Hier stehen alle Zahlen des Auftrags. Auf diese Seite beziehen sich sämtliche Aufgaben des Kurses. Schlag hier nach, so oft du willst.

Schritt 3 von 4. Lesen musst du das nicht am Stück. Es ist dein Nachschlagewerk.

Danach: Wissensspeicher und Expertenrunde

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Jede Zahl dieses Kurses stammt von hier. Wer ungenau liest, rechnet später am Projekt vorbei.

Auftragsblatt: Ladezone Vorfeld V-Ost

Neue Verbraucher der Ladezone

Verbrauchergruppe installiert Gleichzeitig-
keitsfaktor
cos φ
48 × AC-Ladepunkt 22 kW (vier Ladeinseln à 12) 1.056 kW 0,45 0,98
2 × DC-Schnellladepunkt 150 kW (Flugzeugschlepper) 300 kW 0,50 0,99
3 × Bodenstromanlage 400 Hz, je 90 kVA 216 kW 0,67 0,80
Vorfeldbeleuchtung LED (Lichtmasten) 24 kW 1,00 0,95
Betriebsgebäude Ladezone 40 kW 0,80 0,90
Summe installierte Leistung Ladezone 1.636 kW

Bestandsverbraucher an derselben Trafostation

Verbraucher Wirkleistung cos φ
Gepäckförderanlage, Teilabschnitt V-Ost 520 kW 0,68
Werkstatt Bodenverkehrsdienste 120 kW 0,78

Anlagen- und Netzdaten

Kenngröße Wert
Mittelspannungsnetz 10 kV, Ringnetz
Trafostation V-Ost 2 × 1.250 kVA, 10 kV400 V, Dyn5, u k = 6 %, mit Kuppelschalter
Netzform Niederspannung TN-S
Geforderter Leistungsfaktor an der Messstelle cos φ ≥ 0,95
Entfernung Trafostation → Ladeinsel 1 200 m, Erdverlegung
Kabelgraben vier Systeme nebeneinander, Häufungsfaktor 0,75
Zulässiger Spannungsfall Verteilungsstromkreis 1,5 %
Photovoltaikanlage (anteilig zugeordnet) 240 kWp, spez. Ertrag 950 kWh/(kWp·a)
Batteriespeicher (flughafenweit) 10 MWh
Jahresbenutzungsdauer der Ladezone 2.000 h/a
Bauzeitfenster nur Nachtsperrpausen 23:30 bis 05:00 Uhr
Termin Inbetriebnahme vor dem Sommerflugplan, 20 Wochen
10-kV-Ring ALasttrennschalterQ10HH-SicherungF1010-kV-Ring BLasttrennschalterQ20HH-SicherungF201250 kVAT110 kV / 400 VDyn5 · uₖ = 6 %1250 kVAT210 kV / 400 VDyn5 · uₖ = 6 %I>Q11I>Q21Schiene A · 400/230 V · TN-SSchiene B · 400/230 V · TN-SQ30Kuppelschalternormal offenI>Q1Ladeinsel 112 × AC 22 kWI>Q2Ladeinsel 212 × AC 22 kWI>Q3Bodenstrom3 × 400 Hzje 90 kVAI>Q4Kompensations-anlage(Teil 4)I>Q5Ladeinsel 312 × AC 22 kWI>Q6Ladeinsel 412 × AC 22 kWI>Q7Schnelllader2 × DC 150 kWI>Q8Bestands-verbraucher640 kWPhotovoltaik240 kWpEinspeisungDer n-1-FallIm Normalbetrieb arbeiten T1 und T2 getrennt, der Kuppelschalter ist offen. Fällt ein Transformator aus,wird gekuppelt, dann trägt ein Transformator beide Schienen. Ob das reicht, entscheidet die Lastbilanzaus Teil 1 und die Blindleistung aus Teil 4.
Abb. 2: Trafostation V-Ost, Übersichtsschaltplan mit zwei Transformatoren, Kuppelschalter und den Abgängen der Ladezone. Eigene Darstellung für den Unterricht auf Grundlage der Projektdaten. Netzkennzahlen des Flughafens: öffentliche Angaben des Flughafenbetreibers.

So arbeiten wir: agil in fünf Sprints

Das Projekt läuft nach einem vereinfachten Scrum-Rahmen. Der Auftraggeber (die Lehrkraft in der Rolle des Netzbetriebs) nimmt am Ende jedes Sprints ab. Was nicht abgenommen wird, geht zurück ins Backlog.

SC1Netzanbindung undLeitungswegeSprint 1 · Track A→SC2Zentrale und dezentraleEnergieversorgungSprint 1 · Track B→SC3Netzanschluss undSchutz auf dem VorfeldSprint 2 · Track A→SC4KompensationsanlagedimensionierenSprint 2 · Track B→SC5Transformatoren imParallelbetriebSprint 3 · Gruppenpuzzle→SC6Inbetriebnahme imlaufenden BetriebSprint 4 · alle TeamsDas ZielDie Energieversorgung derLadezone Vorfeld V-Ost,von der 10-kV-Übergabe biszum einzelnen Ladepunkt.48AC-Ladepunkte 22 kW2DC-Schnelllader 150 kW3Bodenstromanlagen 400 Hz1.636 kWinstallierte Leistung200 mKabeltrasse20Wochen bis zum SommerflugplanSprintplan über 100 UnterrichtsstundenSprint 08 hAuftrag klärenSprint 124 hStrom aufs VorfeldSprint 224 hsauber und sicherSprint 316 hauch bei AusfallSprint 416 hübergebenPuffer12 hChecks, ArbeitRotationsregel: Kein Team bearbeitet zweimal denselben Wissensbereich. Am Ende kann jede und jeder alles erklären.
Abb. 3: Die Projektlandkarte. Sechs Teile, fünf Sprints, 100 Unterrichtsstunden. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Sprintplan über 100 Unterrichtsstunden

Sprint Sprintziel Teile Arbeitsform Zeit
Sprint 0 Auftrag klären Kickoff, Auftragsanalyse, Backlog aufbauen, Teams bilden, Definition of Done vereinbaren alle gemeinsam 8 h
Sprint 1 Strom muss aufs Vorfeld Teil 1 · Netzanbindung und Leitungswege
Teil 2 · Zentrale und dezentrale Energieversorgung
zwei Tracks parallel 24 h
Sprint 2 Strom muss sauber und sicher sein Teil 3 · Netzanschluss und Schutz auf dem Vorfeld
Teil 4 · Kompensationsanlage dimensionieren
zwei Tracks parallel 24 h
Sprint 3 Strom muss auch bei Ausfall fließen Teil 5 · Transformatoren im Parallelbetrieb (Gruppenpuzzle A bis D) vier Expertengruppen 16 h
Sprint 4 Anlage übergeben Teil 6 · Prüfen, in Betrieb nehmen, dokumentieren, übergeben alle gemeinsam 16 h
Leistungsnachweis und Puffer Kompetenz-Checks, Nacharbeit, Klassenarbeit 12 h
Summe 100 h

Rollen im Team

Rolle Verantwortung Daran sieht man, dass geliefert wurde
Projektleitung Behält Termin und Backlog im Blick, moderiert das Daily, meldet Blocker. Das Task Board ist am Sprintende aktuell, jeder Blocker ist benannt und hat einen Namen daneben.
Fachverantwortung Technik Verantwortet Rechenwege und Normbezüge, prüft die Ergebnisse gegen „Fertig bist du, wenn …“. Zu jedem Ergebnis gibt es Formel, Zahlenwert, Einheit und die Norm, aus der die Vorgabe kommt.
Dokumentation Führt Wissensspeicher-Blatt und Projektakte, sorgt dafür, dass jeder Rechenweg nachvollziehbar bleibt. Das Wissensspeicher-Blatt des Teils ist vollständig, und ein Dritter kann jeden Rechenweg nachlesen.
Auftraggeberkontakt Formuliert Rückfragen an den Netzbetrieb, präsentiert im Sprint Review. Jede offene Frage ist gestellt und beantwortet, das Review ist gehalten und die Abnahme protokolliert.

Die Rollen wechseln nach jedem Sprint. Niemand hat zweimal dieselbe Rolle.

Unsere Arbeitsvereinbarungen

  • Task Board mit den Spalten To Do, Doing, Review, Done. Jede Aufgabe hängt an genau einem Namen.
  • Daily Stand-up, 5 Minuten, im Stehen: Was habe ich geschafft? Was mache ich heute? Was blockiert mich?
  • Sprint Review: Abnahme durch den Auftraggeber anhand des Abschluss-Checks. Kein Ergebnis ohne Rechenweg.
  • Retrospektive: Was hat getragen? Was hat gebremst? Eine konkrete Änderung für den nächsten Sprint.

Nicht jeder macht alles, aber jeder weiß am Ende alles

Du bearbeitest im Projekt nur einen Teil der sechs Teile selbst. Trotzdem musst du am Ende jede Kompetenz beherrschen: In der Abschlussprüfung fragt niemand, in welchem Team du warst. Deshalb sind vier Mechanismen fest eingebaut:

Mechanismus Wie es funktioniert
Wissensspeicher Jede Teil endet mit genau einem Wissensspeicher-Blatt nach festem Raster. Alle Blätter zusammen ergeben deine Lernunterlage für Klassenarbeit und Abschlussprüfung.
Expertenrunde Am Ende jedes Sprints entstehen neue Mischgruppen: in jeder sitzt genau eine Person aus jedem Expertenteam. Jede Person unterrichtet 8 Minuten nach dem Wissensspeicher-Raster und stellt danach drei Prüffragen.
Review durch das andere Team Vor der Abnahme prüft das jeweils andere Team die Ergebnisse gegen den Abschluss-Check. Wer prüft, muss verstanden haben.
Kompetenz-Check Nach jedem Sprint ein kurzer Einzelnachweis über ALLE Themen des Sprints, auch die, die dein Team nicht selbst bearbeitet hat.

Dein Kompetenzmodell

Kreuze ehrlich an. „Ich kann es erklären“ heißt: du können es einer Mitschülerin ohne Unterlagen beibringst.

Kompetenz 1: Kundenaufträge zur Errichtung von Energieversorgungsanlagen bearbeiten (Teil 1)

Ich kann … gehört verstanden erklärt
… eine Lastbilanz mit gruppenweisen Gleichzeitigkeitsfaktoren aufstellen und P, Q, S und cos φ berechnen.
… Erdkabel und Freileitung nach Einsatzbedingungen gegenüberstellen.
… Stichnetz, Ringnetz und Maschennetz unterscheiden und begründet auswählen.
… einen Leitungsquerschnitt über die Strombelastbarkeit bestimmen (Verlegeart, Häufung, Temperatur).
… den Spannungsfall einer Leitung berechnen, bewerten und den Querschnitt danach korrigieren.
… Leistungsschalter, Lasttrennschalter, Trennschalter und Hauptschalter unterscheiden und einsetzen.
… eine Schaltanlage mit zwei Einspeisungen und Kuppelschalter bestücken.
… zwei technische Lösungen wirtschaftlich vergleichen (Investition, Verlust- und Leerlaufkosten).
… einen Bauablauf unter Betriebsbedingungen planen.

Kompetenz 2: Zentrale und dezentrale Energieversorgungsanlagen differenzieren (Teil 2)

Ich kann … gehört verstanden erklärt
… Verbundnetz und Inselnetz gegenüberstellen (Frequenzhaltung, Kurzschlussleistung, Schwarzstart).
… Netzersatzanlage und USV nach Umschaltzeit und Überbrückungsdauer abgrenzen und Verbraucher zuordnen.
… regenerative Energiequellen und ihre Einbindung beschreiben, Ertrag und Deckungsanteil berechnen.
… einen Energiespeicher nach Leistung und Energie einordnen und seine Funktionen benennen.
… beschreiben, was sich bei bidirektionalem Laden elektrotechnisch ändert.
… Messstellen zentral und dezentral planen und begründen.
… einen Stromwandler auswählen und die Bürde prüfen.
… einen Lastgang auswerten (Grundlast, Spitzenlast, Gleichzeitigkeit).
… Netzregelsysteme und ihre Wirkung auf die Netzstabilität erklären.

Kompetenz 3: Energieversorgungen realisieren (Teil 3)

Ich kann … gehört verstanden erklärt
… Anschlussbedingungen auswerten und die anlagenrelevanten Vorgaben ableiten.
… einen Netzanschluss von der Übergabe bis zur Unterverteilung im Übersichtsschaltplan darstellen.
… die Abschaltbedingung im TN-System nachweisen (ZS ≤ U0Ia).
… zulässige Abschaltzeiten nach DIN VDE 0100-410 begründen.
… den erforderlichen Fehlerstromschutz für Ladeeinrichtungen bestimmen und begründen.
… ein Überspannungsschutzkonzept mit SPD Typ 1/2/3 planen.
… Sicherheitsabstände und Isolatoren in einer Mittelspannungsstation festlegen.
… ein Energiemanagement mit priorisierten Abwurfstufen entwerfen.
… die Versorgungssicherheit einer Anlage bewerten und Maßnahmen ableiten.

Kompetenz 4: Kompensationsanlagen dimensionieren (Teil 4)

Ich kann … gehört verstanden erklärt
… Wirk-, Blind- und Scheinleistung mehrerer Verbrauchergruppen korrekt zusammenfassen.
… das Leistungsdreieck maßstäblich zeichnen und auswerten.
… ein Zeigerdiagramm für einen ohmsch-induktiven Verbraucher zeichnen und die Phasenlage erklären.
… die erforderliche Kondensatorleistung berechnen: QC = P · (tan φ1 − tan φ2).
… den sich einstellenden Leistungsfaktor zurückrechnen und die Stufung wählen.
… die Entlastung der Transformatoren berechnen, auch für den Ausfallfall.
… eine Einzelkompensation für einen Motor bestimmen und die Selbsterregungsgrenze beachten.
… Einzel-, Gruppen- und Zentralkompensation gegenüberstellen und begründet auswählen.
… Regelungsarten und die Notwendigkeit von Verdrosselung erklären.
… die Amortisation einer Kompensationsanlage berechnen.

Kompetenz 5: Schaltgeräte für Energieversorgungsanlagen analysieren (Teil 5)

Ich kann … gehört verstanden erklärt
… einen Transformator nach Scheinleistung dimensionieren und die Auslastung bewerten.
… die Bemessungsströme auf Ober- und Unterspannungsseite berechnen.
… die Schaltgruppe Dyn5 entschlüsseln und das Zeigerbild zeichnen.
… Spannungsebenen zuordnen und die Verschaltung von Transformatoren beschreiben.
… die vier Bedingungen für den Parallelbetrieb nennen und die Folgen eines Verstoßes erklären.
… den Kurzschlussstrom aus uk abschätzen, für einen und für zwei parallele Transformatoren.
… den Transformatorschutz auf Mittel- und Niederspannungsseite beschreiben.
… Trennabstand, Trennstrecke und Fernabschaltung erklären.
… einen Selektivitätsplan über vier Ebenen aufstellen.
… Fehlerarten unterscheiden und systematisch nach einem Fehler suchen.

Gemeinsamer Abschluss: Inbetriebnahme, Übergabe, Instandhaltung (Teil 6)

Ich kann … gehört verstanden erklärt
… eine Anlage nach Besichtigen, Erproben, Messen prüfen und protokollieren.
… eine Erstprüfung abschnittsweise im laufenden Betrieb planen.
… die fünf Sicherheitsregeln anwenden und eine Freischaltung dokumentieren.
… Fristen und Umfang der Wiederholungsprüfung festlegen.
… die Anlagendokumentation vollständig zusammenstellen, einschließlich der Schutzeinstellwerte.
… Entsorgungswege für Kabel, Kondensatoren, Batterien und Betriebsmittel benennen.
… Betreiber und Nutzer fachgerecht in die Anlage einweisen.

Stand: Neuentwicklung 2026 · Lernfeld 10 „Energietechnische Anlagen errichten und in Stand halten“ · 100 Stunden · 3. Ausbildungsjahr