Baukasten:Smart Grid – Das intelligente Stromnetz
Smart Grid – Das intelligente Stromnetz
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. 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.
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 (in der Regel auf Folie 2 vorstellen der PowerPoint). 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
- Google Drive Cloud – Hier finden Sie alle Dateien zu unseren Quellen.
Weblinks
- Simulation des heutigen Netzausbaus – Die Simulation verdeutlicht die Abhängigkeit der Konsumenten von großen Stromkonzernen heutzutage.
- Definitionen zum Smart Grid – Hier gibt es ein paar Beispiele zu Definitionen zum Begriff Smart Grid.
- Simulation Smart Grid – Die Simulation verdeutlicht die zukünftige Stromversorgung.
- Was ist ein Smart Grid? – Alle Fakten zum Smart Grid finden Sie hier.
- Allgemeines zum Energiespeicher – In diesem Dokument finden Sie allgemeine Informationen zu Energiespeicher.
- Die Siemens AG stellt ihren Stand der Forschung zu Energiespeichern. – Hier werden verschiedene Energiespeicher von Siemens vorgestellt.
- Prinzip von Pumpspeicherkraftwerken – Die Präsentation zeigt das Prinzip von Pumpspeicherkaftwerken. Hierbei finden Sie auch hilfreiche Abbildungen auf Seite 15.
- Power-to-Heat – Wie funktionieren Wärmepumpen? Anhand einer Graphik wird das gesamte Power-to-Heat-Prinzip erklärt.
- Smart Metering – einfach erklärt – Der Artikel erklärt den Unterschied zu konventionellen Messzählern.
- Intelligenter Stromverbrauch in Privathaushalten – Ein Artikel über das E-DeMa-Projekt und die Funktionsweise von Smart Metering.
- Intelligenter Stromverbrauch schafft Stromschwankungen – Der Artikel beschreibt, wie Kunden mit Smart Metering Geld gespart werden kann.
- Too smart to meter? – Der Artikel beschreibt unter anderem den Stand der Technik.
- Wozu brauchen wir Smart Meter eigentlich? – Der Artikel beschreibt die Vorteile von Smart Meter und wie sich ein Smart Meter lohnt.
- Smart Grids in Deutschland – Der Artikel beschreibt Handlungsfelder für Verteilnetzbetreiber auf dem Weg zu intelligenten Netzen .
- Smarte Haushaltsgeräte: Wenn die Waschmaschine kommuniziert – Der Artikel beschreibt anhand einer Waschmaschine, wie smarte Haushaltsgeräte funktionieren.
- Smart Home als Basis für Smart Grids – Der Artikel erklärt wie Smart Meter eine Basis für Smart Grids sind.
- Gefahrenanalyse – Fachforum zu Smart Grid und Cyberkriminalität
- Kritik zum Smart Grid – Ein Artikel zu "Kundenbindung & Speicher: Top/ E-Mobility, Smart Grid & Meter: Flop".
- Kritik bezüglich Hackerangriffe – Ein Artikel darüber, dass die sogenannten Smart Meter im Verdacht stehen, besonders anfällig für Hacker-Angriffe zu sein..
- Was bringt das schlaue Netz? – Ein Artikel über die Wirtschaftlichkeit von Smart Grids.
- Regierung und Smart Grid – Der Artikel kritisiert die Vorgehensweise der Regierung bei der Implementierung von Smart Metern.
- Intelligente Netze Expertenworkshop Energie – Der Expertenworkshop vom Unternehmen Roland Berger handelt von den Ergebnissen in Bezug auf die Strategieentwicklung von intelligenten Netzen im Energiebereich.
- Datenschutz im Smart Grid – Der Artikel handelt von einer Untersuchung einer Smart-Meter- Lösung für Privathaushalte.
- Sicherheit im Smart Grid – Der Artikel umfasst alle Themen rund um die Sicherheit von Smart Grid.
- Informationssicherheit im zukünftigen Smart Grid – Der Artikel umfasst alle Themen rund um die Informationssicherheit im zukünftigen Smart Grid.
- Windbranche – Windbranche befürchtet Imageschaden
- Dezentrale Erzeugungsanlagen – Weichen werden gestellt durch VDI-Vorschrift
- Stromerzeugungsportfolio – Verträglichkeit von erneuerbaren Energien und Kernenergie im Erzeugungsportfolio
- GuD-Kraftwerk – Funktionsweise, Geschichte und Vor-und Nachteile eines GuD-Kraftwerkes.
- Kohlekraftwerk1 – Subventionen für Kohlekraftwerk
- Kohlekraftwerk2 – Kohlekraftwerke und CCS im Energiekonzept der Bundesregierung
- Factsheet e-DeMa – Das Dokument zeigt die Umsetzung des Projektes e-DeMa.
- Factsheet eTelligence – Das Dokument zeigt die Umsetzung des Projektes eTelligence.
- Factsheet Modellstadt Mannheim – Das Dokument zeigt die Umsetzung des Projektes Modellstadt Mannheim.
- Factsheet RegModHarz – Das Dokument zeigt die Umsetzung des Projektes RegModHarz.
- Factsheet Smart Watts – Das Dokument zeigt die Umsetzung des Projektes Smart Watts.
Medienverzeichnis
- Herkömmliches Stromnetz – Im Drive finden Sie die überarbeitete Version zum Bild "Herkömmliches Stromnetz".
- Zukünftiges Stromnetz – Im Drive finden Sie die überarbeitete Version zum Bild "Zukünftiges Stromnetz".
- So funktioniert Smart Grid – Siemens zeigt, wie Smart Grid funktioniert.
- Smart Grid – E-Mobility – Ein Symbolbild zu E-Mobility.
- Smart Grid heute – So könnte ein gesamtes Dorf aussehen, das Smart Grid betreibt.
- E-mobility – Batteriespeicher am Beispiel von E-Mobility
- Power-to-Heat-Prinzip – Ein Beispiel, wie Power to Heat funktioniert.
- 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.
- Gläserne Mensch – Durch Aggregation von Daten wird der Mensch transparenter
- Wirtschaftlichkeit – Symbolbild
- Cyberkriminalität – Symbolbild
- Kernkraftwerk Grafenrheinfeld – Bild eines Kernkraftwerkes
- Alta Wind Energy Center from Oak Creek Road – Bild von Windkraftwerken
- Power Station – Aufbau eines Kernkraftwerkes
- Kraftwerk Lichterfelde – ein weiteres Kraftwerk
- Grand Coulee Dam Photo Gallery – Beispiele von Staudämmen
- Solaranlagen – ein Feld voller Solaranlagen
- Grand Coulee Dam – ein Beispiel für einen Staudamm
- Stromversorgung – Grobes und prinzipielles Schema der Stromversorgung in Deutschland
- Windpark Berching 1 – der Windpark Berching
- Windpark Berching 2 – der Windpark Berching (verkleinertes Foto)
- poly solar cell – Foto über die Polzelle
- Alle Bilder zum Projekt e-DeMa – Das Dokument zeigt ein paar Bilder zum Projekt e-DeMa.
- Alle Bilder zum Projekt eTelligence – Das Dokument zeigt ein paar Bilder zum Projekt eTelligence.
- Alle Bilder zum Projekt Modellstadt Mannheim – Das Dokument zeigt ein paar Bilder zum Projekt Modellstadt Mannheim.
- Alle Bilder zum Projekt RegModHarz – Das Dokument zeigt ein paar Bilder zum Projekt RegModHarz.
- Alle Bilder zum Projekt Smart Watts – Das Dokument zeigt ein paar Bilder zum Projekt Smart Watts.
- 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 Wissensspeicher, Quizmaterialien