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Franz Stuber: Einführung in die Fachdidaktik Metall- und Elektrotechnik Prof. Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft in SZ vom 18.04.2012 Es.

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1 Franz Stuber: Einführung in die Fachdidaktik Metall- und Elektrotechnik Prof. Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft in SZ vom Es ist zu schaffen, dass Deutschland bis zum Jahr 2050 seinen Strom vollständig aus erneuerbaren Energiequellen bezieht [das kostet] 20 Milliarden jährlich … die Summe für die Rettung einer mittelgroßen Sparkasse Zentrale Rolle der Windkraftanlagen (WKA) (ca. 10 % der Stromerzeugung): Vorbehalte: Lärmbelästigung, Landschaftsverbrauch, Diskontinuität, Speicherung und Weiterleitung … Entwicklungen: offshore Windparks (z.B. Alpha Ventus, Baltic 1 …), intelligente Netze smart grids … 2009 knapp Beschäftige, davon in Niedersachsen , Prognose 2030 > (ohne offshore) (www.unendlich-viel-energie.de) bis Stellen im Offshorebereich (www.es-werde-lux.de)www.unendlich-viel-energie.de (www.es-werde-lux.de) Ausbildung für die Energiewende Neue Studien- und berufliche Bildungsgänge, Zusatzqualifizierungen etc. vom Energietechnologen, Netzingenieur bis zum Regenerativtechniker

2 Franz Stuber: Einführung in die Fachdidaktik Metall- und Elektrotechnik Luftgestützte Windenergiesysteme revolutionieren Windkrafttechnologie ?!? Türme: schwer und teuer, keine direkte Stromerzeugung äußere 25 % der Rotorblätter relevant für bis zu 75 % Strom Wind weht in größeren Höhen kontinuierlicher, stärker und konstanter Ausgangspunkt luftgestützte Windenergiesysteme / Höhenwind Energiesysteme Airborne Wind Energy (AWE) / High Altitude Wind Energy (HAWE): Video Prinzip Rotokite Windgenerator: Quelle:

3 Leitfragen zur AWE-Technologie (Bsp.: Pumping-Kite) 1a: Beschreiben Sie das Prinzip der Stromerzeugung mittels AWE 1b: Vergleichen Sie drei Vorzüge und drei Herausforderungen/ Probleme der AWE mit konventionellen WKA 2a: Nennen Sie die zentralen Komponenten einer AWE-Anlage 2b: Stellen Sie dar, welche fachlichen Themenbereiche (aus der Metall- und Elektrotechnik) dabei eine Rolle spielen 3a: Nennen Sie Aufgaben für technische Fachkräfte im Lebenszyklus einer AWE-Anlage 3b: Gliedern Sie diese Aufgaben nach eher Ingenieursarbeit und eher Arbeit für beruflich ausgebildete Fachkräfte Franz Stuber: Einführung in die Fachdidaktik Metall- und Elektrotechnik - Bearbeiten Sie eine Leitfrage(-Paar) in Partner-/Gruppenarbeit - Nutzen Sie dafür den Text Fliegende Kraftwerke sollen Windenergie ernten - Dauer 10 min - Stellen Sie Ihre Ergebnisse stichwortartig im Plenum vor

4 Ergebnisse I Zu 1a Quelle:TU Delft: pumping-operationTU Delft: pumping-operation Zu 1b: + Nutzung Energiepotenzial Höhenwind, weniger Beton- und Stahlverbau, günstiger und flexibler als Windräder, leiser, mobil … - Luftraum-Begrenzungen, Dauerhaftigkeit Material, Unterhaltskosten, Gewitter, Hagel, Automatisierung, Windparks … Franz Stuber: Einführung in die Fachdidaktik Metall- und Elektrotechnik

5 Ergebnisse II Zu 2b: Mechanik, Steuerungstechnik, Energieerzeugung, -speicherung, -übertragung, Informations-/ Kommunikationstechnik(HW/SW), Messtechnik, Aktorik, Sensorik, Werkstofftechnik/Materialkunde (Cordura, Polyester, Polyethylen (Dyneema)…) Aerodynamik, Meteorologie, Technologiemanagement, Umweltschutz … Franz Stuber: Einführung in die Fachdidaktik Metall- und Elektrotechnik Zu 2a: Bodenstation: Seilwinde, Bodenverankerung als Stand-/Fahreinheit, Generator, Batterie / Netzanschluss, Kontrolleinheit/ Computer … Flugeinheit: Seil, Bridles, Kite/ Lenkdrachen, Messeinheit, Steuerungseinheit … Zu 3: Genehmigungsverfahren durchführen, Standortwahl treffen, Projekt managen, Verträglichkeit prüfen, Anlage projektieren, Komponenten auswählen, Programmieren und optimieren, Abläufe automatisieren, Anlage montieren, testen, in Betrieb nehmen, Flug überwachen und steuern, Anlage warten und instandhalten, Repowering planen und durchführen …

6 Einordnung didaktische Dimensionen Nächste Schritte im fachdidaktischen Handeln verschiedene Ansätze untersuchen (Artikel VDI-Nachrichten ) Kompetenzen für Aufgabenerfüllung ermitteln Bildungsgänge/ Curricula analysieren/ ggfs. revidieren/ neu erstellen Lehr-Lern-Arrangements planen und umsetzen Franz Stuber: Einführung in die Fachdidaktik Metall- und Elektrotechnik Fazit: Worin fachdidaktisch? Gliederung der Didaktik in Dimensionen Untersuchung von Technik, Arbeitsprozess u. Kompetenzen = fachdidaktische Konkretisierung der didaktischen Ziel- und Inhaltsdimension

7 Summary of Concepts Intention: Introduction to objectives and contents of specialized/ vocational didactics of Mechanical and Electrical Engineering. Means: Dialog on the development of kites used to generate electricity by airborne wind energy systems. Technologies require new tasks and competencies of engineers and technicians for playing a successful part in the energy turnaround towards renewable energies. Franz Stuber: Einführung in die Fachdidaktik Elektrotechnik Quelle: TU Delft


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