Design mechanischer und elektrischer Komponenten

Renewable Energy and Energy Efficiency - Management, Engineering and Application, Master (PO-2026)

Modulnummer / ModulcodeW-WES-01
ModulnameDesign mechanischer und elektrischer Komponenten
Art des ModulsWahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studierenden sind am Ende des Kurses in der Lage, 
- einzelne Windenergieanlagen (WEA) – Komponenten prinzipiell auszulegen, 
- die optimale aerodynamische Rotor-Auslegung prinzipiell zu berechnen und die optimalen Blattwinkel für die Auslegungswindgeschwindigkeit zu bestimmen, 
- Schub- und Leistungskennlinien für die WEA zu berechnen, 
- die grundlegenden Geometrie einer WEA zu bestimmen, 
- verschiedene Auslegungskonzepte von Triebstrangsystemen zu bewerten, 
- verschiedene Getriebearten und mechanische Antriebe im Maschinenhaus zu bewerten, 
- die Funktion von Sicherheits- und Bremsensystemen im Maschinenhaus zu verstehen, 
- verschiedene Nachführsysteme prinzipiell auszulegen, 
- die verschiedenen aerodynamischen, strukturellen und dynamischen Lasten auf die Rotorblätter und den Turm zu ermitteln, 
- funktionslasten auf die WEA Komponenten abzuschätzen, 
- unterschiedliche Rotorblattmaterialien unterschieden zu können, 
- zu entscheiden, welche verfügbaren Rotorblattmaterialien zu verwenden sind, 
- unterscheiden zu können, welche Turmbauarten und Fundament-typen für entsprechende WEA geeignet sind, 
- einen prinzipiellen Entwurf für einen Rohrturm, Betonturm oder Fachwerkturm mit einem geeigneten Fundament zu beschreiben, 
- die unterschiedlichen gesetzlichen Anforderungen und Transportmöglichkeiten zu kennen, die für den Bau, die Aufstellung und den Betrieb von WEA und Windparks notwendig sind, 
- einen neuen Windpark prinzipiell zu planen und ein Gantt-Diagramm mit den wichtigsten Planungsabschnitten für Auslegung, Aufbau, Inbetriebnahme und Betrieb zu entwickeln, 
- die notwendigen Sicherheitsanforderungen und notwendige Wartungsmaßnahmen für den Betrieb von WEA zu kennen und zu verstehen, 
- die notwendigen Schritte für den Zertifizierungsprozess eines Windparks zu kennen. 

Die Studierenden 
- haben die Funktionsweisen unterschiedlicher WEA Typen verstanden, 
- können die verschiedenen Komponenten von WEA beschreiben, 
- können aus einer Blattauslegung und -einstellung eine Leistungskennlinie ermitteln, 
- können einen geeignetes Generatorkonzept für einen vorgegebenen Rotor aussuchen, 
- können einen geeigneten Antriebsstrang für eine WEA beschreiben, 
- können die verschiedenen Anforderungen an die Netzeinbindung von WEA beschreiben und verstehen, 
- kennen und verstehen die verschiedenen Arten von Netzen, 
- kennen und verstehen unterschiedliche Modelle zur Netzregelung, 

können unterschiedliche Regelungskonzepte für Inselnetze, Netze und deren Verbunde beschreiben.

LehrveranstaltungsartenBL und/oder EL
Lehrinhalte
Titel der LehrveranstaltungenDesign mechanischer und elektrischer Komponenten/Design of Mechanical and Electrical Components
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls1 Semester
Häufigkeit des Angebotesjährlich im Wintersemester
SpracheEnglisch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand180 Stunden (30 Std. Online-Kontaktstudium, 150 Std. Selbststudium)
Studienleistungenkeine
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistungkeine
PrüfungsleistungenSchriftliche Klausur (120 Minuten) oder mündliche Prüfung (30 Minuten) oder schriftliche Hausarbeit (25 Seiten) mit Abgabegespräch und Präsentation der Hausarbeit (30 Minuten). Die Prüfungsleistungen gehen zu den Anteilen 75% (schriftliche Hausarbeit) und 25% (Abgabegespräch und Präsentation) in die Gesamtnote des Moduls ein.
Anzahl Credits (ECTS)6 cp
LehreinheitBauingenieurwesen
Modulverantwortliche/rProf. Dr.-Ing. habil. Detlef Kuhl
LehrendeDr.-Ing. Siegfried Heier; Dr. Matthias Günther
Medienformen
Literatur