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Baukasten:Smart Grid – Das intelligente Stromnetz: Unterschied zwischen den Versionen

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*[http://download.springer.com/static/pdf/684/art%253A10.1007%252Fs11623-011-0133-8.pdf?originUrl=http%3A%2F%2Flink.springer.com%2Farticle%2F10.1007%2Fs11623-011-0133-8&token2=exp%3D1469455539~acl%3D%2Fstatic%2Fpdf%2F684%2Fart%25253A10.1007%25252Fs11623-011-0133-8.pdf%3ForiginUrl%3Dhttp%253A%252F%252Flink.springer.com%252Farticle%252F10.1007%252Fs11623-011-0133-8*~hmac%3D2f266da6cc9b127601ef87855912613ea81486f820a8f0ed075be9a910a47cb4 Sicherheit im Smart Grid] – Der Artikel umfasst alle Themen rund um die Sicherheit von Smart Grid.
 
*[http://download.springer.com/static/pdf/684/art%253A10.1007%252Fs11623-011-0133-8.pdf?originUrl=http%3A%2F%2Flink.springer.com%2Farticle%2F10.1007%2Fs11623-011-0133-8&token2=exp%3D1469455539~acl%3D%2Fstatic%2Fpdf%2F684%2Fart%25253A10.1007%25252Fs11623-011-0133-8.pdf%3ForiginUrl%3Dhttp%253A%252F%252Flink.springer.com%252Farticle%252F10.1007%252Fs11623-011-0133-8*~hmac%3D2f266da6cc9b127601ef87855912613ea81486f820a8f0ed075be9a910a47cb4 Sicherheit im Smart Grid] – Der Artikel umfasst alle Themen rund um die Sicherheit von Smart Grid.
 
*[http://download.springer.com/static/pdf/363/art%253A10.1007%252Fs11623-012-0155-x.pdf?originUrl=http%3A%2F%2Flink.springer.com%2Farticle%2F10.1007%2Fs11623-012-0155-x&token2=exp%3D1469455419~acl%3D%2Fstatic%2Fpdf%2F363%2Fart%25253A10.1007%25252Fs11623-012-0155-x.pdf%3ForiginUrl%3Dhttp%253A%252F%252Flink.springer.com%252Farticle%252F10.1007%252Fs11623-012-0155-x*~hmac%3D5edea4ef397802598fa9e786c602064e46041608c4617064c2631d91498571c4 Informationssicherheit im zukünftigen Smart Grid] – Der Artikel umfasst alle Themen rund um die Informationssicherheit im zukünftigen Smart Grid.
 
*[http://download.springer.com/static/pdf/363/art%253A10.1007%252Fs11623-012-0155-x.pdf?originUrl=http%3A%2F%2Flink.springer.com%2Farticle%2F10.1007%2Fs11623-012-0155-x&token2=exp%3D1469455419~acl%3D%2Fstatic%2Fpdf%2F363%2Fart%25253A10.1007%25252Fs11623-012-0155-x.pdf%3ForiginUrl%3Dhttp%253A%252F%252Flink.springer.com%252Farticle%252F10.1007%252Fs11623-012-0155-x*~hmac%3D5edea4ef397802598fa9e786c602064e46041608c4617064c2631d91498571c4 Informationssicherheit im zukünftigen Smart Grid] – Der Artikel umfasst alle Themen rund um die Informationssicherheit im zukünftigen Smart Grid.
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*[http://www.euwid-energie.de/news/neue-energien/einzelansicht/Artikel/windbranche-befuerchtet-imageschaden-durch-negativ-bericht-ueber-neodym-einsatz-in-wea.html- Windbranche] – Windbranche befürchtet Imageschaden
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*[http://www.vde.com/de/fnn/arbeitsgebiete/seiten/n4105.aspx Dezentrale Erzeugungsanlagen] – Weichen werden gestellt durch VDI-Vorschrift
  
  

Version vom 29. Juli 2016, 00:11 Uhr

Kurzbeschreibung

Durch die Abkehr von fossilen, hin zu regenerativen Energiequellen ist die Versorgungssicherheit mit ausreichend Energie in Deutschland bedroht. Durch die schwankende Nachfrage und einem immer größerem Angebot von volatilen Energiequellen, welche von äußeren Einflüssen, wie dem Wind und der Sonne beeinflusst werden, sowie der Tatsache, dass ein Großteil der Energie im Norden Deutschlands erzeugt, jedoch im Süden Deutschlands genutzt wird, kann nicht mehr sicher gestellt werden, dass zu jeder Tages- und Jahreszeit der Bedarf mit der derzeitigen Infrastruktur gedeckt werden kann. Diese Problematik wird durch steigende Kosten und den Klimawandel verstärkt. Smart Grid ist eine Lösung für diese Problematik. Durch moderne Informations- und Kommunikationstechnologien sollen das Stromnetz und die Endgeräte der Verbraucher miteinander kommunizieren. Durch die Übertragung der Information wird es möglich sein Stromerzeugung, -verbrauch, -transport und -speicherung auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen. Aber auch hier müssen die potentiellen Probleme gezielt untersucht werden. Datenschutz und Cyberkriminalität sind Gefahren, die sowohl große Konzernen als auch den einfachen Bürger betreffen. Eine ausgiebige Auseinandersetzung dieser Inhalte ist damit unerlässlich. Diese erfolgt im ersten Schritt durch Wissensvermittlung über Factsheets. Das Wissen wird spielerisch mit einem Online-Quiz vertieft, sowie durch audiovisuelle Eindrücke verstärkt. Zum Schluss werden die Kenntnisse in Form einer Debatte reflektiert.

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Durch die Abkehr von fossilen, hin zu regenerativen Energiequellen ist die Versorgungssicherheit mit ausreichend Energie in Deutschland bedroht. Durch die schwankende Nachfrage und einem immer größerem Angebot von volatilen Energiequellen, welche von äußeren Einflüssen, wie dem Wind und der Sonne beeinflusst werden, sowie der Tatsache, dass ein Großteil der Energie im Norden Deutschlands erzeugt, jedoch im Süden Deutschlands genutzt wird, kann nicht mehr sicher gestellt werden, dass zu jeder Tages- und Jahreszeit der Bedarf mit der derzeitigen Infrastruktur gedeckt werden kann. Diese Problematik wird durch steigende Kosten und den Klimawandel verstärkt. Smart Grid ist eine Lösung für diese Problematik. Durch moderne Informations- und Kommunikationstechnologien sollen das Stromnetz und die Endgeräte der Verbraucher miteinander kommunizieren. Durch die Übertragung der Information wird es möglich sein Stromerzeugung, -verbrauch, -transport und -speicherung auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen. Aber auch hier müssen die potentiellen Probleme gezielt untersucht werden. Datenschutz und Cyberkriminalität sind Gefahren, die sowohl große Konzernen als auch den einfachen Bürger betreffen. Eine ausgiebige Auseinandersetzung dieser Inhalte ist damit unerlässlich. Diese erfolgt im ersten Schritt durch Wissensvermittlung über Factsheets. Das Wissen wird spielerisch mit einem Online-Quiz vertieft, sowie durch audiovisuelle Eindrücke verstärkt. Zum Schluss werden die Kenntnisse in Form einer Debatte reflektiert.

Titel
Smart Grid – Das intelligente Stromnetz
Thema
Smart Grid fungiert als Lösungsmöglichkeit zur besseren Nutzung regenerativer Energien im Kampf gegen den Klimawandel.
Typ
Das Thema soll in Form eines Wissensspeichers, der um einen Minibaustein ergänzt wird, vermittelt werden.
Schlagwörter
Nachhaltigkeit, Grüne Energie, Digitalisierung
Kompetenzen
Auswählen welcher Kompetenzerwerb intendiert ist und nur die jeweilige Kompetenzen auflisten (nicht die Erläuterung):

  • Kompetenz zur Antizipation
  • Kompetenz zur Partizipation
  • Kompetenz zur Motivation
Lernformen
  • faktenorientiert - Fakten und Werte vermitteln, Probleme analysieren, technische Lösungen suchen
  • systemorientiert - Regeln und Verfahren anwenden, erprobte Wege gehen, systematisch vorgehen
    • Methoden
    – Aneignung des Wissens durch einen Wissensspeicher – Präsentation von Videos – Überprüfung des Wissens mit einem Quizspiel – zum Schluss eine Diskussion, die an sich an der Beantwortung von Leitfragen orientiert
    Gruppengröße
    ca. 15-20 Personen
    Dauer
    Wie viel Zeit ist für die Durchführung nötig, gegebenenfalls der Hinweis, dass der Baustein kürzer oder länger durchgeführt werden kann.
    Material und Räume
    Der normale Seminarraum ist völlig ausreichend. Ferner könnte ein Projektor benötigt werden, um simultan das Quizspiel zu projizieren. Weiterhin: Den Wissensspeicher, die zu beantwortenden Fragen in digitaler Form für das Quiz und ein Computer, sowie Lautsprecher zur Vorstellung des Videos. Außerdem sollte genügend Klebeband vorhanden sein, um den Wissensspeicher zu positionieren.
    Download
    Weitergehende Dokumentation der Materialien, Dateien etc.
    Qualität
    Die Qualität wird sich mit weiterer Bearbeitung erhöhen, da der Minibaustein kontinuierlich überarbeitet werden kann.
    Semester
    In welchem Semester wurde der Baustein erstellt?


    Ablaufplan

    Im Folgenden ist der Ablaufplan für den Minibaustein skizziert.

    Vorbereitung des Raumes

    Es wird eine ausreichend große Wand benötigt, um den Wissensspeicher anbringen zu können. Damit die Plakate auch die Veranstaltung über fest an der Wand haften, ist doppelseitiges Klebeband oder ähnliches erforderlich. Insbesondere aus ästhetischen Gründen sollten die Plakate auch in vorher bestimmte Position angebracht werden. Als Orientierung dient die mitgelieferte Darstellung, auf der der komplette Wissensspeicher zu sehen ist. Weiterhin müssen vor Beginn des Minibausteins der Beamer, Laptop und Lautsprecher voreingestellt sein, damit die Durchführung sofort beginnen kann. Die zu verwendende PowerPoint ist der Dokumentation beigefügt.

    00. Minute - Begrüßung

    Lernziele

    • Erstes Lernziel: In erster Linie soll den Teilnehmenden die Problematik vermittelt werden, warum sie sich mit Smart Grid beschäftigen sollen.

    Inhalt

    Die PowerPoint sollte per Beamer angezeigt werden. Es erfolgt eine kurze Begrüßung der Teilnehmenden sowie eine Vorstellung des Teams. Es wird zu Beginn ein kleiner Bogen geschlagen zum E-Learning, welches vorher optimalerweise bearbeitet wurde. Darauf Bezug nehmend wird auf die Problematik der Nutzung fossiler Energie bzw. auf den Einsatz von regenerativer Energien eingegangen und deren Notwendigkeit. Des Weiteren wird ein Video (siehe Video 1) gezeigt zum lockeren Einstieg. Bevor die Teilnehmenden mit der Erkundung des Wissensspeichers beginnen, werden ihnen zwei Leitfragen mitgegeben, um strukturierter den Wissensspeicher entdecken zu können. 1. Frage: Wozu benötigen wir überhaupt Smart Grid? 2. Frage: Was hemmt die Nutzung von Smart Grid?

    Hinweis: Die Teilnehmenden benötigen einen QR-Code Scanner bzw. sie erkundigen gemeinsam den Wissensspeicher mit anderen TeilnehmerInnen, der/die .einen QR-Code Scanner besitzt

    Methode

    E-Learning und ein Einführungsvideo "Smart-Grids Netze"

    5. Minute - Erleben des Wissensspeichers

    Lernziele

    • Erstes Lernziel: Hauptsächlich soll eine selbständige Wissensaneignung erfolgen. Durch die Beschriftung der einzelnen Plakate und den gegebenen Leitfragen sind die Teilnehmenden in der Lage sich gezielt die Inhalte von Smart Grid anzueignen.

    Inhalt

    Der Wissensspeicher ist in verschiedenen Teilthemen gegliedert: Definitionen, Smart Home, Erneuerbare Kleinanlagen, Energiespeicher, Beispielprojekte, Stromerzeugung und Risiken des Smart Grids.

    Methode

    Selbstständige Aneignung von Wissen durch den Wissensspeicher

    35. Quiz

    Lernziele

    • Erstes Lernziel: Die Teilnehmenden soll auf diese Art und Weise ermöglicht werden, ihr durch den Wissensspeicher erworbenes Wissen in spielerischer Form zu evaluieren.

    Inhalt

    Die Teilnehmenden versammeln sich vor der Tafel, die in 4 Abschnitte geteilt ist – ein Abschnitt für eine mögliche Lösung. Idealerweise entspricht die Beschriftung der Tafelabschnitten A, B, C und D, da dies auch immer die Antwortmöglichkeiten des Quizspiels sind. Durch 9 kleine Fragen soll es den Teilnehmenden ermöglicht werden, den neuen Wissenstand abzuschätzen.

    Methode

    Überprüfung des Wissens durch aktives Quizspiel

    45. Minute - Workshop

    Lernziele

    • Erstes Lernziel: Primäres Ziel ist vor allem das strukturierte Sortieren der erworbenen Informationen des Minibausteins durch Beantwortung der Leitfragen
    • Zweites Lernziel: Selbstständiges Erarbeiten möglicher Maßnahmen, um Smart Grid zu stärken

    Inhalt

    Nachdem die Teilnehmenden durch Erkunden des Wissensspeichers und Beantwortung der Quizfragen eine Fülle von Inhalten erhalten haben, werden die Gedanken sortiert. Dies geschieht insbesondere durch die anfangs mitgegebenen Leitfragen. In großer Runde werden diese Fragen beantwortet und darauf basierend Handlungsmaßnahmen abgeleitet, die zur Überwindung der Hemmnisse von Smart Grid beitragen könnten. Diese Workshop-Simulation wurde bereits sogar mit Vertretern des BMWi durchgeführt. Deren Ergebnisse können optional vorgestellt werden, damit die Teilnehmenden erkennen können, dass diese Thematik auch außerhalb des Seminars weit diskutiert wird.

    Methode

    Anregung kreativen Denkens durch Beantwortung von Leitfragen

    55. Minute - Abschluss des Minibausteins

    Lernziele

    • Erstes Lernziel: An dieser Stelle erfolgt eine erneute Bewusstseinsschaffung für die Thematik und die Sensibilierung für den weiteren Handlungsbedarf Smart als zukünftige Lösung des Energieproblems nutzen zu können. Als Orientierung können optional die Ergebnisse des Roland Berger Workshops genutzt werden.

    Inhalt

    Verweis, dass diese Fragen auch außerhalb des Seminars erörtert werden, um so die Wichtigkeit zu symbolisieren. Anschließend erfolgt eine Danksagung an das Seminar und die Eröffnung der Feedback-Runde.

    Methode

    Reflexion des Seminars und Verweis auf Aktualität des Themas

    Hinweise und Anmerkungen

    Von den Verfasser_innen

    Hinweise und Anmerkungen von den Verfasser_innen.

    Bei weiterer Durchführung

    Materialien zur Durchführung

    Beamer, Laptop, Klebeband, Wissensspeicher, Lautsprecher, PowerPoint-Präsentation

    Erste Lernstation: Infomaterialien

    • Erstes Infomaterial: Der Wissensspeicher

    Literatur und weitere Quellen im Wissensspeicher und im Mini-Baustein

    Link für die Cloud mit allen Quellen

    Weblinks





    • GuD-Kraftwerk – Funktionsweise, Geschichte und Vor-und Nachteile eines GuD-Kraftwerkes.


    Medienverzeichnis

    • Ferraris-Zähler – Beispiel eines konventionellen Stromzählers.
    • ENBW Cockpit – Ablesecockpit für die Benutzung eiens Smart Meters.
    • 4 Smart Meter – Beispielbilder von verschiedenen Smart Metern.
    • Photovoltaik – Photovoltaikanlage auf dem Dach eines Hauses.
    • Rollout – Rolloutplan für Smart Meter.
    • Smart Home – Übersicht eines Smart Meters in einem Smart Home.
    • Strompreis – Strompreisentwicklung über dem Tagesverlauf.
    • Elektroauto – Darstellung eines Elektroautos bei der Aufladung.
    • Smart Meter – Abbildung eines modernen Smart Meters.
    • ZuHauseKraftwerk – Ein Blockheizkraftwerk eines Familienhauses.


    • Video 1 – Smart-Grids Netze
    • Video 2 – Smart Grids - einfach erklärt!
    • Video 3 – Warum brauchen wir den Netzausbau?
    • Video 4 – Smart Home
    • Video 5 – The Risk of Adopting a Smarter Energy Future

    Ablaufplan Wissensspeicher

    00. Minute - Erster Arbeitsschritt

    keine Vorgegebene Reihenfolge; Zeitangabe ohne individuelle Vertiefung

    Smart Home ca. 7 min

    Energiespeicher ca. 7 min

    Risiken ca. 7 min

    Definition ca. 2 min

    Übersicht Projekte ca. 2 min

    Stromerzeugung ca. 5 min


    Lernziele

    • Verständnis für den Grundsätzlichen Aufbau des Stromnetzes
    • Einblick in die Herausforderungen die die Energiewende an das Stromnetz stellt
    • Überblick über positive Effekte und Risiken von Smart Grids

    Inhalt

    Stromnetz und Smart Grids

    Methode

    Pinnwände zum Lernen mit Verbindungsknoten sowie weiterführtende Links (QR-Codes)


    Erster Abschnitt des Wissensspeichers

    Der Wissensspeicher ist eine Sammlung von 7 thematisch gegliederten stoffbespannten Pinnwänden. SIe sind durch Verbindungsstücke zueinander in Bezug gesetzt und enthalten Faktentexte,Überblicke, Abbildungen, Bilder und Diagramme. Eine Fotosammlung über die Positionierung zueinander sowie die Original-Druckaufträge zur Erneuerung und/oder Verbesserung befindet sich in der Cloud.

    Hinweise und Anmerkungen

    Von den Verfasser_innen

    Hinweise und Anmerkungen von den Verfasser_innen.

    Bei weiterer Durchführung

    Materialien zur Durchführung

    Erste Lernstation: Infomaterialien

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