Energieressourcen und -umwandlung,

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basic

Energie bewegt unsere technische Zivilisation. Energie stammt aus: erneuerbaren und nicht erneuerbaren Quellen (Ressourcen) und liegt in unterschiedlichen Energieformen vor. Durch Energieumwandlungen (z. B. Sonnenstrahlung in Elektrizität) wird Energie den Verbrauchern in der gewünschten Form bereitgestellt. Im Modul wird ein Überblick über Energieverbrauch und Energieressourcen sowie über die Energietechnik (Umwandlungen) gegeben.

• Einleitung: gesellschaftliche Bedeutung der Energie, Nachhaltigkeit, Klimaerwärmung.
• Grundlagen: Was ist Energie? Energieformen, Energieerhaltung, Einheiten, Energieumwandlungskette, Energiespeicherung.
• Energiebedarf: Energieverbrauch und Verwendungszwecke, Kosten, Energiestatistiken, Prognosen
• Energietechnik: Allgemeine Beobachtungen zu Energieumwandlungen, Wirkungsgrade, 1. Und 2. Hauptsatz der Wärmelehre und ihre Folgen. Bedeutung des 2. Hauptsatzes der Wärmelehre für unsere Energiesysteme. Ausgewählte Technologien zur Energieumwandlung.
• Energieressourcen: Nichterneuerbare Energie: Charakterisierung durch Ressourcen, Reserven, Reichweiten, Preis (Kohle, Öl, Gas, Uran) und Erneuerbare Energie: Charakterisierung durch Potential, Verfügbarkeit.

• Die Studierenden kennen die wichtigsten Begriffe im Bereich der Nachhaltigkeit, der Dekarbonisierung und der Netto-Null Strategie.
• Sie können abschätzen, was für eine Realisierung dieser Visionen nötig ist.
• Sie besitzen ein Grundvokabular der Energietechnik, können dessen Begriffe erklären und anwenden, kennen die gebräuchlichen Energie-Einheiten und können sie umrechnen.
• Sie kennen die Grössenordnungen des Energieverbrauchs (Gesellschaft) und der energetischen Leistungen und können damit Abschätzungen durchführen.
• Sie kennen die relevanten Energiestatistiken und Prognosen.
• Sie kennen die Charakteristiken der Energieressourcen, deren Umwandlungswege und Technologien zur Umwandlung, dabei auftretende Wirkungsgrade und Verluste und können mit einfachen rechnerischen Abschätzungen das Potential einer Ressource bestimmen.
• Sie wissen, wie man Energie optimal einsetzt (Wertigkeit verschiedener Energieformen, Energieeffizienz).

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Erfahrungsnote und MSP schriftlich