Teaching Energy for Sustainable World
Das Projekt “Teaching Energy for Sustainable World” (Energie lehren für eine nachhaltige Welt)(SustEner, 2011-1-CZ1-LEO05-07487) wird finanziert durch das EU-“Programm für Lebenslanges Lernen” “Leonardo da Vinci – Innovationstransfer”. Seine Laufzeit reicht vom 01.12.2011 bis zum 30.11.2013. EneSys ist als Projektpartner beteiligt.
Über das Projekt:
SustEner basiert auf der Anerkennung des enormen gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und technologischen Potenzials einer nachhaltigen und hinsichtlich des Kohlendioxidausstoßes emissionsarmen europäischen Wirtschaft sowie auf den wissenschaftlichen und nicht-technischen Herausforderungen, die bislang die Realisierung dieser Vision verhindern. Der Zweck von SustEner ist, die Lehre im Bereich nachhaltiger elektrischer Energie durch die Verbesserung bestehender oder Schaffung neuer Lehrmethoden im Industrie- und Ausbildungssektor zu modernisieren. Aktuelles Wissen und pädagogischen Methoden, die in früheren Projekten entwickelt wurden, fließen aus der Lehre direkt in Industrie- und Berufsausbildungseinrichtungen. Verschiedene Themen nachhaltiger Energie wurden bereits von den Partnern für die Lehre aufbereitet. Der Transfer dieses Wissens zwischen den Partnern und zur Zielgruppe sowie das Verständnis für die Bedürfnisse der Zielgruppen sind das erste Ziel des Projekts. Der Vorschlag zielt darauf ab die pädagogischen Materialien anzupassen und zu übertragen.
Das zweite Ziel ist ein Transfer von Technologien, die bei früheren unten aufgeführt Projekten entwickelt wurden, zu Lernmaterialien über nachhaltige Energie. Das Projektteam arbeitete bereits in den vergangenen Leonardo-Projekten "Interactive und einheitliche elektronisch unterstützte Ausbildung und Training in der Elektrotechnik" zusammen, in denen viele interaktive Module mit Animationen vorbereitet wurden. Die erzielten Ergebnisse sind einzigartig und haben einen großen pädagogischen Wert. Aufgrund der eingesetzten Technik ist die Verwendung in der Bildung äußerst flexibel.
Im Projekt "E-Learning Interactive Praktische Fern-Ausbildung" wurde eine Reihe von Fern-Labors entwickelt. Die Lösung bestand in der Neugestaltung von Hardware Experimenten, so dass auf sie auch über das Web zugegriffen werden kann. Die Technologie und Innovation, die bei diesen Projekten entwickelt wurden, wird in einen neuen Bereich nachhaltiger elektrischer Energie und Leistung übertragen werden. Eine Reihe von hochwertigen, Wissen liefernden Lernmodulen werden von Partnern aus Bildungseinrichtungen vorbereitet werden. Alle Module werden spezifische lokale Wissens- und Fähigkeitsbedürfnisse der industriellen Partner adressieren.
Insgesamt werden mindestens 9 praxisorientierte Module mit Fernzugreifbaren-Experimenten und / oder Material mit interaktiven Animationen in einem modernen Lernportal angeboten werden. Die bereitgestellten Inhalte und Lern-Funktionalitäten ermöglichen den Mitarbeitern / Lehrlingen / Auszubildenden neue berufliche Kompetenzen zu erwerben und ihre Leistung im Beruf zu verbessern. Im Rahmen des Projekts ist die Realisierung einer erfolgreichen Integration von bestehender Technologie, die in einem neuen Feld zur Anwendung kommen soll, geplant.
Die Ziele des Projekts sind:
- herauszufinden, welche speziellen Kenntnisse und Fähigkeiten aus dem Bereich nachhaltiger Energie / Technik von der Industrie benötigt werden
- praxisorientierte Lernmodule anzupassen
- Trainingsmethoden zu verbessern und zu modernisieren durch Erweiterung durch Inhalte / Funktionalitäten, die in fortgeschrittenen Lernmethoden wie interaktiven Animationen oder Fernzugriffs-Laboratorien vorhanden sind
- Lernmodule über alternative Energiequellen anzupassen und eine Verschiebung in Richtung wenig Kohlenstoffdioxid emittierender Industrie zu stimulieren
- die Gemeinschaft von Fachleuten zu unterstützen und Verbindungen zwischen Berufsausbildung und Industrie zu stärken
Das Institut für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik (EneSys) bereitet das Lernmodul folgenden Titels vor: Erneuerbare Energien - Windenergie Umwandlung und Regelung
Zusammenfassung des Moduls:
Die erhebliche Nutzung fossiler Brennstoffen als Energiequelle hat einen dramatischen Anstieg der Schadstoffbelastung in der Erdatmosphäre verursacht. Besonders CO²-Emissionen tragen zur globalen Erwärmung aufgrund des Treibhauseffekts bei. Die Gefahr, die dies hinsichtlich des Klimas der Erde sowie hinsichtlich der Erschöpfung und Preisentwicklung von fossilen Brennstoffen darstellt, lässt die Notwendigkeit anwachsen konventionelle Stromerzeugung durch erneuerbaren Energien zu ersetzen. Es existiert eine breite Palette von Technologien, die frei verfügbare natürliche Ressourcen wie Wasserkraft, Windkraft, Solarenergie, Biomasse, Erdwärme und Wellen umwandeln. Im Bereich der erneuerbaren Energien ist die Windenergie die am schnellsten wachsenden Technologie mit rund 30% jährliche Zunahme der installierten Leistung über den Zeitraum 2004-2011 und mit der größten installierten Gesamtleistung (215 Gigawatt bis 2011) nach der Wasserkraft. In Europa wird die Windkraft voraussichtlich mit mehr als 30% zu den EU-2020-Zielen für die Verringerung der CO²-Emissionen beitragen. Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat sich die Windenergieumwandlungstechnik eindrucksvoll entwickelt und hat sich mittlerweile bewährt, sowohl technisch als auch kommerziell.
In diesem Modul werden die grundlegenden Funktionsprinzipien eines Windenergiekonverter-Systems und dessen Steuerung beschrieben. Im Fokus wird dabei die doppelt gespeiste Asynchron-Generator (DFIG) Turbine stehen, welche derzeit die am weitesten verbreitete Art für netzgekoppelte Windkraftanlagen darstellt. Zunächst werden die einzelnen Elemente des DFIG Systems wie dem aerodynamischen Rotor, der Asynchronmaschine, dem leistungselektronische Umformer und der Regelung in separaten Kapiteln präsentiert. Im abschließenden Experiment werden alle Elemente integriert werden, um den allgemeinen Betrieb der Windenergieanlage sowie den Beitrag jedes einzelnen Elements am Windenergie Umwandlungsprozess zu demonstrieren.
Der grundlegende theoretische Hintergrund wird in jedem Kapitel zur Verfügung gestellt werden und die Funktionsprinzipien werden in Form von interaktiven animierten virtuellen Experimenten vorgestellt. In den Experimenten kann der Anwender Parameter einstellen und ihre Wirkung anhand interaktiver Animationen untersuchen. Dies wird realisiert durch den Einsatz von JAVA, wodurch eine parallele Nutzung auf einer praktisch unbegrenzten Anzahl von Computern erlaubt ist.
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Frederik Einwächter
Dieses Projekt wurde mit Unterstützung der Europäischen Kommission finanziert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung (Mitteilung) trägt allein der Verfasser; die Kommission haftet nicht für die weitere Verwendung der darin enthaltenen Angaben.