Die Technische Universität Ilmenau erhält im Rahmen eines Förderprogramms des Freistaats Thüringen Unterstützung für innovative digitale Lehrprojekte. Mit dem Projekt „Virtuelle Energiesysteme – 3D-Welten zur Vermittlung von nachhaltigen Energiesystemen“, geleitet von Professor Dirk Westermann, wird ein neuartiger Ansatz verfolgt, um Elektrotechnik-Studierende auf innovative Weise in die Welt der Energiesysteme einzuführen. Dieses Projekt startet im September 2025 und hat das Ziel, das Verständnis in der komplexen Materie der Energieversorgung zu vertiefen.
Das Projekt nutzt moderne 3D-Modelle von Umspannwerken und Betriebsmitteln, die den Studierenden eine realitätsnahe Erkundung ermöglichen. In einer virtuellen Umgebung können die Teilnehmenden nicht nur die verschiedenen Komponenten eines Umspannwerks kennenlernen, sondern auch deren Funktionen innerhalb der modernen Energieversorgung verstehen. Laut der Technischen Universität Ilmenau ist das System browserbasiert, wodurch ein einfacher Zugriff von verschiedenen Endgeräten gewährleistet wird. Diese interaktive und immersive Lernerfahrung soll die Motivation der Studierenden steigern, im Vergleich zu herkömmlichen Lehrmethoden wie Fotos und Videos.
Integration mit Industriepartnern und praxisnahes Lernen
Das Projekt „Virtuelle Energiesysteme“ kooperiert zudem mit vier Verteilnetzbetreibern: MVV Netze GmbH, Netze BW GmbH, NEW Netz GmbH und Pfalzwerke Netz AG. Diese Partnerschaften sind essenziell, um eine Bedarfsanalyse zu durchführen, die typische Fehlerquellen und betriebliche Anwendungsfälle identifiziert. Der Fokus liegt dabei auf Situationen, die sich für klassische Trainingsmethoden als ungeeignet erweisen. In diesem Kontext wurden sieben zentrale Anwendungsfälle in den Bereichen visuelle Inspektion, Fehlerbehandlung und Krisenmanagement ausgewählt.
Die Integration von zehn unterschiedlichen Anlagenmodellen ins Virtuelle Energiesystem (VES) wurde auf Basis aktueller europäischer Vorgaben zum Einsatz von SF₆ konzipiert. Diese Modelle beinhalten sowohl SF₆-freie als auch luftisolierte Systeme. Die Lernumgebung bietet damit flexible und effiziente Möglichkeiten für Aus- und Weiterbildung: Sie ist orts- und zeitunabhängig, und die Inhalte können selbstbestimmt erarbeitet werden. Ein weiterer Vorteil ist die multimodale Nutzung, die sowohl mit VR-Headsets als auch über konventionelle 3D-Anwendungen möglich ist.
Vielfältige Lernmodi für Effektivität
Das Virtuelle Energiesystem bietet zwei verschiedene Lernmodi an. Im „Geführten Lernen“ erhalten die Teilnehmenden auditive und visuelle Anweisungen mit einem linearen Lernpfad, während im „Freien Lernen“ eigenständiges Agieren ohne Hilfselemente gefordert ist. Hierbei gibt es definierte Startpunkte und mehrere mögliche Endpunkte, wobei die Lernziele klar definiert sind. Fehler im „Freien Lernen“ können zum Abbruch der Lerneinheit oder zur verringerten Erfolgsquote führen, insbesondere bei gefährlichen Fehlern, wie etwa Schalthandlungen ohne vorherige Freischaltung, die zum Abbruch des Moduls führen.
Um die Wirksamkeit der Schulungen zu maximieren, werden Prototyp-Module parallel zur VES-Entwicklung erstellt. Zu den ersten Prototypen gehören ein VR-Onboarding-Tutorial sowie das Modul „Die fünf Sicherheitsregeln“. Die zentrale Zielsetzung des Projekts ist eine zukunftsfähige, sichere und effiziente Aus- und Weiterbildung im Bereich der Energieversorgung, was die Technische Universität Ilmenau durch ihr innovatives Konzept unterstreicht.
Die im Rahmen dieses Projektes erstellten digitalen Lernressourcen könnten maßgeblich dazu beitragen, dass die nächste Generation von Ingenieuren besser auf die Herausforderungen in der Energieversorgung vorbereitet wird. TU Ilmenau berichtet, dass …, während idw-online.de und Energieforen.de wertvolle zusätzliche Details zu den Methodiken und der praktischen Umsetzung liefern.