Teil 1 von 6⏱ 12 hSprint 1 · Meilenstein M1 (mit Teil 2)
Bevor in der Ladehalle ein Kabel gezogen wird, will die Werkstattleitung wissen: Wo kommt unser Strom her, wie sicher ist er, und ist er grün? In diesem Teil verfolgst du die Energie vom 110-kV-Anschluss bis zum Ladegerät und bewertest, wie die Halle am besten versorgt wird.
Schritt 1 von 5. Du liest die Lage, verfolgst die Energie in der bewegten Szene und planst mit deinem Team den Weg bis Meilenstein M1.
Danach: Lernangebot 1 · Vom Umspannwerk bis zur Steckdose
Agil arbeiten · Sprint 1
Eure Storycard für Teil 1
Druckt sie doppelseitig aus, bevor ihr loslegt. Im Planning schreibt ihr euer Sprintziel in eigenen Worten auf und ergänzt eigene Kriterien. Am Ende prüft das andere Team gegen die Akzeptanzbedingungen, danach haltet ihr eure Retrospektive.
1 Planning2 Arbeiten mit Daily3 Review4 Retrospektive
Storycard Teil 1 herunterladen PDF · 2 Seiten · 354 KB
Kursmaterial · Storycard
Die Storycard zu Teil 1. Zwei Seiten: vorne Story, Akzeptanzbedingungen, Sprintziel und „Die Lage ändert sich“, hinten Anschluss, Kompetenzmodell und Retrospektive. Druck sie doppelseitig aus und leg sie neben das Tabellenbuch.
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Das lernst du in Teil 1
SpannungsebenenUmspannwerkRingnetz(n−1)-SicherheitNetzstationTransformatorLeitungsverlusteÖkostromPhotovoltaikNetzersatzanlageEntscheidungsmatrix
Lernangebot 1 · Vom Umspannwerk bis zur Steckdose →Lernangebot 2 · Versorgung bewerten →
Karte „Vom Ring bis zur Steckdose“: Die ganze Kette auf einer Seite, mit der Leiste der Spannungsebenen, den Betriebsmitteln und ihren Kennzeichen. Die Karte steht im Wissensspeicher, Lektion „Wissensspeicher und Expertenrunde“. Leg sie neben jede Aufgabe dieses Teils.
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Der Strom kommt nicht einfach aus der Steckdose, sondern über drei Spannungsebenen. Wer den Weg kennt, kann sagen, wie sicher und wie grün er ist.
Check-in: Wo ist dir das schon begegnet?
Klick bei jedem Punkt an, wo er dir schon begegnet ist: im Betrieb, privat oder in einem früheren Lernfeld. Das ist keine Bewertung.
Wozu der Check-in?
Hier stehen die Punkte, um die es in diesem Teil geht. Es geht nicht darum, was du dir zutraust, sondern darum, wo dir das schon begegnet ist: im Betrieb, privat oder in einem früheren Lernfeld. Hast du schon einmal eine Netzstation im Wohngebiet gesehen, ein Umspannwerk an der Landstraße, eine PV-Anlage auf einem Dach oder ein Notstromaggregat bei einer Veranstaltung? Das zählt. Der Check-in ist keine Bewertung. Er hilft dir bei der Planung, und am Ende des Teils siehst du in deinem Kompetenzmodell, was sich verschoben hat.
Darum geht es
Als Elektronikerin oder Elektroniker für Betriebstechnik möchte ich den Versorgungspfad der neuen Ladehalle vom 110-kV-Anschluss bis zur Steckdose verstehen und die Möglichkeiten der Versorgung nach Funktion, Kosten und Umwelt bewerten, damit die Werkstattleitung begründet entscheiden kann, wie ihre Halle versorgt wird und ob sich eine eigene PV auf dem Dach lohnt.
Die Lage am Vorfeld Ost
Die Bodenverkehrsdienste ersetzen ihre Diesel-Schlepper durch E-Schlepper. Neben der Werkstatt am Vorfeld Ost entsteht die Ladehalle mit Ladeplatz für sechs E-Schlepper, versorgt aus der Trafostation V-Ost. Die Werkstattleitung fragt: „Wo kommt unser Strom her, wie sicher ist er, und ist er grün? Und lohnt sich eine eigene PV auf dem Hallendach?“ Der Netzbetrieb des Flughafens hat dazu den Übersichtsplan oben geschickt.
Euer Ergebnis ist der erste Teil von Meilenstein M1: der Versorgungspfad der Ladehalle und eine Entscheidungsmatrix mit Empfehlung. Den zweiten Teil, das Netzsystem, liefert Teil 2.
Der Flughafen in Zahlen · öffentliche Größenordnung, gerundet
- zwei voneinander unabhängige Einspeisungen aus dem 110-kV-Netz, sechs Umspannwerke 110 kV/10 kV
- 10-kV-Ringe mit rund 770 km Mittelspannungskabel, rund 240 Netzstationen mit zusammen rund 700 MW
- 72 Netzersatzanlagen mit zusammen rund 76 MW, 67 USV-Anlagen für die IT
- Stromverbrauch rund 630 GWh im Jahr; Ausfallzeit weniger als eine Minute im Jahr
- seit Mitte 2026 vollständig Ökostrom aus Windstromverträgen, darunter ein Anteil von 85 MW an einem Windpark auf See
- vertikale bifaziale PV an der westlichen Start- und Landebahn: rund 37.000 Module, 17,4 MWp, bis 17,4 GWh im Jahr, 2,8 km lang, Ost-West ausgerichtet, seit Oktober 2025
- Dach-PV im Frachtbereich: 1,57 MWp, rund 1,5 GWh im Jahr; weitere Dächer sind geplant
- Klimaziel: 2030 unter 50.000 t CO₂ im Jahr, bis 2045 Netto null (Scope 1 und 2)
- rund 800 E-Fahrzeuge auf dem Gelände, rund 950 Ladepunkte bis 2027 geplant; Diesel-Bodenstromgeräte werden bis 2040 ersetzt
Die Zahlen stammen aus öffentlichen Angaben des Flughafenbetreibers und sind gerundet. Alles, was die Ladehalle betrifft, sind Unterrichtswerte.
Das kennst du schon aus Lernfeld 1 und Lernfeld 2
Kennst du schon aus Lernfeld 1 „Drei Zettel am Schlepper“: dieselbe Werkstatt der Bodenverkehrsdienste am Vorfeld Ost und dieselbe Werkstattleitung als Auftraggeber. Dort war es der Diesel-Schlepper GS 14 mit seinem 24-V-Bordnetz. Jetzt kommen die E-Schlepper, und mit ihnen die Frage, woher der Strom zum Laden kommt.
Kennst du schon aus Lernfeld 2 „Die Hütte am Terminal“: Leistung, Strom und Spannung, Leitungen und ihren Widerstand. In LF 2 hast du eine einzelne Hütte angeschlossen. In LF 5 schaust du zuerst flussaufwärts: über welche Spannungsebenen der Strom kommt und weshalb.
So fließt die Energie zur Ladehalle
Folge dem Energiepaket vom 110-kV-Netz bis zum E-Schlepper und achte auf die Spannungsleiste darunter. An welchen Stellen springt sie, und was steht dort im Plan?
Die Spannungsleiste der Ladehalle
Drei Spannungen, drei Abschnitte des Wegs. Die Leiste begleitet dich durch den ganzen Teil.
| Spannung | Wo am Flughafen | Betriebsmittel und Kennzeichen | Ebene: trägst du in Aufgabe 1.1 ein |
|---|---|---|---|
| 110 kV | zwei voneinander unabhängige Einspeisungen aus dem 110-kV-Netz bis in die sechs Umspannwerke | 110-kV-Sammelschiene, Transformatoren 110 kV/10 kV im Umspannwerk | |
| 10 kV | 10-kV-Ringe mit rund 770 km Kabel und rund 240 Netzstationen, darunter die Trafostation V-Ost | Ringkabel, 10-kV-Schaltanlage in V-Ost, Transformatoren -T1 und -T2 (10 kV/0,4 kV) | |
| 400/230 V | NSHV V-Ost, Zuleitung zur Ladehalle, Unterverteilung, Endstromkreise | NSHV V-Ost, Abgang -Q24, Zuleitung -W1, UV-LH, Ladegeräte -T11 bis -T16 |
Erst schätzen, dann arbeiten
Dieselbe Leistung von 1.250 kVA soll einmal mit 10 kV und einmal mit 400 V über dieselbe Leitung fließen. Wie viel mehr Verluste entstehen bei 400 V: doppelt so viel, zehnmal so viel, hundertmal so viel oder noch mehr? Schreib deine Schätzung auf, bevor du rechnest. In Lernangebot 1 rechnest du nach.
Dein Weg in 12 Schritten
Mehr zu diesem Teil
Dein Weg im Einzelnen
- Auftrag klären
Lies die Lage, sieh dir Übersichtsplan und Szene an und schreib auf, welche Fragen der Werkstattleitung ihr noch nicht beantworten könnt. - Spannungsebenen ordnen
Ordne die vier Spannungsebenen und die drei Spannungen des Flughafens ein. - Den Weg verfolgen
Verfolge die Energie im Übersichtsplan vom 110-kV-Anschluss bis zum Ladegerät. - Strom und Verluste rechnen
Berechne Strom und Verluste bei gleicher Leistung auf 110 kV, 10 kV und 400 V und prüfe deine Schätzung. - Die Station verstehen
Erschließe die Trafostation V-Ost: Betriebsmittel, Übersetzungsverhältnis, Bemessungsströme, Dyn5. - Ring und Reserve
Erkläre, wie Ring und zwei Transformatoren die Versorgung bei einem Fehler halten, und ordne die Ausfallzeit des Flughafens ein. - Den Versorgungspfad zeichnen
Zeichne den Versorgungspfad der Ladehalle als Übersichtsplan mit einem Satz je Station. - Versorgung klassifizieren
Ordne Netzbezug, PV, Netzersatzanlage, USV und Batteriespeicher nach Funktion, Kosten und Umwelt. - PV und CO₂ rechnen
Berechne Ertrag, Eigenverbrauch, Ersparnis, Amortisation und CO₂-Bilanz der Dach-PV. - Entscheiden
Stellt die Entscheidungsmatrix mit Gewichtung auf und schreibt die Empfehlung an die Werkstattleitung. - Kreuzreview M1
Stellt Versorgungspfad und Matrix einem anderen Team vor und lasst sie im Kreuzreview abnehmen. Danach zeichnet die Projektleitung ab; zusammen mit Teil 2 ist das Meilenstein M1. - Ergebnis sichern
Wissensspeicher-Blatt ausfüllen, drei Prüffragen für die Expertenrunde vorbereiten.
Fertig bist du, wenn …
Das Arbeitspaket gilt erst als fertig, wenn ein anderes Team im Kreuzreview alle Punkte abnimmt und die Projektleitung abzeichnet (erster Teil von Meilenstein M1):
- Der Versorgungspfad der Ladehalle ist als einpoliger Übersichtsplan gezeichnet: vom 110-kV-Anschluss bis zu einem Ladegerät, mit Schaltzeichen nach DIN EN 60617, Spannungen und Kennzeichen.
- Zu jeder Station steht ein Satz, was dort mit der Energie geschieht; die Stellen, an denen sich die Spannung ändert, tragen ihr Übersetzungsverhältnis.
- Strom und Verluste bei gleicher Leistung sind für 110 kV, 10 kV und 400 V berechnet, mit Formel, Werten und Einheit, und daraus ist begründet, weshalb mit hoher Spannung übertragen wird.
- Die Trafostation V-Ost ist erklärt: Betriebsmittel, Übersetzungsverhältnis, Bemessungsströme und Schaltgruppe Dyn5.
- Ringnetz und (n−1)-Sicherheit sind am Kabelfehler und an den beiden Transformatoren von V-Ost erklärt.
- Die Versorgungsmöglichkeiten sind nach funktionalen, ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten klassifiziert.
- Ertrag, Eigenverbrauch, Ersparnis, CO₂-Bilanz und einfache Amortisation der Dach-PV sind berechnet, jede Zahl mit Quelle (öffentliche Angabe oder Unterrichtswert).
- Die Entscheidungsmatrix hat Kriterien mit Gewichtung, eine Bewertung je Variante mit Begründung und eine Empfehlung an die Werkstattleitung auf einer Seite.
- Die Empfehlung beantwortet die Fragen der Werkstattleitung: woher der Strom kommt, wie sicher und wie grün er ist und ob sich die Dach-PV lohnt.
- Versorgungspfad und Entscheidungsmatrix sind als erster Teil von Meilenstein M1 im Kreuzreview von einem anderen Team abgenommen und von der Projektleitung abgezeichnet.
- Das Wissensspeicher-Blatt ist vollständig; drei Prüffragen liegen vor.
Das brauchst du dafür
- Den abgezeichneten Projektauftrag und die Anlagendaten, besonders A (Netz des Flughafens), B (Trafostation V-Ost), C (Ladehalle) und D (Verbraucher)
- Den Übersichtsplan des Netzbetriebs (oben) und die Karte „Vom Ring bis zur Steckdose“
- Lernangebot 1 (Vom Umspannwerk bis zur Steckdose) und Lernangebot 2 (Versorgung bewerten)
- Tabellenbuch Elektrotechnik, Taschenrechner, Zeichenpapier oder den Werkstattrechner aus Lernfeld 4 für Übersichtsplan und Matrix
- Die Wissensspeicher-Vorlage
Das kommt in deinen Wissensspeicher
Ein Blatt „Woher kommt der Strom?“: die Spannungsleiste mit den vier Ebenen und den drei Spannungen am Flughafen, euer Versorgungspfad in Kurzform, die Formeln für Strom, Verluste und Übersetzungsverhältnis, die Schaltgruppe Dyn5, Ring und (n−1)-Sicherheit in zwei Sätzen, die Kennzahlen der Dach-PV und eure Empfehlung.
Zusätzlich: drei Prüffragen für die Expertenrunde formulieren, eine Wissensfrage, eine Rechenfrage, eine Begründungsfrage.
Ausblick: Lernfeld 10 · dieselbe Trafostation V-Ost
Im dritten Ausbildungsjahr kommst du in Lernfeld 10 „Strom aufs Vorfeld“ in genau diese Trafostation zurück. Dann kommt am Vorfeld Ost die große Ladezone dazu. Die beiden Transformatoren -T1 und -T2 laufen dort parallel, die Schutzeinrichtungen müssen selektiv zusammenarbeiten, und die Blindleistung wird kompensiert. Dafür braucht man auch die Kurzschlussleistung des 10-kV-Netzes und die Kurzschlussspannung uk der Transformatoren.
In LF 5 bleibt ihr bei einem einzigen Abgang der NSHV, dem Abgang -Q24, und bei der Unterverteilung der Ladehalle. Was ihr hier über V-Ost lernt, ist das Fundament für LF 10.