Das Modul vermittelt grundlegende Kenntnisse der Energiesystemplanung, der erneuerbaren Energien sowie der Energiesystemmodellierung. Im Mittelpunkt steht ein fundiertes Verständnis des Aufbaus, der Funktionsweise und der Analyse moderner Energiesysteme. Die Studierenden beschäftigen sich mit erneuerbaren Energiequellen wie Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft und Biomasse sowie mit den zentralen Komponenten von Energiesystemen und deren charakteristischen Kenngrößen, darunter Wirkungsgrad, Leistungszahl (Coefficient of Performance), Temperaturniveau und Kosten. Darüber hinaus werden die Dynamiken von Energiesystemen betrachtet, insbesondere das Zusammenspiel von Energiebedarf, Energieerzeugung und Speichertechnologien.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Energiesystemmodellierung. Dabei werden Einheiten- und Prozessmodelle sowie stationäre und dynamische Modellierungsansätze behandelt. Aufbauend darauf lernen die Studierenden Methoden der Energiesystemplanung kennen, einschließlich der Bewertung der Verfügbarkeit erneuerbarer Energiequellen, der Analyse von Import- und Exportmöglichkeiten sowie der Flexibilität in Erzeugung und Verbrauch. Ergänzend werden Werkzeuge zur Energiesystemplanung eingeführt und Aspekte der Energiesystemanalyse wie Technoökonomie, Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit vertieft.

Das Modul befähigt die Studierenden, das Energieerzeugungspotenzial und den Energiebedarf für spezifische Regionen abzuschätzen sowie Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit von Energiesystemen systematisch zu bewerten. Nach erfolgreichem Abschluss sind sie in der Lage, Energiesysteme mithilfe von Simulationssoftware eigenständig zu planen und zu analysieren. Sie verstehen die grundlegenden Prinzipien der Energieerzeugung und -nachfrage sowie die Rolle von Energiespeichern und Energieinfrastrukturen für einen stabilen Systembetrieb. Darüber hinaus können sie verschiedene Strategien zur Transformation hin zu einem nachhaltigeren Energiesystem für eine gegebene Region kritisch beurteilen. Ein semesterabhängiges Fallstudienprojekt, das in Gruppen bearbeitet, präsentiert und diskutiert wird, ermöglicht die praktische Anwendung der erlernten Inhalte.