Smarte Netze und Infrastrukturen

Mit Abschluss dieser Lehrveranstaltung sind die Studierenden mit der  Funktionsweise von Energienetzen vertraut und können deren Rolle in einem zunehmend digitalen und regenerativen Energiesystem sicher einordnen. Die Studierenden kennen

• Technologien, Strukturen und Funktionsweise von Netzen für die Verteilung von Strom, Gas und Wärme. Sie können diese anhand typischer Kenngrössen und Zusammenhänge beschreiben und einordnen.
• die Konzepte Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität. Mit typischen Kenngrößen und der Berechnung von Beispielen sind sie vertraut. Deren Bedeutung in einem regenerativen Energiesystem können sie erläutern und einordnen.
• rechtliche Grundlagen für Energienetze mit Monopolcharakter und können diese im Hinblick auf Betrieb (unbundling), sowie Zugang und Nutzung anwenden.
• Methoden der kosten- und anreiz-orientierten Preisbildung und können Beispiele berechnen.
• die zukünftige Rolle der Energienetze in digitalisierten und dezentralisierten Energiesystemen. Sie sind in der Lage Chancen, Risiken und (rechtliche) Grenzen neuer Technologien - insbesondere zu Elektromobilität und Digitalisierung - beschreiben und abzuwägen.

Im Fokus der Lehrveranstaltung stehen Anlagen, Systeme, Strukturen und die Funktionsweise von Energienetzen für Strom, Gas und Wärme. Ein Augenmerk liegt zudem auf aktuellen Herausforderungen aus der Digitalisierung von Energienetzen und der Elektro-Mobilität. Die vorrangig technisch geprägten Lehrinhalte werden ergänzt um netzwirtschaftliche Aspekte zur Netznutzung, Regulation, Preisbildung und Sektorenkopplung.

• Technischer Aufbau und Funktionsweise von Energienetzen: Anlagen, Systeme, Strukturen und Funktionsweise.
• Monopolcharakter von Energienetzen: Energierecht, Regulierung, Unbundling, Netzzugang und Netznutzung
• Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität: Begriffe, Kenngrößen, Systemdienstleistungen und Perspektiven
• Digitalisierung von Energieinfrastrukturen: Ziele, Technologien, Chancen, Risiken, Perspektiven und (rechtliche) Grenzen
• Herausforderung an die Stromnetze durch Elektro-Mobilität
• Methoden der Preisbildung in regulierten Energienetzen
• Ausgewählte Aspekte nicht-leitungsgebundener Energieinfrastrukturen

Mit Abschluss dieser Lehrveranstaltung sind die Studierenden mit der  Funktionsweise von Energienetzen vertraut und können deren Rolle in einem zunehmend digitalen und regenerativen Energiesystem sicher einordnen. Die Studierenden kennen

• Technologien, Strukturen und Funktionsweise von Netzen für die Verteilung von Strom, Gas und Wärme. Sie können diese anhand typischer Kenngrössen und Zusammenhänge beschreiben und einordnen.
• die Konzepte Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität. Mit typischen Kenngrößen und der Berechnung von Beispielen sind sie vertraut. Deren Bedeutung in einem regenerativen Energiesystem können sie erläutern und einordnen.
• rechtliche Grundlagen für Energienetze mit Monopolcharakter und können diese im Hinblick auf Betrieb (unbundling), sowie Zugang und Nutzung anwenden.
• Methoden der kosten- und anreiz-orientierten Preisbildung und können Beispiele berechnen.
• die zukünftige Rolle der Energienetze in digitalisierten und dezentralisierten Energiesystemen. Sie sind in der Lage Chancen, Risiken und (rechtliche) Grenzen neuer Technologien - insbesondere zu Elektromobilität und Digitalisierung - beschreiben und abzuwägen.

• Integrierte Lehrveranstaltung
• Vorlesung mit integrierten Übungen
• Interaktive Energiedebatten
• Bearbeitung und Diskussion von Fallstudien

• Bearbeitung und Präsentation einer Fallstudie in Kleingruppen
• Abschliessende Prüfung

• Brauner, Günther (2016): Energiesysteme: regenerativ und dezentral. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden.
• Crastan, Valentin (2015): Elektrische Energieversorgung. 1: Netzelemente, Modellierung, stationäres Verhalten, Bemessung, Schalt- und Schutztechnik. 4., bearbeitete Auflage. Heidelberg: Springer Vieweg.
• Konstantin, Panos (2017): Praxisbuch Energiewirtschaft: Energieumwandlung, -transport und -beschaffung, Übertragungsnetzausbau und Kernenergieausstieg. 4., aktualisierte Auflage. Berlin: Springer Vieweg.
• Appelrath, Hans-Jürgen; Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (Hrsg.) (2012): Future Energy Grid: Migrationspfade ins Internet der Energie. Berlin: Springer.
• Knieps, Günter (2007): Netzökonomie: Grundlagen, Strategien, Wettbewerbspolitik. 1. Aufl. Wiesbaden: Gabler.