REEE in Buildings

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

Eindeutige ModulnummerETechn-9100-M
Modulnummer / ModulcodeW-UK-01
ModulnameREEE in Buildings
Art des ModulsWahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele
  • Kenntnisse über dezentrale PV-Systeme und deren Voraussetzungen; Grundkenntnisse über Speichertechnologien und deren Bedeutung für Photovoltaik-Inselanlagen; Verstehen der Grundkonzepte des Energiemanagements; Fertigkeit, eine Insellösung im Bereich PV gemäß Spezifikationsanwendung und Finanzvorgaben zu entwerfen; Erwerb der erforderlichen Kenntnisse zur Einschätzung der technisch-ökonomischen Leistungskriterien; Implementierung von standardmäßig verwendeten PV Simulations-Software-Tools für den Anlagenbau.
  • Kenntnisse der Bauphysik (Wärme, Feuchte, Energie); Verstehen der physikalischen und technischen Aspekte von Energieflüssen in Gebäuden; die Studierenden lernen energieeffiziente Technologien kennen, Energieerzeugung und Energieverbrauch in Gebäuden; Kenntnisse im Gebrauch von Klimadaten zur Bestimmung von Wärmelasten, Wärmeverlusten und Kühlbedarf. Bestimmung der Lebenszykluskosten und Ökobilanz der Umweltfaktoren im Bausektor.
LehrveranstaltungsartenVLmP (2 SWS); VLmP (3 SWS)
Lehrinhalte

Photovoltaic Systems

  • Decentralized and stand-alone PV hybrid systems:
    • modular PV systems technology for decentralized AC-power supply
    • large decentralized PV systems (fixed mounted and tracking systems, power condition units and grid integration)
    • PV stand-alone and hybrid systems configurations and components performance
    • supervisory control and energy management strategies for PV decentralized systems
    • storage technology for PV stand-alone systems (super-capacitors, batteries, electrolysis and fuel cells)
    • power conditioning units for decentralized and stand-alone PV-Systems and components (battery charger, bidirectional converters, fuel cell inverters)
  • Economics:
    • specific energy cost calculation
    • techno-economic performance criteria of stand-alone PV and hybrid systems 
  • Design aspects:
    • methodologies for sizing PV hybrid systems
    • design of stand-alone PV hybrid system (load demand synthesis, component sizing, evaluation of performance criteria)
    • implementing simulation tools for designing PV stand-alone systems case study via project work (design of stand-alone PV system)

Energy Efficiency in Buildings

  • Basics of building physics:
    • heat transfer adapted to building elements like walls and windows
    • shading devices, humidity and condensation effects
    •  global radiation on building
  • Conventional vs. unconventional energy use in buildings:
    • thermal comfort, ventilation
    • boilers, cogeneration of heat and electricity, heat pumps
    • passive houses
  • Economic aspects of EE in the building sector:
    • costs and savings of energy efficiency measures
    • life cycle costs and life cycle assessment of environmental impacts
  • Comparing conditions in Germany and the Mena countries
Titel der LehrveranstaltungenPhotovoltaic Systems
Energy Efficiency in Buildings
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)lecture (Photovoltaic Systems)
lecture (Energy Efficiency in Buildings)
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls1 Semester
Häufigkeit des Angebotesjährlich im Sommersemester
SpracheEnglish
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand150 Stunden (75 h Präsenzstudium, 75 h Selbststudium)
Studienleistungenkeine
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistungkeine
PrüfungsleistungenPrüfungsleistung P1: Photovoltaic Systems - Klausur (90 min)
Notengewichtung P1: 40%
Prüfungsleistung P2: Energy Efficiency in Buildings - Klausur (90 min) oder schriftliche Ausarbeitung (5-6 Seiten)
Notengewichtung P2: 60%
Anzahl Credits (ECTS)5 cp
LehreinheitElektrotechnik
Modulverantwortliche/rProf. Dahlhaus
LehrendeMohamed Ibrahim, Ron-Hendrik Hechelmann, Florian Schlosser, Diana Khripko
Medienformenblack board and beamer, power point presentations, experiments
Literatur
  • M.A. Green, Third Generation Photovoltaics: Advanced Solar Energy Conversion, Springer, 2005.
  • Energy Efficiency in Buildings (CIBSE Guide), Chartered Institution of Building Services Engineers, 2006.
  • European Standard DIN EN ISO 14040, Environmental management - Life cycle assessment - Principles and frame work.
  • European Standard DIN EN ISO 14041, Environmental management - Life cycle assessment -Goal and scope definition and life cycle inventory analysis.
  • Further literature will be announced by the lecturers: Introductory documents for the Ecoinvent and GEMIS data source
Bemerkungen

5 cp (2 cp - Photovoltaic Systems; 3 cp - Energy Efficiency in Buildings)