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<title>Energiesystemtechnik</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Energiesystemtechnik</span></h1>

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<p>Die <b>Energiesystemtechnik</b> löst eine Energieversorgungsaufgabe unter komplexen technischen, ökonomischen und ökologischen <a href="Randbedingung" title="Randbedingung">Randbedingungen</a>. Von dem noch umfassenderen Feld der <a href="Energietechnik" title="Energietechnik">Energietechnik</a> unterscheidet sich die Energiesystemtechnik darin, dass sie nicht die Erzeugungs- und Verbrauchskomponenten im Einzelnen, sondern die Zusammensetzung der Komponenten zu einem funktionierenden <a href="Gesamtsystem" title="Gesamtsystem">Gesamtsystem</a> betrachtet.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Grundlegendes">Grundlegendes</h2></div>

<p>Unter anderem folgende Themenfelder können in den Fokus der Energiesystemtechnik gelangen:

</p>

<ol><li>der Entwurf von <a href="Energieversorgung" title="Energieversorgung">Energieversorgungssystemen</a>, d. h. Anzahl der <a href="Kraftwerk" title="Kraftwerk">Kraftwerke</a>, <a href="Energiemix" title="Energiemix">Energiemix</a> und räumliche Verteilung verschiedener Erzeugungsformen</li>

<li>der Entwurf von <a href="Energie%C3%BCbertragung" title="Energieübertragung">Energieübertragungsnetzen</a></li>

<li>der Entwurf von <a href="Regler" title="Regler">Regler</a>-Strukturen für <a href="Energieerzeugung" class="mw-redirect" title="Energieerzeugung">Erzeugung</a>, <a href="Energie%C3%BCbertragung" title="Energieübertragung">Übertragung</a> und <a href="Verbrauch" title="Verbrauch">Verbrauch</a> im operativen Betrieb</li>

<li>die <a href="Modellierung" class="mw-redirect" title="Modellierung">Modellierung</a> der natürlichen Umwelt, die als parametrische Einflussgrößen auf das <a href="Technisches_System" title="Technisches System">technische System</a> wirkt. Insbesondere beinhaltet diese Modellierung die Kurz-, Mittel- und Langfrist-<a href="Prognose" title="Prognose">Prognose</a> dieser Größen.</li>

<li>die <a href="Messtechnik" title="Messtechnik">Messtechnik</a> für technische und Umwelt-Größen</li>

<li><a href="Aktor" title="Aktor">Aktuatoren</a> an den <a href="Schnittstelle" title="Schnittstelle">Schnittstellen</a> zwischen den Systemkomponenten</li>

<li><a href="Energiespeicher" title="Energiespeicher">Energiespeicher</a></li>

<li><a href="Kommunikationstechnik" title="Kommunikationstechnik">Kommunikationstechnik</a>, welche Mess-, Steuerungs- und Verbrauchsgrößen übermittelt</li>

<li>betriebs- und volkswirtschaftliche <a href="Beurteilung" title="Beurteilung">Bewertung</a> von <a href="Entwurf" class="mw-redirect" title="Entwurf">Entwürfen</a> zur Lösung von Energieversorgungsproblemen</li>

<li>Entwurf und Analyse von <a href="Marktregulierung" title="Marktregulierung">Marktsteuerungsinstrumenten</a>, die zum <a href="Umbau" title="Umbau">Umbau</a> von Energieversorgungssystemen eingesetzt werden, d. h. <a href="Gesetz" title="Gesetz">gesetzliche</a> und <a href="Verordnung" title="Verordnung">regulatorische</a> <a href="Rechtsnorm" title="Rechtsnorm">Festlegungen</a>.</li></ol>

<p>Die <a href="Energieversorgung" title="Energieversorgung">Energieversorgung</a> bedeutet die Versorgung mit Energie in folgenden Formen: thermische Energie, mechanische Energie, elektrische Energie, Energie in chemischen oder physiko-chemischen Bindungen sowie Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung.

</p><p>Energieübertragungsnetze sind Wärmenetze, elektrische Netze und stoffliche Netze.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Aktuatoren_und_Systemschnittstellen">Aktuatoren und Systemschnittstellen</h2></div>

<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→ </span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="Aktuator" class="mw-redirect" title="Aktuator">Aktuator</a></i></div>

<p>Es gibt eine Vielzahl von Aktuatoren an den Schnittstellen zwischen den Systemkomponenten. Einerseits gibt es Schnittstellen zwischen den Komponenten in Netzen jeweils einer Energieform, andererseits aber auch Schnittstellen zwischen den Netzen verschiedener Energieformen.

</p><p><i>Schnittstellen zwischen den Komponenten in elektrischen Netzen sind</i> elektrische Leiter, elektronische und mechanische Schalter, <a href="Wandler" title="Wandler">Wandler</a> zwischen Netzen verschiedener Frequenzen einschließlich AC/DC-Wandlung, <a href="Transformator" title="Transformator">Transformatoren</a> sowie <a href="Elektrischer_Widerstand" title="Elektrischer Widerstand">Widerstände</a>, <a href="Induktivit%C3%A4t" title="Induktivität">Induktivitäten</a> und Strombegrenzer.

</p><p><i>Schnittstellen zwischen Strom und Wärme sind</i> Wandler von Strom in Wärme und Wandler von Wärme in Strom.

</p><p><i>Schnittstellen zwischen Strom und mechanischer Energie sind</i> <a href="Elektromotor" title="Elektromotor">elektrische Motoren</a> (inkl. Schwungmassen), <a href="Elektrogenerator" class="mw-redirect" title="Elektrogenerator">elektrische Generatoren</a> und <a href="Kompressor" class="mw-redirect" title="Kompressor">Kompressoren</a>.

</p><p><i>Schnittstellen zwischen elektrischem Strom und chemischen und physiko-chemischen Bindungen sind</i> <a href="Elektrolyseur" title="Elektrolyseur">Elektrolyseure</a>, <a href="Brennstoffzelle" title="Brennstoffzelle">Brennstoffzellen</a>, elektrochemische Batterien, chemische Reaktoren zur Umsetzung energiereicher Verbindungen und biochemische Reaktoren.

</p><p>Außerhalb des Bereiches der Energiesystemtechnik stehen die Wandler, die „primäre“ Energie wandeln.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Schlüsselelement_Energiespeicher"><span id="Schl.C3.BCsselelement_Energiespeicher"></span>Schlüsselelement Energiespeicher</h2></div>

<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→ </span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="Energiespeicher" title="Energiespeicher">Energiespeicher</a></i></div>

<p>Energiespeicher sind Elemente, die zur Regelung des Gesamtsystems von entscheidender Bedeutung sind und unter bestimmten Randbedingungen eine Regelbarkeit überhaupt erst ermöglichen. Dabei wird grundsätzlich die Speicherung in allen Energieformen betrachtet: thermische Energie, mechanische Energie, Energie in elektrischen oder magnetischen Feldern, Energie in chemischen oder physiko-chemischen Bindungen und Energie in kernphysikalischen Bindungen.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<p><b>allgemein</b>:

</p>

<ul><li>C. Rehtanz (Gastherausgeber): <i>Schwerpunktthema: Energiesystemtechnik. [Mit diversen Gastbeiträgen zum Schwerpunkt.]</i> In: <i>Automatisierungstechnik (<span class="-print"><a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220178-2312%22&key=cql">0178-2312</a></span></span>).</i> Bd. 59, H. 3 (2011), S. 141–204.</li>

<li>Richard Zahoransky (Hrsg.): <i>Energietechnik: Systeme zur konventionellen und erneuerbaren Energieumwandlung. Kompaktwissen für Studium und Beruf.</i> 9. Aufl., Springer Vieweg, Wiesbaden [2021], ISBN 978-3-658-34830-4.</li>

<li>Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers: <i>Energieeffizienz und Energiemanagement: ein Überblick heutiger Möglichkeiten und Notwendigkeiten.</i> Springer Spektrum, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-1941-3.</li></ul>

<p><b>speziell</b>:

</p>

<ul><li>Adolf J. Schwab: <i>Elektroenergiesysteme: Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie.</i> 5. Aufl., Springer Vieweg, Berlin [2017], ISBN 978-3-662-55316-9.</li>

<li>Peter von Böckh, Matthias Stripf: <i>Thermische Energiesysteme: Berechnung klassischer und regenerativer Komponenten und Anlagen.</i> Springer Vieweg, Berlin [2018], ISBN 978-3-662-55334-3.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.iwes.fraunhofer.de/content/dam/iwes/de/documents/2012_2013_IWES_Jahresbericht_web.pdf"><i>Fraunhofer IWES Jahresbericht 2012/2013, Seite 14–18</i></a> (PDF, 7,3 MB)</li></ul></div><div><div class="zim-footer">

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