VR-Netzleitwarte – Projektbewilligung Fellowships für Innovationen in der digitalen Hochschulbildung

Die Arbeitsgruppe Netze und Energiesysteme (AGNES) des Institutes für technische Energiesysteme (ITES) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Jens Haubrock hat für das Projekt „VR-Netzleitwarte zur Erlernung der Betriebsführung realer elektrischer Netze“ im Rahmen der Fellowships für Innovationen in der digitalen Hochschulbildung (Digi Fellowships) eine Bewilligung erhalten. 

Die Digi Fellowships des Landes Nordrhein-Westfalen unterstützen die Digitalisierung von Studium und Lehre bereits seit 2016, damit einzelne Projekte mit innovativen Ansätzen in der digitalen Hochschullehre individuell gefördert werden.

Als eines von zwei Projekten wurde die virtuelle Netzleitwarte in der Förderrunde 2021 von der Fachhochschule Bielefeld gefördert. Der Fokus der Ausschreibung lag dabei auf der Entwicklung und Erprobung digitaler Lehr- und Lehrformate und der Neugestaltung von Modulen und Studienabschnitten unter der Nutzung digitaler Technologien. 

Die virtuelle Netzleitwarte soll in Praktikumsversuche eingebunden werden und den Studierenden praktische Erfahrungen der Bedienung elektrischer Netze näherbringen. Sie besteht aus einem VR-System und einem digitalen Modell eines realen elektrischen Netzes, das mittels eines Drehstrom-Echtzeitsimulators der Firma Opal-RT realisiert wird.

Auf der VR-Brille wird ein 3D-Abbild einer Netzleitwarte abgebildet werden, das sich an einer realen Netzleitwarte orientiert. Schalthandlungen werden mithilfe von Controllern innerhalb der VR-Umgebung realisiert. Für den Träger der VR-Brille wird es sich also so anfühlen, als ob er sich in einer realen Netzleitwarte befindet. 

Die Studierenden können in Kleingruppen die Leitwarte eigenständig bedienen. Das Ziel ist es, die Netzstabilität zu gewährleisten, wobei audiovisuelle Rückmeldungen als Konsequenzen der Handlungen der Studierenden durch das VR-System ausgegeben werden. Die Aufgaben orientieren sich an realitätsbezogenen Problemstellungen aus echten Netzleitwarten. Damit die Übungen so realitätsnah wie möglich sind, unterstützen lokale Netzbetreiber bei der Auswahl geeigneter Übungsszenarien, sowie bei der Parametrierung des digitalen Modells des Netzes.

Schon länger ist in der Arbeitsgruppe geplant ein für ein Praktikum praktikables Modell einer Leitwarte für Studierende anzuschaffen, um diesen die Betriebsweise elektrischer Netze auch praktisch zu lehren. Die VR-Netzleitwarte ist dabei flexibel und kann mit wenig Aufwand angepasst und aktuell gehalten werden. Sie ist eine gute Erweiterung zu den bisherigen Exkursionen in Netzleitwarten von lokalen Netzbetreibern und vervollständigt das Lehrformat durch die Möglichkeit eigene Schalthandlungen vornehmen zu können.