USB Stromnetz-Modell

[Peter W. (panpeter)]

Guten Tag,
ich bin neu hier und komme daher auch mit einer etwas ungenauen 
Anfängerfrage. Ich hoffe ihr könnt mir helfen.

Ich bin Lehrer und möchte in einer Projektwoche das Thema Energiewende 
behandeln. Hierbei möchte ich ein kleines Modell des 
Stromversorgungssystems auf Basis von 5V USB-Komponenten bauen.
- Solarpanel
- Speicher (Akku)
- Verbraucher (Lampe)
- Konventionelles Kraftwerk (Netzteil)
- Datalogger (Flow Meter)

Nun fehlt mir aber noch die „Schaltzentrale des Netzes", in die Schüler 
die Komponenten stecken können, um die Effekte bei viel und wenig Sonne, 
mit und ohne Speicher zu analysieren.

Das wäre relativ einfach, wenn man einen Zwischenspeicher nutzen würde, 
aber die Lampe soll ja gerade nicht leuchten, wenn nicht genug Licht da 
ist und Speicher und Kraftwerk nicht da sind. Wenn das PV-Modul hingegen 
zu viel Strom liefert soll dieser in den Speicher gelangen.

Ich habe technisches Know-How, habe schon mal Programmiert und gelötet, 
aber das hier ist nicht mein Spezialgebiet. Ich würde mich sehr freuen, 
wenn aus der Community hier eine Idee kommen würde, wie ich dieses 
relativ einfach umsetzen kann oder ob das Unterfangen nur mit sehr hohem 
Aufwand zu realisieren ist.
Vielen Dank im Voraus.
Peter

[Frank B. (frank501)]

Ich zweifele ernsthaft daran, das für eine solche Darstellung 
USB-Komponenten wirklich geeignet sind. Da kann man nicht wirklich 
darstellen, wie ein Stromnetz aufgebaut ist.
Ausserdem fehlen hier so wichtige Komponenten wie Umspannwerke und 
Schaltstellen.

Ich würde solch ein Netzmodell ganz klassisch mit ein oder zwei 
Dampfmaschinen mit Generatoren als Kraftwerke nachbilden.
Mit Printtrafos kann man die Spannung ungefährlich auf die 
Hochspannungsebene transformieren, und von dort wieder auf die 
Niederspannungsebene zurück, an der sich Verbraucher wie Motoren und 
Lämpchen befinden.
Dann kann man Solarzellen und Windgeneratoren auch gleich an der 
passenden Spannungsebene anschliessen. (Windparks und große 
Solarzellenfelder eher an der Mittel- oder Hochspannungsebene, private 
Solarzellen eher an der Niederspannungsebene)

So lässt sich der gesamte Aufbau denke ich, viel besser begreifen, als 
mit etwas so abstraktem wie USB-Komponenten.

Ausserdem lässt sich so auch ganz gut simulieren, was passiert, wenn 
Verbraucher zu- und abgeschaltet werden oder plötzlich der Wind oder die 
Sonne ausbleibt.


Peter W. schrieb:
> wie ich dieses
> relativ einfach umsetzen kann oder ob das Unterfangen nur mit sehr hohem
> Aufwand zu realisieren ist.

Den Aufwand ein solche komplexes Gebilde wie das Energienetz mit allen 
seinen Komponenten und Störgrößen begreifbar darzustellen halte ich mit 
einem halbwegs realistischen Modell für geringer als mit Komponenten, 
die eine zusätzliche Abstraktion erfordern.

Frank