Praxisnähe durch Kooperation
Philipp Kühn präsentiert seine Abschlussarbeit. (Quelle: Martin Witzsch)
Stefan Manemann, Berufsschullehrer und Abteilungsleiter der Fachschule Technik Metalltechnik und Elektrotechnik an den BBS II (Quelle: Martin Witzsch)
Heinrich Zander, ebenfalls dualer Student an der Ostfalia, unterstützte bei IT-Themen. (Quelle: Martin Witzsch)
Netzanalysator UMG 801 zusammen mit einem Erweiterungsmodul 800-CT8-LP (Quelle: Martin Witzsch)
Die Betreuung übernahm Volkmar Bieniek vom Vertrieb Nord. Er beriet bei der Auswahl der Messgeräte sowie der Stromwandler und hielt einen Vortrag über Energiemanagement. Er lobt die Zusammenarbeit: „Es ist wichtig, Schüler für Technik zu begeistern und ein Bewusstsein für aktuelle Themen wie Energiemanagement zu wecken. Da geht es nicht um eine Werbeveranstaltung für unsere Produkte. Statt unsere Software einzusetzen, sollten die Geräte direkt über OPC UA mit einer Siemens-Steuerung kommunizieren. Das haben die beiden selbst hinbekommen. Das Interesse der Schüler war erfreulich groß. Wir wollen den Kontakt beibehalten und pflegen. Nebenbei erwähnt: Mit der Ostfalia arbeiten wir ebenfalls zusammen.“
Im Rahmen seines Vortrags übergab V. Bieniek die Messgeräte. Herzstück der Installation ist der modular erweiterbare Netzanalysator UMG 801 zusammen mit einem Erweiterungsmodul 800-CT8-LP. Dazu kommen drei Kabelumbaustromwandler und sechs Low-Power-Wandler. Durch das Erweiterungsmodul entfallen die ursprünglich geplanten, separaten Messgeräte für die Unterverteilungen. Diese Messungen kann das UMG 801 mitübernehmen.
Die Umsetzung
Schon bei der Installation konnte P. Kühn Erfahrungen sammeln. „Man muss sich mit vielen Details auseinandersetzen, wie VDE-Normen, Kabelquerschnitten, Komponentenauswahl usw. So sind im Hauptverteiler Kabelumbauwandler verbaut und in den Unterverteilungen Low-Power-Wandler. Das war eine ziemliche Herausforderung, weil dort sehr viele Kabel laufen. Mit den kleinen Low-Power-Wandlern war das trotzdem gut machbar.“
Die Visualisierung erfolgt über die Open-Source-Software Grafana, die auf einem Raspberry Pi installiert ist. Bewusst wurde auf den Einsatz der Netzvisualisierungssoftware Gridvis von Janitza verzichtet. „Die Arbeit sollte eine eigene Programmierung enthalten. Mit der Gridvis hätte ich nur parametriert“, erläutert P. Kühn. „Außerdem hätten wir eine stärkere Hardware benötigt und das Budget war knapp.“ Letztlich erreichte P. Kühn aber alle Vorgaben mit einem minimalen Hardware-Aufwand.
Auf dem Touchpanel und im Web lassen sich die Verbräuche, Spannungen und Ströme aller Verteiler in unterschiedlichen Formen darstellen, etwa als Zahlenwert oder als Zeigerdiagramm. Auch der Vergleich der unterschiedlichen Systeme durch die parallel verlaufende zweite Abschlussarbeit war aufschlussreich: „Janitza hat durch die einfache Integration in das bestehende System und den geringen Verdrahtungsaufwand gepunktet“, so P. Kühn. S. Manemann ist mit dem Ergebnis sehr zufrieden: „Wir haben jetzt ein Modell, an dem Auszubildende lernen können, wie man so ein System parametriert und programmiert, wie man die Kommunikation mit den Baugruppen realisiert und am Ende des Tages die relevanten Daten abfragen kann. Man kann sehr schön in dem zeitlichen Verlauf der Kurven sehen, wann wie viel verbraucht wurde.
Auch andere Schulen profitieren
Die realitätsnahe Umsetzung ist nicht selbstverständlich, wie S. Manemann beschreibt: „Da ist schon viel Freizeit reingeflossen. In vielen Berufsschulen wird das noch nicht so praktiziert. Deswegen veröffentlichen wir, was wir gemacht haben – auch die Arbeit von Philipp. Andere Schulen können sich auf unserer Website Schaltpläne, Stücklisten, Programmierung etc. herunterladen.“ Seit über zehn Jahren gibt es die Website xplore-dna.net der Wolfsburger und sie wird gut angenommen, wie die sechsstelligen Besucherzahlen und Nachbauten unter anderem in Hamburg belegen. „Wenn man als Berufsschullehrer alles selbst entwickeln musste, stellt man das gern anderen zur Verfügung. Gleichzeitig haben die dual Studierenden Aufgaben, die herausfordernd sind. Und für sie ist es toll, dass ihre Arbeit dann von so vielen anderen vor Ort und online genutzt wird. Das ist ein gutes Aushängeschild für alle Beteiligten“, fasst S. Manemann zusammen.