with the fundamentals and with application examples of chemically reactive processes in energy conversion (combustion engines in particular) as well as the synthesis of new materials.
LernzielThe students should become familiar with the fundamentals and with application examples of chemically reactive processes in energy conversion (combustion engines in particular) as well as the synthesis of new materials. The lecture is part of the focus "Energy, Flows & Processes" on the Bachelor level and is recommended as a basis for a future Master in the area of energy. It is also a facultative lecture on Master level in Energy Science and Technology and Process Engineering.
InhaltReaction kinetics, fuel oxidation mechanisms, premixed and diffusion laminar flames, two-phase-flows, turbulence and turbulent combustion, pollutant formation, applications in combustion engines. Synthesis of materials in flame processes: particles, pigments and nanoparticles. Fundamentals of design and optimization of flame reactors, effect of reactant mixing on product characteristics. Tailoring of products made in flame spray pyrolysis.
SkriptHANDOUTS are EXCLUSIVELY IN GERMAN ONLY, however
recommendations for English text books will be provided.

TEACHING LANGUAGE IN CLASS is German OR English (ON DEMAND).
LiteraturI. Glassman, Combustion, 3rd edition, Academic Press, 1996.

J. Warnatz, U. Maas, R.W. Dibble, Verbrennung, Springer-Verlag, 1997.
151-0567-00LEngine Systems Information W4 KP3GC. Onder
KurzbeschreibungEinführung in heutige und zukünftige Verbrennungsmotorsysteme, insbesondere deren elektronische Steuerungen und Regelungen
LernzielModerne Methoden der Systemoptimierung und Regelung am Beispiel "Verbrennungsmotor" kennenlernen und an realen Motoren einüben. Aufbau und Funktionsweise von Antriebssystemen verstehen und quantitativ beschreiben können.
InhaltPhysikalische Phänomene und mathematische Modelle von Komponenten und Systemen (Gemischbildung, Laststeuerung, Aufladung, Emissionen, Antriebsstrangkomponenten, etc.). Fallstudien zum Thema modellbasierte optimale Auslegung und Steuerung / Regelung von Motorsystemen mit dem Ziel, Verbrauch und Schadstoffemissionen zu minimieren.
SkriptIntroduction to Modeling and Control of Internal Combustion Engine Systems
Guzzella Lino, Onder Christopher H.
2010, Second Edition, 354 p., hardbound
ISBN: 978-3-642-10774-0
Voraussetzungen / BesonderesKombinierte Haus- und Laborübung Motoren (Lambda- oder Leerlaufdrehzahlregelung), in Gruppen
151-0569-00LVehicle Propulsion Systems Information W4 KP3GC. Onder, P. Elbert
KurzbeschreibungEinführung in heutige und zukünftige Fahrzeugantriebssysteme, insbesondere in elektronische Steuerungen und Regelungen der Längsdynamik
LernzielModerne Methoden der Systemoptimierung und Regelung am Beispiel "Fahrzeug" kennenlernen. Aufbau und Funktionsweise von konventionellen und neuen Antriebssystemen verstehen und quantitativ beschreiben können
InhaltPhysikalische Phänomene und mathematische Modelle von Komponenten und Systemen (Schalt-, Automaten- und kontinuierliche Getriebe, unkonventionelle Energiespeicher, Elektroantriebe, Batterien, Hybridantriebe, Brennstoffzellensysteme, Rad/Strasse-Schnittstellen, automatische Bremssysteme (ABS), etc.).

Mathematische Methoden, CAE-Tools und Fallstudien zum Thema modellbasierte Auslegung und Steuerung / Regelung von Fahrzeugsystemen mit dem Ziel, Verbrauch und Schadstoffemissionen zu minimieren.
SkriptVehicle Propulsion Systems --
Introduction to Modeling and Optimization
Guzzella Lino, Sciarretta Antonio
2013, X, 409 p. 202 illus., Geb.
ISBN: 978-3-642-35912-5
Voraussetzungen / BesonderesVorlesungen von Prof. Dr. Ch. Onder und Dr. Ph. Elbert auch in Deutsch möglich.
227-0247-00LPower Electronic Systems I Information W6 KP4GJ. W. Kolar
KurzbeschreibungBasics of the switching behavior, gate drive and snubber circuits of power semiconductors are discussed. Soft-switching and resonant DC/DC converters are analyzed in detail and high frequency loss mechanisms of magnetic components are explained. Space vector modulation of three-phase inverters is introduced and the main power components are designed for typical industry applications.
LernzielDetailed understanding of the principle of operation and modulation of advanced power electronics converter systems, especially of zero voltage switching and zero current switching non-isolated and isolated DC/DC converter systems and three-phase voltage DC link inverter systems. Furthermore, the course should convey knowledge on the switching frequency related losses of power semiconductors and inductive power components and introduce the concept of space vector calculus which provides a basis for the comprehensive discussion of three-phase PWM converters systems in the lecture Power Electronic Systems II.
InhaltBasics of the switching behavior and gate drive circuits of power semiconductor devices and auxiliary circuits for minimizing the switching losses are explained. Furthermore, zero voltage switching, zero current switching, and resonant DC/DC converters are discussed in detail; the operating behavior of isolated full-bridge DC/DC converters is detailed for different secondary side rectifier topologies; high frequency loss mechanisms of magnetic components of converter circuits are explained and approximate calculation methods are presented; the concept of space vector calculus for analyzing three-phase systems is introduced; finally, phase-oriented and space vector modulation of three-phase inverter systems are discussed related to voltage DC link inverter systems and the design of the main power components based on analytical calculations is explained.
SkriptLecture notes and associated exercises including correct answers, simulation program for interactive self-learning including visualization/animation features.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Introductory course on power electronics.
227-0523-00LEisenbahn-Systemtechnik IW6 KP4GM. Meyer
KurzbeschreibungGrundlagen der Eisenbahnfahrzeuge und ihr Zusammenspiel mit der Bahninfrastruktur:
- Zugförderungsaufgaben und Fahrzeugarten
- Fahrdynamik
- Mechanischer Aufbau der Eisenbahnfahrzeuge
- Bremssysteme
- Antriebsstrang und Hilfsbetriebeversorgung
- Bahnstromversorgung
- Zugsicherungssysteme
- Betriebsleitung und Unterhalt
Lernziel- Überblick über die technischen Eigenschaften von Eisenbahnsystemen
- Kenntnisse über den Aufbau der Eisenbahnfahrzeuge
- Verständnis für die Abhängigkeiten verschiedenster Ingenieur-Disziplinen in einem vielfältigen System (Mechanik, Elektro- und Informationstechnik, Verkehrstechnik)
- Verständnis für die Aufgaben und Möglichkeiten eines Ingenieurs in einem stark von wirtschaftlichen und politischen Randbedingungen geprägten Umfeld
- Einblick in die Aktivitäten der Schienenfahrzeug-Industrie und der Bahnen in der Schweiz
- Begeisterung des Ingenieurnachwuchses für die berufliche Tätigkeit im Bereich Schienenverker und Schienenfahrzeuge
InhaltEST I (Frühjahrsemester) - Begriffen, Grundlagen, Merkmale

1 Einführung:
1.1 Geschichte und Struktur des Bahnsystems
1.2 Fahrdynamik

2 Vollbahnfahrzeuge:
2.3 Mechanik: Kasten, Drehgestelle, Lauftechnik, Adhäsion
2.2 Bremsen
2.3 Traktionsantriebssysteme
2.4 Hilfsbetriebe und Komfortanlagen
2.5 Steuerung und Regelung

3 Infrastruktur:
3.1 Fahrweg
3.2 Bahnstromversorgung
3.3 Sicherungsanlagen

4 Betrieb:
4.1 Interoperabilität, Normen und Zulassung
4.2 RAMS, LCC
4.3 Anwendungsbeispiele

Voraussichtlich ein oder zwei Gastreferate

Geplante Exkursionen:
Betriebszentrale SBB, Zürich Flughafen
Reparatur und Unterhalt, SBB Zürich Altstetten
Fahrzeugfertigung, Stadler Bussnang
SkriptAbgabe der Unterlagen (gegen eine Schutzgebühr) zu Beginn des Semesters. Rechtzeitig eingschriebene Teilnehmer können die Unterlagen auf Wunsch und gegen eine Zusatzgebühr auch in Farbe beziehen.
Voraussetzungen / BesonderesDozent:
Dr. Markus Meyer, Emkamatik GmbH

Voraussichtlich ein oder zwei Gastvorträge von anderen Referenten.

EST I (Herbstsemester) kann als in sich geschlossene einsemestrige Vorlesung besucht werden. EST II (Frühjahrssemester) dient der weiteren Vertiefung der Fahrzeugtechnik und der Integration in die Bahninfrastruktur.
227-0526-00LPower System Analysis Information W6 KP4GG. Hug
KurzbeschreibungZiel dieser Vorlesung ist das Verständnis der stationären und dynamischen, bei der elektrischen Energieübertragung auftretenden Vorgänge. Die Herleitung der stationären Modelle der Komponenten des elektrischen Netzes, die Aufstellung der mathematischen Gleichungssysteme, deren spezielle Charakteristiken und Lösungsmethoden stehen im Vordergrund.
LernzielZiel dieser Vorlesung ist das Verständnis der stationären und dynamischen, bei der elektrischen Energieübertragung auftretenden Vorgänge und die Anwendung von Analysemethoden in stationären und dynamischen Zuständen des elektrischen Netzes.
InhaltDer Kurs beinhaltet die Herleitung von stationären und dynamischen Modellen des elektrischen Netzwerks, deren mathematische Darstellungen und spezielle Charakteristiken sowie Lösungsmethoden für die Behandlung von grossen linearen und nichtlinearen Gleichungssystemen im Zusammenhang mit dem elektrischen Netz. Ansätze wie der Netwon-Raphson Algorithmus angewendet auf die Lastflussgleichungen, Superpositions Prinzip für Kurzschlussberechnung, Methoden für Stabilitätsanalysen und Lastflussberechnungsmethoden für das Verteilnetz werden präsentiert.
SkriptVorlesungsskript.
227-0731-00LPower Market I - Portfolio and Risk Management Information W6 KP4GD. Reichelt, G. A. Koeppel
KurzbeschreibungPortfolio und Risiko Management für Energieversorgungsunternehmen, Europäischer Strommarkt und -handel, Terminkontrakte, Preisabsicherung, Optionen und Derivate, Kennzahlen für das Risikomanagement, finanztechnische Modellierung von Kraftwerken, grenzüberschreitender Stromhandel, Systemdienstleistungen, Regelenergiemarkt, Bilanzgruppenmodell
LernzielErwerb von umfassenden Kenntnissen über die weltweite Liberalisierung der Strommärkte, den internationalen Stromhandel sowie die Funktion von Strombörsen. Verstehen der Finanzprodukte (Derivate) basierend auf dem Strompreis. Abbilden des Portfolios aus physischer Produktion, Verträgen und Finanzprodukten. Beurteilen von Strategien zur Absicherung des Marktpreisrisikos. Beherrschen der Methoden und Werkzeuge des Risiko Managements.
Inhalt1. Europäischer Strommarkt und –handel
1.1. Einführung Stromhandel
1.2. Entwicklung des Marktes
1.3. Energiewirtschaft
1.4. Spothandel und OTC-Handel
1.5. Strombörse EEX

2. Marktmodell
2.1. Marktplatz und Organisation
2.2. Bilanzgruppenmodell / Ausgleichsenergie
2.3. Systemdienstleistungen
2.4. Regelenergiemarkt
2.5. Grenzüberschreitender Handel
2.6. Kapazitätsauktionen

3. Portfolio und Risiko Management
3.1. Portfoliomanagement 1 (Einführung)
3.2. Terminkontrakte (EEX Futures)
3.3. Risk Management 1 (m2m, VaR, hpfc, Volatilität, cVaR)
3.4. Risk Management 2 (PaR)
3.5. Vertragsbewertung (HPFC)
3.6. Portfoliomanagement 2
3.7. Risk Management 3 (Energiegeschäft)

4. Energie & Finance I
4.1. Optionen 1 – Grundlagen
4.2. Optionen 2 – Absicherungsstrategien
4.3. Einführung Derivate (Swaps, Cap, Floor, Collar)
4.4. Finanztechnische Modellierung von Kraftwerken
4.5. Wasserkraft und Handel
4.6. Anreizregulierung
SkriptHandouts mit den Folien der Vorlesung
Voraussetzungen / Besonderes1 Exkursion pro Semester, 2 Case Studies, externe Referaten für ausgewählte Themen.
Kurs Moodle: Link
227-0759-00LInternational Business Management for Engineers Information W3 KP2VW. Hofbauer
KurzbeschreibungGlobalization of markets increases global competition and requires enterprises to continuously improve their performance to sustainably survive. Engineers substantially contribute to the success of an enterprise provided they understand and follow fundamental international market forces, economic basics and operational business management.
LernzielThe goal of the lecture is to get a basic understanding of international market mechanisms and their consequences for a successful enterprise. Students will learn by practical examples how to analyze international markets, competition as well as customer needs and how they convert into a successful portfolio an enterprise offers to the global market. They will understand the basics of international business management, why efficient organizations and effective business processes are crucial for the successful survival of an enterprise and how all this can be implemented.
InhaltThe first part of the course provides an overview about the development of international markets, the expected challenges and the players in the market. The second part is focusing on the economic aspects of an enterprise, their importance for the long term success and how to effectively manage an international business. Based on these fundamentals the third part of the course explains how an innovative product portfolio of a company can be derived from considering the most important external factors and which consequences in respect of product innovation, competitive product pricing, organization and business processes emerge. Each part of the course includes practical examples to demonstrate the procedure.
SkriptA script is provided for this lecture.
Voraussetzungen / BesonderesThe lecture will be held in three blocks each of them on a Saturday. Each block will focus on one of the three main topics of the course. Between the blocks the students will work on specific case studies to deepen the subject matter. About two weeks after the third block a written examination will be conducted.
529-0193-00LRenewable Energy Technologies I
Findet dieses Semester nicht statt.
Die Lerneinheiten Renewable Energy Technologies I (529-0193-00L, im HS) und Renewable Energy Technologies II (529-0191-01L, im FS) können unabhängig voneinander besucht werden.
W4 KP3GA. Wokaun, A. Steinfeld
KurzbeschreibungScenarios for world energy demand and CO2 emissions, implications for climate. Methods for the assessment of energy chains. Potential and technology of renewable energies: Biomass (heat, electricity, biofuels), solar energy (low temp. heat, solar thermal and photovoltaic electricity, solar chemistry). Wind and ocean energy, heat pumps, geothermal energy, energy from waste. CO2 sequestration.
LernzielScenarios for the development of world primary energy consumption are introduced. Students know the potential and limitations of renewable energies for reducing CO2 emissions, and their contribution towards a future sustainable energy system that respects climate protection goals.
InhaltScenarios for the development of world energy consumption, energy intensity and economic development. Energy conversion chains, primary energy sources and availability of raw materials. Methods for the assessment of energy systems, ecological balances and life cycle analysis of complete energy chains. Biomass: carbon reservoirs and the carbon cycle, energetic utilisation of biomass, agricultural production of energy carriers, biofuels. Solar energy: solar collectors, solar-thermal power stations, solar chemistry, photovoltaics, photochemistry. Wind energy, wind power stations. Ocean energy (tides, waves). Geothermal energy: heat pumps, hot steam and hot water resources, hot dry rock (HDR) technique. Energy recovery from waste. Greenhouse gas mitigation, CO2 sequestration, chemical bonding of CO2. Consequences of human energy use for ecological systems, atmosphere and climate.
SkriptLecture notes will be distributed electronically during the course.
Literatur- Kaltschmitt, M., Wiese, A., Streicher, W.: Erneuerbare Energien (Springer, 2003)

- Tester, J.W., Drake, E.M., Golay, M.W., Driscoll, M.J., Peters, W.A.: Sustainable Energy - Choosing Among Options (MIT Press, 2005)

- G. Boyle, Renewable Energy: Power for a sustainable futureOxford University Press, 3rd ed., 2012, ISBN: 978-0-19-954533-9

-V. Quaschning, Renewable Energy and Climate ChangeWiley- IEEE, 2010, ISBN: 978-0-470-74707-0, 9781119994381 (online)
Voraussetzungen / BesonderesFundamentals of chemistry, physics and thermodynamics are a prerequisite for this course.

Topics are available to carry out a Project Work (Semesterarbeit) on the contents of this course.
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