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Baukasten:Smart Grid – Das intelligente Stromnetz

Smart Grid – Das intelligente Stromnetz

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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.

Titel
Smart Grid – Das intelligente Stromnetz
Thema
Smart Grid fungiert als Lösungsmöglichkeit zur besseren Nutzung regenerativer Energien im Kampf gegen den Klimawandel - dieser These wird kritisch überprüft.
Typ
Das Thema soll in Form eines Wissensspeichers, der um einen Minibaustein ergänzt wird, vermittelt werden.
Schlagwörter
Nachhaltigkeit, Grüne Energie, Digitalisierung
Kompetenzen
Antizipation, Partizipation, Motivation
Lernformen
faktenorientiert, systemorientiert
Methoden
Aneignung des Wissens durch einen Wissensspeicher, Videos, Quizspiel, Diskussion
Gruppengröße
15-20
Dauer
60 min
Material und Räume
Wissensspeicher, Quizmaterialien
Download
Weitergehende Dokumentation der Materialien, Dateien etc.
Qualität
sehr gut
Semester
Sommersemester 2016


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

Weblinks





  • 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


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 Wissensspeicher, Quizmaterialien

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