Elektrotechnik -
Erneuerbare Energien

Im 4. und 5. Jahrgang unterscheidet sich die Stundentafel im Vergleich zum verordneten Stundenplan um insgesamt 5 Wochenstunden (siehe Stundentafel), wobei ein neuer Gegenstand „Erneuerbare Energien“ dazu kommt und Gegenstände wie z.B. Informatik im Stundenausmaß entsprechend reduziert werden. Außerdem werden in den Gegenständen Laboratorium und Computergestützte Projektentwicklung der Vertiefung entsprechende Übungen und Projekte durchgeführt.

Lehrstoff des Gegenstands „Erneuerbare Energien“:

Bereich Grundlagen der Erneuerbaren Energien:

Überblick über Erneuerbare Energien (Energiequellen, Energieträger, Technologien, Potenziale und Nutzung); Einfluss fossiler Energieträger auf die Energie- und Umweltsituation; Autarke Energieversorgung mit Erneuerbaren Energien

Bereich Photovoltaik:

Sonneneinstrahlung (Jahreszeitlicher Verlauf, Einstrahlung auf geneigte Flächen, Potenziale und Nutzung); Solarzelle (Physik der Solarzelle, Herstellverfahren, Typen von Solarzellen, Kennlinien und Betriebsverhalten); Module; Autarke und netzgekoppelte Photovoltaikanlagen (Komponenten, Anlagenkonzepte, Betriebsverhalten, Technisch-wirtschaftliche Kennzahlen); Anlagenplanung und –dimensionierung (Kosten, Umwelteffekte, behördliches Bewilligungsverfahren; Montage, Betrieb).

Bereich Solarthermische Anlagen:

Thermische Nutzung der Solarenergie; Kollektorbauarten; Speicher; Regelkonzepte; sonstige Komponenten des Solarkreislaufs; Anlagenkonzepte; Anlagenprojektierung (Schwimmbadheizung, Warmwasserbereitung und Teilsolarer Raumheizung); Wirtschaftlichkeit; Förderungen.

Bereich Erneuerbare Energien in der Gebäudetechnik:

Energieeffizientes Bauen; Wärmebedarf eines Gebäudes; Energieausweis; Niedrigenergie- und Passivhauskonzept.

Bereich Windkraftanlagen:

Energieträger Wind (Windklimatologie, Wind in Bodennähe, Potenziale und Nutzung); Physik der Windenergienutzung; Mechanischer Aufbau von Windkraftanlagen; Anlagenkonzepte; Anschluss an das elektrische Netz; Kosten, Umwelteffekte, behördliches Bewilligungsverfahren; Windkraftanlagen im Netzbetrieb; Kleinwindkraftanlagen.

Bereich Wasserkraftanlagen:

Grundlagen der Wasserkraftnutzung (Hydrologische Grundlagen, Energie des Wassers, Potenzial, Nutzung); Turbinen (Bauarten und Einsatz, Hydrodynamische Grundlagen, Kennwerte und Kennlinien); Bauarten von Wasserkraftwerken (Laufkraftwerke, Speicherwerke, Kleinkraftwerke); Elektrotechnische Ausrüstung; Planung von Wasserkraftanlagen; Kosten, Umwelteffekte, behördliches Bewilligungsverfahren.