Speichertechnik für elektrische Energie II

Inhalt

Die Studierenden lernen verschiedene elektrochemische, elektrostatische und chemische Energiespeichertechniken auf Zellebene vertiefend kennen. Der Gesamtaufbau von Energiespeichern aus diesen Zellen wird eingehend behandelt. Applikationsfelder (mobil, stationär, erneuerbare Energien,,..) werden diskutiert. Aspekte von Infrastruktur, Umwelt (Recycling), Kosten, Verfügbarkeit, Laufzeiten und Akzeptanz runden die Veranstaltung ab. Folgende Themen werden behandelt:

  • Elektrische Energiespeicherzellen: Elektrochemische (wiederaufladbare), elektrostatische (Kondensatoren) und chemische Energiespeicher (Brennstoffzellen, Elektrolyse, Power to Gas, Power to Liquid, Power to Solid).
  • Energiespeichersysteme: Aufbau von Energiespeichern aus Einzelzellen, Bauformen von Einzelzellen, mechanisches Design, Module und Speicher, Batteriesicherheit (Normen, Standards, Homologation), Recycling.
  • Speicher-Management (Messen, Steuern, Regeln): Elektrisches Batteriemanagement, thermisches Batteriemanagement, mechanisches Batteriemanagement, wichtige Messgrößen (Innenwiderstand, Leistung, Verlustleistung, Leitfähigkeit,...), Batteriekenngrößen (State of Charge, State of Health, State of Function).
  • Simulation: Impedanzanalyse, Parameterbestimmung der Ersatzschaltbilder über Impedanzanalyse oder Pulse, physikochemische Beschreibung einer Zelle, Alterungsvorhersage.
  • Großtechnische elektochemische und chemische Energiespeicherung: Große elektrochemische Energiespeicher (Potential und Gerenzen), Power-to-Gas, Elektrolyse (alkalische Elektrolyse, Protonenaustausch-Membran-Elektrolyse), Wasserstoffwirtschaft (aktuelle und zukünftige Anwendungsgebiete, Infrastruktur), Power to Liquid, Einbindung von CO2 (Methanisierung, flüssige Kohlenwasserstoffe), Power to Solid


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