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Transdisziplinäre Hybridlehre am Beispiel technisch komplexer Systeme

Mikrosysteme sind Querschnittstechnologien mit disziplinübergreifender Komplexität. Das Lösen komplexer Probleme durch inter- und transdisziplinäre Ansätze ist in der Forschung etabliert. Lehre dagegen ist disziplingebunden. Studierenden wird weder die Methodenkompetenz vermittelt noch ermöglicht,inter- transdisziplinäre Netzwerke aufzubauen. Das Lehrkonzept soll dies durchdringen und eine Selbstbestimmung in der Ausbildung persönlicher Kompetenz ermöglichen. Die Herausforderung besteht in der Etablierung einer Lehrform, in der die disziplinären Lerninhalte virtuell zu einem transdisziplinären Lerninhalt zusammengeführt werden. Die pandemiebedingte Entwicklung ermöglicht dies mit Zuhilfenahme hybrider Lehrkonzepte, indem die Studierenden unter Verfolgung ihrer spezifischen Lernziele gemeinsam problemorientiert an realen technischen Problemstellungen arbeiten. Die Bewältigung dieser Herausforderung bedarf jedoch eines geeigneten didaktischen Konzeptes, das die Disziplinen in einer gemeinsamen virtuellen Plattform vereint, in der sich die Studierenden vernetzen können und individuellen Zugriff auf die unterschiedlichen Lehrinhalte haben sowie einem Mehrwertsystem, von dem alle integrierten Parteien profitieren.

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BlackoutMonitoring

Die verpflichtende Installation von PV-Anlagen auf Neubauten in Baden-Württemberg führt zukünftig zu einer enormen zeitgleichen Energieverfügbarkeit in Verteilnetzen, wofür diese nicht ausgelegt sind. An anderer Stelle im Netz wird durch den Ausbau der E-Mobilität ein zusätzlicher Energiebedarf bestehen. Wenn genügend Sonnenstrom bereitsteht, decken sich beide Netzbedarfe. Das ist in rund 13 Prozent des Jahres. Entsprechend flexibel müssen Netzbetreiber den Energiefluss durchs Netz steuern, um Stromausfälle durch Über- oder Untereinspeisung von Energie zu vermeiden. Im Rahmen des Projekts BlackoutMonitoring wird eine virtuelle Leitwarte inkl. Mess- und Analyseinfrastruktur aufgebaut, in der Studierende das örtliche Verteilernetz in Echtzeit analysieren können. Die Auswirkungen des Umbaus der Energiewirtschaft auf das örtliche Verteilernetz praxisorientiert zu erlernen und die daraus resultierenden Herausforderungen für Netzbetreiber anhand des aus dem täglichen Leben bekannten Netzes zu verstehen, erleichtert Studierenden die Identifikation mit ihrem zukünftigen Arbeitsfeld. Die Einbettung in ein Planspiel zum Thema Stromausfall greift das intrinsische Interesse der Studierenden auf. So wird dem Thema „kritische Netzzustände“ und dem Umgang damit in der Lehrveranstaltung zusätzlichen Raum gegeben.

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