Fortbildungen für Lehrkräfte an der FAU

Der Lehrstuhl für Elektrische Energiesysteme hat sich zum ersten Mal an FAU-Lehrkräftefortbildungen beteiligt.

Angemeldet waren eine Lehrerin und ein Lehrer für die Fächer Mathematik und Physik an der gymnasialen Oberstufe.

Unter dem Titel „Beitrag der Hochspannungs- und Hochstromtechnik zur Energiewende – Anforderungen und Innovationsmöglichkeiten“ beleuchtete Dr. Dieter Braisch in einem Vortrag mit interaktiver Diskussion diejenigen Aspekte der Energiewende, die neben der öffentlichen Debatte um die CO2-Reduktion kaum wahrgenommen werden. Es handelt sich dabei eher um spezielle Randthemen, die jedoch ebenfalls wichtig sind und bearbeitet werden müssen.

Etliche Isolierstoffe in Hochspannungsanlagen haben hervorragende elektrische Eigenschaften, sind aber nicht unbedingt auch nachhaltig. Das Isoliergas Schwefelhexafluorid (SF6) wird zwar nur in druckdichten Anlagen verwendet, entweicht aber doch immer mal wieder beim Umfüllen oder durch Leckagen. Es hat ein „Global Warming Potential“ (GWP) von ca. 25 000, d.h. bei der Klimaerwärmung ist es gegenüber CO2 um diesen hohen Faktor schädlicher. Es zu ersetzen ist eine technische Herausforderung und in den hohen Spannungsebenen noch nicht gelungen.

Giftige Polychlorierte Biphenyle (PCB) waren bis in die 1980er Jahre in Transformatoren verwendet worden, wenn erhöhte Brandschutzanforderungen nötig waren. Sie konnten z.B. durch Silikonöle ersetzt werden. Zur Zeit werden Mineralöle aufgrund ihrer in Havariefällen Grundwasser gefährdenden Eigenschaften durch nachhaltigere Isolierflüssigkeiten (z.B. natürliche Esterflüssigkeiten) ersetzt. Mit den zunehmend regenerativen Energieeinspeisern und der Übertragung elektrischer Energie über weitere Strecken gewinnt die Gleichspannungstechnik an Bedeutung. Isolierstoffe verhalten sich unter Gleichspannungsbelastung anders als unter Wechselspannungsbelastung. Vor allen diesen kurz angedeuteten Umstellungen auf eine jeweils neue Technologie sind umfangreiche Untersuchungen erforderlich, für die auch neue Prüfmethoden und Prüfanlagen entwickelt werden müssen. Der Zeitraum, in welchem solche Prozesse stattfinden und weitgehend zum Abschluss gebracht werden, ist mindestens ein Jahrzehnt. Ohne innovative Gerätetechnik können keine Anlagen gebaut und Netze betrieben werden. In der Hochspannungs- und Hochstromtechnik erfordert dies ein grundlagenphysikalisches Verständnis, welches bereits in der Schule mehr geweckt und gefördert werden kann, damit sich hoffentlich genug Schülerinnen und Schüler für ein Ingenieurstudium entscheiden. Zur Zeit nehmen die Einschreibezahlen ab oder stagnieren auf niedrigem Niveau – zu wenig, um die anstehenden Herausforderungen der Energiewende zu meistern. Hier gibt es für angehende Ingenieurinnen und Ingenieure viele interessante Aufgaben und Betätigungsfelder quer durch alle Bereiche wie Netzplanung und -simulation, Netzbetrieb und Netzführung, Stromerzeugung und Energiespeicherung, Energiewirtschaft, Bau und Inbetriebnahme von Anlagen, Entwicklung und Hochspannungsprüftechnik, etc.

So gesehen sind Physik und Ingenieurswesen als Teil der MINT-Fächer (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft, Technik) nicht nur ein Fall für Insider, sondern unter den genannten Randbedingungen für die gesamte Gesellschaft plötzlich viel relevanter.

Der zweite Teil der Lehrkräftefortbildung war ein Rundgang durch das Hochleistungsprüffeld des Lehrstuhls, in welchem die Studierenden auch Praktika und Abschlussarbeiten absolvieren.

Mit diesen Eindrücken und diesem Wissen können Lehrerinnen und Lehrer ihre Schülerinnen und Schüler noch besser motivieren. Eine Fortsetzung bzw. Wiederholung dieser Lehrkräftefortbildung im breiteren Maßstab ist sinnvoll und angedacht.