Hier wird gerechnet. Nimm dir Tabellenbuch und Taschenrechner dazu.
Schritt 2 von 3. Du rechnest, zeichnest und begründest selbst. Halte deine Ergebnisse fest.
Danach: Rechenwege und Lösungen
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Ein rechnerisch mögliches Ergebnis ist noch keine sinnvolle Betriebsweise. Prüfe bei jeder Zahl, ob sie zum Zweck der Anlage passt.
Am Ende hast du: Energiekonzept der Ladezone
Alle Aufgaben beziehen sich auf das Auftragsblatt im Projektauftrag. Rechne immer mit Formel, Zahlenwert und Einheit. Runde erst im Endergebnis.
Bevor du rechnest: so hängt es zusammen
Die bewegte Fassung zeigt den Zusammenhang, um den es in diesen Aufgaben geht. Sie enthält keine Lösungszahlen, du kannst sie also gefahrlos vorher ansehst. Die volle Auflösung mit allen Werten steht bei den Rechenwegen dieses Teils.
Erst du, dann die anderen
Woher kommt der Strom, wenn das Netz ausfällt? Den Anteil je Quelle gibt dir keiner vor.
So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
- Alles aus dem Netzersatz. Ein Dieselaggregat groß genug für die ganze Last. Sicher, teuer, läuft im Alltag nie.
- Speicher plus Photovoltaik. Kein Kraftstoff, aber die Dauer hängt am Ladezustand, und im Winter liefert die Anlage wenig.
- Nach Wichtigkeit gestuft. Sicherheitsverbraucher aus dem Netzersatz, Ladepunkte werden abgeworfen. Billig, verlangt aber ein funktionierendes Lastmanagement.
Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.
Dein Lernprodukt im Einzelnen
Dein Lernprodukt
Energiekonzept der Ladezone
Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.
Es besteht aus
- die Abgrenzung von Netzersatzanlage und unterbrechungsfreier Stromversorgung mit Zuordnung
- den Beitrag von Photovoltaik und Speicher, gerechnet
- die geprüfte Auslegung der Einspeisemessung
- die Auswertung des gemessenen Lastgangs im Vergleich zu deiner Planung
Zur Dokumentation
Ein Konzept, das eine Zahl je Aussage trägt. Wo du schätzt, schreibst du hin, dass du schätzt.
Abgenommen wird es im Kreuzreview durch das andere Team und danach vom Projektleiter abgezeichnet.
Aufgabe 3.1
Grenze Netzersatzanlage und unterbrechungsfreie Stromversorgung voneinander ab:
- Vergleiche die Umschaltzeit.
- Vergleiche die Überbrückungsdauer.
- Vergleiche den Energiespeicher.
- Vergleiche den Einsatzzweck.
- Ordne danach zu, was woran gehört: Rollfeldbefeuerung, Fluggastbrücke, Rechenzentrum der Leitwarte, AC-Ladepunkt, Entrauchungsanlage im Terminal.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Netzersatzanlage · Unterbrechungsfreie Stromversorgung · Sicherheitsstromversorgung
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 3.2
Der Ladezone ist anteilig eine Photovoltaikanlage zugeordnet: 240 kWp, spezifischer Ertrag 950 kWh/(kWp·a). Bewerte ihren Beitrag:
- Berechne den Jahresertrag der Anlage.
- Berechne den Jahresbedarf der Ladezone aus deiner Lastbilanz und der Benutzungsdauer.
- Berechne den Deckungsanteil.
- Erkläre, weshalb der tatsächlich selbst genutzte Anteil kleiner ist.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Photovoltaik · Eigenverbrauch · Jahresertrag
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 3.3
Der Batteriespeicher hat eine Kapazität von 10 MWh. Ordne seine Rolle ein:
- Berechne, wie lange er die Ladezone rechnerisch allein tragen könnte.
- Erkläre, weshalb das nicht seine Aufgabe ist.
- Nenne drei Funktionen, die er tatsächlich erfüllt.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Batteriespeicher · Lastspitze · Netzdienstleistung
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 3.4
Künftig sollen die Fahrzeuge bidirektional laden. Beschreibe, was sich dadurch ändert:
- Beschreibe die Änderung beim Energiefluss.
- Beschreibe die Änderung beim Schutzkonzept.
- Beschreibe die Änderung bei der Messung.
- Beschreibe die Änderung bei der Anmeldung beim Netzbetrieb.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Rückspeisung · Erzeugungsanlage · Zweirichtungszähler
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 3.5
Für die Einspeisemessung eines Transformators wird ein Stromwandler 2000/5 A, Klasse 0,5 S, 10 VA eingesetzt. Die Messleitung ist 15 m lang (einfach), Querschnitt 4 mm² Kupfer, die Eigenbürde des Messgeräts beträgt 0,5 VA. Prüfe, ob die Wandlerleistung ausreicht:
- Berechne den Widerstand der Messleitung.
- Berechne die Bürde der Leitung.
- Bilde die Gesamtbürde aus Leitung und Messgerät.
- Beurteile, ob die Wandlerleistung von 10 VA ausreicht.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Stromwandler · Bürde · Genauigkeitsklasse
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 3.6
Werte den gemessenen Lastgang der Ladezone aus. Die Werte sind 3-Stunden-Mittelwerte in kW:
| Zeit | 0 bis 3 | 3 bis 6 | 6 bis 9 | 9 bis 12 | 12 bis 15 | 15 bis 18 | 18 bis 21 | 21 bis 24 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| P in kW | 610 | 585 | 240 | 300 | 395 | 430 | 520 | 690 |
- Bestimme Grundlast, Spitzenlast und mittlere Last.
- Berechne die Tagesenergie.
- Vergleiche die gemessene Spitzenlast mit deiner Planungsannahme aus Lernangebot 1 und gib die Abweichung an.
- Beurteile, ob diese Abweichung gut oder schlecht ist.
- Erkläre den Verlauf. Weshalb liegt die Spitze nachts?
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Lastgang · Grundlast · Benutzungsdauer
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 3.7
Stelle Verbundnetz und Inselnetz gegenüber:
- Vergleiche die Frequenzhaltung.
- Vergleiche die Spannungshaltung.
- Vergleiche die Kurzschlussleistung.
- Vergleiche die Schwarzstartfähigkeit.
- Vergleiche das Verhalten bei Lastsprüngen.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Verbundnetz · Inselnetz · Kurzschlussleistung
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Die Lage ändert sich
Die Photovoltaikanlage wird auf 120 kWp halbiert, weil die Hälfte der Dachfläche für eine Lüftungszentrale gebraucht wird. Der Auftraggeber will den Deckungsanteil trotzdem halten.
Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:
- Berechne, was aus deinem Deckungsanteil wird.
- Nenne zwei Maßnahmen, die den Anteil ohne zusätzliche Module wieder heben.
- Beurteile, ob das Ziel des Auftraggebers erreichbar ist.
Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.
Eine Zahl, die niemand liefert
Bis hierher standen alle Werte im Auftragsblatt. Dieser hier nicht. Du beschaffst ihn dir selbst, und du sagst dazu, woher er kommt und welche Annahme darin steckt. Zwei Gruppen dürfen zu verschiedenen Zahlen kommen und beide recht haben. Was zählt, ist die Herleitung.