Regelungstechnik in der elektrischen Energieversorgung
Kurzbeschreibung:
Die heutige und zukünftige Energieversorgung ist eine der großen Aufgaben von Forschung, Industrie und Politik. Die große Herausforderung besteht darin, Lösungen zu finden, die im Spannungsfeld teilweise gegensätzlicher Faktoren wie Umweltschutz und Emissionsminderung, Energiekosten, Ressourcenschonung und –verfügbarkeit oder gesellschaftliche Akzeptanz umsetzbar sind.
Kraftwerke und Netze spielen für die zukünftige Energieversorgung unserer Gesellschaft eine entscheidende Rolle. Beide Begriffe sind vor dem Hintergrund aktueller Änderungen im Energiesystem allerdings erweitert zu sehen: Zu den „klassischen“ fossilen oder nuklearen Kraftwerken gesellt sich ein stark ansteigender Anteil erneuerbarer und dezentraler Erzeuger wie Windkraftanlagen, Solarkraftwerke oder Biomasse; die „klassischen“ Drehstromnetze werden zukünftig mit Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungen (HGÜ) und leistungselektronischen Komponenten verstärkt zu hybriden Netzstrukturen ausgebaut.
Einen entscheidenden Beitrag zum Umbau der heutigen Energieversorgung leistet dabei die Regelungstechnik. Bereits heute werden verstärkt neue Konzepte der Kraftwerks- und Netzregelungstechnik entwickelt und eingeführt, um einerseits die Integration erneuerbarer Erzeuger in unser Energiesystem zu ermöglichen, andererseits CO2-Emissionen, Anlagenverschleiß und Kosten zu senken.
Das Anwendungsfach "Regelungstechnik in der elektrischen Energieversorgung" führt über das gleichnamige Pflichtfach in die automatisierungs- und regelungstechnischen Aufgaben des modernen Kraftwerks- und Verbundnetzbetrieb ein. Nationale und internationale Spezifikationen und Richtlinien für die Regelaufgaben in der Stromerzeugung werden vorgestellt und ihre Auswirkungen auf das Verbundsystem bewertet. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den vielfältigen aktuellen Entwicklungen, die sowohl von europäischer als auch nationaler Ebene angestoßen werden.
Das Pflichtfach "Regelungstechnik in der elektrischen Energieversorgung" teilt sich in drei Bereiche auf: Kraftwerke, Netze und Übungen. Im Kraftwerksbereich werden die Grundlagen der Regelung der verschiedenen Kraftwerkstypen von fossilen Kraftwerken über Kernkraftwerke bis hin zu regenerativen Erzeugern vorgestellt. Im Netzbereich wird das elektrische Übertragungsnetz behandelt und die Grundlagen der Netzregelung vorgestellt. In diesem Rahmen bildet der Themenbereich „Regelenergie“ einer der Schwerpunkte, sowie moderne koordinierte Netzregelkonzepte wie der in Deutschland 2009 eingeführte „Netzregelverbund“.
Als dritter Teil ergänzen Übungen, vor allem im Bereich der Modellbildung und Simulation geregelter Energiesysteme, die beiden ersten Teilbereiche. Zudem werden die Vorlesungsinhalte in Form erster konkreter Reglerentwürfe angewendet und verdeutlicht.
Das Wahlfach soll einen vertiefenden Einblick in einen ausgewählten Bereich der Energieversorgung liefern.
Im Modul "Grundlagen der Natur- und Ingenieurwissenschaften" empfehlen sich, je nach bevorzugter Vertiefungsrichtung die Vorlesungen
Technische Thermodynamik II
Einführung in die Elektrotechnik II
Weitere Informationen:
Einführung in die Kybernetik WS 11/12 - Regelung in der Energieerzeugung
Einführung in die Kybernetik WS 10/11 - Teil 1
Einführung in die Kybernetik WS 10/11 - Teil 2
Lehrveranstaltungen Institut für Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik
Kontakt:
Modulverantwortlicher:
Joachim Lehner
Universität StuttgartInstitut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik
Pfaffenwaldring 23
70569 Stuttgart
+49 (0) 711 685 66207
Email: 
joachim.lehner@ifk.uni-stuttgart.de
Ansprechpartner:
Dominik Schlipf
Universität StuttgartInstitut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik
Pfaffenwaldring 23
70569 Stuttgart
+49 (0) 711 685 66213
Email: Dominik.Schlipf@ifk.uni-stuttgart.de