Vorlesung: Energiesystemmodellierung - Details

Vorlesung: Energiesystemmodellierung - Details

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Allgemeine Informationen

Veranstaltungsname Vorlesung: Energiesystemmodellierung
Untertitel Mit Python
Semester SoSe 2026
Aktuelle Anzahl der Teilnehmenden 1
erwartete Teilnehmendenanzahl 30
Heimat-Einrichtung FB2 Energy and Life Science
Veranstaltungstyp Vorlesung in der Kategorie Lehre
Nächster Termin Donnerstag, 26.03.2026 08:15 - 11:30, Ort: (H226)
Art/Form Vorlesungen und integrierte Übungen
Voraussetzungen Python Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Interesse an anwendungsorientierter Programmierung und quantitativen Analysen sowie Modellierungen ist jedoch sehr hilfreich. Die Inhalte sind dabei in jedem Fall sehr praxisrelevant.
Leistungsnachweis Vortrag und schriftliche Ausarbeitung.
Sonstiges Bei Fragen sprecht mit gern an!
ECTS-Punkte 5

Räume und Zeiten

(H226)
Donnerstag: 08:15 - 11:30, wöchentlich (13x)

Studienbereiche

Kommentar/Beschreibung

Wahlfach für die Studierenden der Energiewissenschaften, geeignet in jedem Semester. Pflichtfach im neuen Bachelor für Studierende im Bachelor Nachhaltige Energiesysteme, im Vorlesungsplan ab 4. Semester. Offen für Interessierte aus anderen Fachbereichen, z.B. in Studiengängen Angewandte Informatik, Wirtschaftsinformatik o.ä.

Sprich mich gern vorher an, wenn Du interessiert bist. Studierende aus den letzten Semestern geben ansonsten bestimmt auch gern Hinweise.

Prüfungsform: Seminararbeit und Vortrag. Themen erfolgen in Absprache. Sinnvoll ist die Wahl eines eigenen Themas aus dem Spektrum der Inhalte des Kurses. In Abhängigkeit von der Anzahl der Teilnehmenden sind Einzel- oder Gruppenarbeiten möglich. Ich helfe bei der Themengestaltung, auch mit Beispielen aus den Vorjahren.

Der Kurs wird fortlaufend optimiert. Im Vergleich zu vorherigen Semestern plane ich etwas weniger stochastische Modellierung und nehme mehr Use Cases für Energieanlagen hinzu, insbesondere ist die Optimierung von Batteriespeichern mit Python und etwas mehr zur Analyse und Modellierung von Windenergieanlagen vorgesehen.

Energiesysteme haben die Aufgabe, die Versorgung von Verbrauchern mit Endenergie sicherzustellen. Energiesystemmodelle haben zum Ziel, die Realität mit wesentlichen Interdependenzen abzubilden. Wir betrachten und modellieren praxisnah viele wichtige Aspekte des Energiesystems im Zusammenspiel von Erzeugung und Verbrauch, Wetterschwankungen, Preisdynamik auf Märkten sowie die Optimierung von Energieanlagen. In konkreten Beispielen erstellen und nutzen wir Modelle, um Fragestellungen der energiewirtschaftlichen Praxis quantitativ und qualitativ beantworten zu können. Zum Einsatz kommen verschiedene Methoden und Techniken. Dabei entwickeln und modifizieren wir Python Scripte und nutzen verschiedenen leistungsstarkeLibraries. In konkreten Beispielen testen und erproben wir die Methoden. Wir erlernen ferner die Modellierung ganzer Energiesysteme mit PyPSA, welches von vielen Forschenden und Institutionen weltweit genutzt wird.

Mit umfassender energiewirtschaftlicher Praxiserfahrung wird die Veranstaltung lebendig gestaltet. Energiewirtschaftlich relevante Inhalte werden konkret und möglichst praxisnah abgebildet. Die erlernten Methoden und Modelle können von den Studierenden für viele angrenzende Themen weiter genutzt, erweitert oder modifiziert werden.

Hinweise zu Programmierumgebungen (wird auch in der ersten Vorlesung behandelt):

Als Integrated Development Environment (IDE) empfehle ich Spyder (https://www.spyder-ide.org). Die kostenlose IDE ist sehr mächtig und hat aus meiner Sicht einen hohen Benutzungskomfort auch für Einsteiger/Umsteiger. Spyder ist für MacOS, Linux und Windows verfügbar. Im Kurs nutze ich selbst zur Demonstration Spyder.

Visual Studio Code kann ebenso einfach als kostenloser Editor/IDE von Microsoft verwendet werden und ist für Windows, MacOS sowie Linux verfügbar. https://code.visualstudio.com. Die Umgebung ist nicht speziell für Python, sondern für verschiedene Sprachen, die als Extensions installiert werden müssen.

Grundsätzlich seid ihr frei in Ihrer Entwicklungsumgebung und können auch Jupiter Labs/Notebook, Google Colab oder andere Python IDEs nutzen.

Im Rechner-Raum H226 installieren wir eine Python-Umgebung. Für die Prüfungsleistung mit Seminararbeit und Vortrag empfehle ich jedoch auch, einen eigenen Rechner zu nutzen, da ihr dann frei in euren Konfigurationen seid.

Generell: bei Fragen sprecht mich einfach an.