Smart Grids – Interaktive Infografiken

In einer Woche ist es soweit – Die interaktive Infografik muss fertiggestellt sein. Momentan arbeiten wir mit höchster Priorität am Projekt weiter. Beide befassen wir uns mit der Programmierung des Projektes. Zum Einsatz kommt Action Script 3 sowie das Gaia Framework und die AS3 Klasse Tweener. Jens bearbeitet diverse Cinema4D Modelle, welche Vorgänge innerhalb der Infografik visualisieren. Hier folgen einige Impressionen zum Projekt und dem aktuellen Fortschritt.

Auch wenn es länger Still auf unserem Weblog war, wurde die Arbeit selbstverständlich fortgeführt. In den letzten Wochen haben wir unser Konzept nach dem Siemens-Feedback finalisiert sowie begonnen die einzelnen Elemente umzusetzen.

Hierzu gehört die Icon/Piktrogrammerstellung in Adobe Illustrator und die Anfertigung der Darstellungen in Maxon Cinema 4D. Final werden alle Elemente in  Adobe Flash ActionScript 3 zusammengeführt. Hierbei haben wir uns für das AS3 Gaia Framework entschieden, da dieses die von uns benötigten Funktionen besitzt.

Hier noch ein paar Eindrücke zum aktuellen Projektfortschritt:

Welche Ziele verfolgen wir mit unserer interaktiven Infografik? Folgende Punkte geben einen Überblick über die Inhalte, die  mit unserer Infografik abgegdeckt werden sollen:

• Grundfunktion eines Stromnetzes heute vs. Grundfunktion des Stromnetzes der Zukunft (Smart Grid)
• Wie kommt der Strom zu mir Nachhause / in die Firma / zum Verbraucher?
• Wie funktioniert die Übertragung der Energie?
  • Heutiges Netz
  • Smart Grid
• Positive Aspekte des „neuen“ Stromnetzes? / Was wird besser durch Smart Grids?

Smart Grid – Das Netz der Zukunft (?)
Was ist ein Smart Grid und was soll es in Zukunft bringen? Warum hat man sich auf ein solch komplexes Thema eingelassen? Clemens Hoffman gewährte uns Einblicke in die Thematik im Online-Meeting.

Fest steht, die „grüne Bewegung“ hat ihren Beitrag dazu geleistet solche Ansätze weiterzuentwickeln und den Nachhaltigkeitsgedanken voran zu treiben, so Clemens Hoffmann von Siemens. Erwähnenswert hierbei ist die Deutsche Umwelthilfe e. V., die „Netz-Events“ veranstalten, mitunter die „Fachveranstaltung Smart Grid“. Auf deren Website findet man einige interessante Aspekte zum Thema.

Fragestellungen zum Thema Netzte und Infrastruktur

Welches Ziel soll mit der Infografik verfolgt werden? Gesprächsthema mit Siemens waren mitunter die gemeinsamen Ziele, bzw. der Kontext in dem die Infografiken eingesetzt werden sollen. Dabei sind einige Einsatzszenarien denkbar, zum Beispiel auf der „Smart Grid“ Website oder im Intranet von Siemens selbst. Als Zielgruppe wurde nochmals bestätigt, dass es um eine große Bandbreite an Nutzern geht. Vom Voranstandsvorsitzenden bis zur Hausfrau sollen möglichst alle durch die Infografik Informiert werden können, ob interne Kommunikation innerhalb von Siemens oder als externe Kommunikation an die Öffentlichkeit.

Die Infografik soll ein Grundverständnis für die Funktionsweise von Stromnetzen vermitteln und welche Neuerungen und Vorteile die Smart Grid Technologie bringen soll. Worum es dabei nicht geht sind fein ausgearbeitete technische Details. Sollten Details vorhanden sein, dann möglichst allgemein Verständlich aufbereitet.

Eine unserer Fragestellung zum Thema Smart Grid war, wie Kommunizieren die einzelnen Komponenten des Grids miteinander? Hierzu hatten wir schon einige Vermutungen welche dann ziemlich exakt mit den Informationen von Siemens übereinstimmten. Die Kommunikation der einzelnen Komponenten des Grids können über verschiedenen Kommunikationsplattformen laufen. Erster denkbarer Kommunikationskanal ist das Internet (Breitbandanschlüsse / DSL). Problem hierbei könnte die Einbruchsicherheit in das Kommunikationsnetz sein, aber auch der nicht flächendeckende Ausbau von Breitbandanschlüssen.

Damit kommen wir auf die zweite mögliche Lösung, der Kommunikationsweg über die Luft. Per Funknetze, wie WiFi oder Mobilfunk u.ä., können die Signale von Komponente zu Komponente des Smart Grids übertragen werden. Dies wäre insbesondere für Länder ohne nennenswerte Netzinfrastruktur oder Gebiete mit unzureichender Abdeckung an Breitbandanschlüssen eine denkbare Lösung sein.

Eine andere Möglichkeit bietet das Stromnetz selbst. Die Signalübertragung findet über die Stromleitung statt. Bekannt ist die Technik unter der Bezeichnung „Powerline“. Die Komponenten im Stromnetz haben bisher auch eine basale Kommunikation, nämlich die Netzfrequenz (50Hz) der Stromleitung. Spannungsabfälle oder Spannungsspitzen wirken auf die Frequenz der Leitung ein. Diese Veränderung wird registriert und dazu genutzt Probleme in heutigen Netzten aufzuspüren.

Apropos heutige Netze, was muss am heutigen Netz aus- bzw. umgebaut werden für die Einführung von Smart Grids? Was Deutschland betrifft sind die Stromnetze in einem sehr guten Zustand. Dennoch wird das Netz meist auf Limit betrieben. Einzelne Ausfälle können eine Kettenreaktion hervorrufen, da die Last dann auf andere Leitungen verteilt werden muss, welche ihrerseits wiederum in die Knie gehen.

Dem sollen Smart Grids entgegenwirken durch mehr Flexibilität und ausgewogenerer Lastenverteilung. Was aber dann schlussendlich an Aus- bzw. Umbaumaßnahmen erforderlich ist, konnte in diesem Online-Meeting aus zeitlichen Gründen noch nicht geklärt werden. Weitere Informationen hierzu werden von Siemens noch nachgereicht.

Allgemeine Informationen
Für die Ausarbeitung der Themen aus dem Seminar „Interaktive Infografiken“ fand ein Online-Meeting mit Clemens Hoffmann von Siemens statt. Als Experte und Ansprechpartner für die zur Auswahl stehenden Themen wurde per Online-Präsentation ein Einblick auf die Thematik und das Projektziel aus Sicht der Siemens AG gewährt.

Viele Informationen und einige offene Fragestellungen wurden dadurch konkretisiert und bieten nun eine Grundlage für weiteres Arbeiten. Den Themen übergeordnet steht der Begriff „Nachhaltigkeit“ im Raum. Der stetig steigende Strombedarf und die Belastung der Umwelt, durch den derzeitig aus meist fossilen Energiequellen gewonnenen Strom, sind Gründe für eine neue Strategie und neue Ansätze für die Energiegewinnung. Die Rohstoffverknappung ist laut Siemens dabei eigentlich gar nicht das Problem. Vielmehr möchte man durch die derzeitige Art der Energiegewinnung und den Ausstoß von CO² (Treibhauseffekt) nicht ein Klima wie etwa „auf dem Mars“ erzeugen. Hier zeigt sich, dass das CO² ein zentrales Element für Klima, Energiehaushalt und für die Pflanzenwelt (Photosynthese), also der Umwelt, ist.

Alternative zu fossilen Energiequellen wäre die Atomenergie (Uran) (welche aber eigentlich auch keine Alternative darstellt). Die Problematik ist allseits bekannt, Sicherheitsrisiken und Gesundheitsgefährdung von Mensch und Tier, aber auch die Auswirkungen auf die Umwelt zeigen, dass Atomenergie keine langfristige Lösung sein kann.

Umweltfreundliche und Nachhaltige Alternativen gibt es einige. Wasserkraft, Windenergie oder Photovoltaik (Solarenergie) sind einige der Möglichkeiten. Bei der Photovoltaik (Solartechnik) oder bei der Windkraft muss man bedenken, dass für eine ausreichende Energiegewinnung doch große Flächen für das Aufstellen solcher Anlagen benötigt werden. In beiden Bereichen ist Siemens Hersteller solcher Anlagen. Stichwort bei diesem Thema ist das Akronym „SO EASY“, welches für „Selbst Organisiertes Energie Automatisierungs-System“ steht.

Dezentral
Blickt man etwa ein Jahrhundert zurück, war die Energieversorgung der Haushalte (zumindest in Deutschland) schon einmal dezentral gewesen. Wasserturbinen würden ab ca. 1880 zur Stromerzeugung genutzt und das meist eben dezentral. Die Industriealisierung hat dafür gesorgt, dass der steigende Energiebedarf gedeckt werden musste und damit Energieerzeugung durch Großkraftwerke zentralisiert wurde. Nun geht man wieder auf die Dezentralisierung der Stromnetze zurück.

Stromnetz
Wichtig für die Stabilität des Stromnetzes ist das Konstanthalten der Spannung. Die Spannung auf der Stromleitung ist bekanntermaßen in Deutschland (und Europa) bei 230 Volt. Dabei ist eine Toleranz von 10 % erlaubt. Sprich, die Spannung kann von 230V auf etwas über 200V absinken und das Stromnetz würde dies noch verkraften.

Durch die dezentralisierte Stromerzeugung, bspw. durch die Biogasanlage auf einem Bauernhof oder der Solarzellen auf dem eigenen Dach, können Störsignale auf der Stromleitung erzeugt werden, welche zu unangenehmen Effekten führen können. Der aus der Biogasanlage produzierte Strom wird teilweise in das allgemeine Stromnetz eingespeist. Nun kann es passieren, dass die Einspeisung des Stromes in das Netz in unmittelbarer Umgebung für Störsignale oder Überspannungen sorgt. So könnten andere Stromabnehmer in der Umgebung beschädigt werden. Dem gilt es entgegenzuwirken mit einer intelligenten Lösung. Die Netzlast muss sanft abgefangen und angeglichen werden, Störsignale möglichst frühzeitig erkannt und eliminiert werden. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass einzelne dezentrale Erzeuger bei Bedarf vom Gesamtnetz abgekoppelt werden können.

Ende, Teil1

Konzeptrender – Windenergie – Low Detail

Konzepskizzen – Preloader / Mainmenu / Diverse schnelle Scribbles

Das Thema „Netze – Infrastruktur“ ist sehr Umfangreich. Einen Überblick über alle aus unserer Sicht relevanten Bereiche gibt unsere Mindmap. Diese hilf uns dabei, die Recherche zu verfeinern und gleichzeitig den Überblick über die Thematik zu behalten.

Mindmap zum Thema Smart Grid

Zielmedium:

• Webpräsentation: Um unsere interaktive Infografik einem breiten Publikum präsentieren zu können, haben wir uns für den Weg der Webdistribution entschieden. Hierfür verwenden wir einfachen Internetspeicher (Webspace) sowie eine hierfür angelegte Top-Level-Domain. Realisiert wird die interaktive Infografik im Flash ActionScript 3.0 Code und nach Fertigstellung in HTML4/5 eingebunden.
• DVD/CD-Träger: Alternativ zur Webdistribution sowie Präsentation werden wir eine Informations-DVD/CD erstellen, auf welcher auch ohne Internetverbindung die interaktive Infografik erkundet werden kann. Diese DVD/CD beinhaltet eine selbstlauffähige Anwendung welche automatisch, nach dem Einlegen der DVD/CD, aufgerufen wird.

Zielgruppe: – Aufgrund der sehr heterogenen Zielgruppe, welche die Entscheider sowie das breite Publikum umfasst, ist die genaue Definition der Zielgruppe kein leichtes Unterfangen. Genaue Aussagen über die letztendliche Nutzergruppe können daher nur schwer erstellt werden. Der Nutzungskontext ist hingegen einfacher zu definieren. Hauptsächlich wird unsere Infografik in geschlossenen Räumen an Beamern, bei Präsentationen, sowie Computerbildschrimen (Direktgespräch, Selbstinformation) verwendet werden.

Welche didaktischen Kriterien spielen eine Rolle für die Aufbereitung und Gestaltung von interaktiven Infografiken? Werden diese bei der Ausarbeitung und Entwicklung von Infografiken, insbesondere im interaktiven Bereich berücksichtigt? In der letzten Seminarsitzung wurde ein Werkstattgespräch mit Prof. Dr. Frank Thissen geführt. Dabei wurde das Thema „Interaktive Infografik“ aus didaktischer Sicht betrachtet.

Ein wesentlicher Aspekt aus didaktischer Sicht für deren Gestaltung ist die Definition von Zielgruppen. Hier treffen wir gleich auf ein Grundproblem, denn die Zielgruppe für die Infografik, welche im Laufe des Seminars entwickelt werden soll, ist weitgehend heterogen. Grundsätzlich jedoch sind Zielgruppen aus didaktischer Sicht möglichst genau zu Definieren.

Die Emotionalität der Nutzer wird als Anknüpfungspunkt für die Aufbereitung von interaktiven Infografiken aufgegriffen. Nutzer möchten vieles mit einer interaktiven Infografik machen, wie beispielsweise diese auszuprobieren, sie verändern, Einfluss auf die Infografik zu haben. Nutzer gehen an Infografiken oft explorativ heran. Hier steht der Begriff „exploratives Lernen„ aus der Didaktik im Raum. Inwieweit eine interaktive Infografik explorativ sein darf, muss jeweils gesondert betrachtet werden. Um den Nutzer überhaupt erst mal für die Infografik zu gewinnen, muss Neugierde geweckt werden. Für eine langweilige und optisch schlecht anmutende Infografik wird sich kaum jemand interessieren. Zugleich bringt ein optischer Leckerbissen mit wenig bis kaum Inhalt genauso wenig (lern-) Erfolg beim Rezipienten. Gestaltung und Inhalt müssen gleichermaßen sorgfältig erarbeitet und umgesetzt werden.

Einige Ansätze aus der Didaktik werden nachfolgend erläutert.

Das Konzept der „Kernidee“ von Gallin und Ruf
Danach soll die Aufmerksamkeit auf das Thema gelenkt werden und neugierig machen. Es wird an bestehende Erfahrungen anknüpft, gleichzeitig können überraschende Elemente für steigendes Interesse sorgen. Die Kernidee soll knapp und prägnant sein, aber die Hintergründe bereits aufzeigen. e-learning-bw.de

Konzept der geheimen Orte von Christian Mikundo
Geheimes und Verstecktes weckt Neugierde und wird damit für den Nutzer attraktiver. Doch um an solche „geheimen Orte“ zu gelangen muss man sich seinen Weg dorthin erarbeiten. Der Belohnungseffekt entsteht wenn man am geheimen Ort angelangt ist und das „Abenteuer“ bestanden hat. Viele Freizeitparks werden nach diesem Prinzip angelegt aber auch Herrsteller von Produkten wie z.B. Nikon (http://nikonrumors.com/) oder Apple (http://www.macrumors.com/) profitieren von solchen Prinzipien.

Grundsätzlich zu Beachten:

• Vom Groben ins Ganze
• Von Beispielen zu Inhalten / Details
• Vertrautes verwenden
• Thema aus mehreren Perspektiven zeigen / Multiple Perspektiven
• Autentisch / realistisch
• Multimedial
• Wettbewerb / Spielbasierend
• Fragestellung des Nutzers mit einbeziehen (Welche Auswirkung / Mehrwert hat das für mich?)
• Infografik handgreiflich machen
• Emotional packen in Lebenswirklichkeit        

Im Seminar Interaktive Infografiken bei Prof. Ralph Tille dreht sich im Sommersemester 2010 alles rund um das Thema Smart Grids. Verschiedene Themenbereiche stehen für weitere Ausarbeitungen zur Verfügung, unter anderem:

1. CO2 – Effekt
   (umgangssprachlich “Treibhauseffekt”)
   http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide_in_Earth%27s_atmosphere
2. Energieregulierung mit Bedarf an Ausgleichsenergie
   (Unter Ausgleichsenergie versteht man die elektrische Energie, um die der Verbrauch eines Bilanzkreises prognostizierten Verbrauch abweicht. Sie ist das Pendant auf dem Abrechnungsmarkt zur Regelleistung.)
   Quelle: wikipedia
   http://www.stromtip.de/lexikon/857/Ausgleichsenergie.html
3. Netze – Infrastruktur
   (sind ggf. nicht mehr den Anforderungen von morgen gewachsen – Einspeisung, regenerative Energien)
   http://www.elektrotechnik.vogel.de/jubilaeum/articles/123892/?icmp=aut-artikel-artikel-40
4. Wie entsteht ein Strompreis?
   (Business-Modelle in einem neuen Energiemarkt)
   http://www.ele.de/Privatkunden/Strom/Infos_und_Tipps/Wie_entsteht_der_Strompreis.asp
5. Potentiale erneuerbarer Energien
   z.B. Studien von Volker von Quaschning
   http://www.volker-quaschning.de/index.php
   oder:
   Nachhaltige Energiesysteme : Grundlagen, Systemtechnik und Anwendungsbeispiele aus der Praxis von Holger Watter online-PDF über unsere Bibliothek:
   http://dx.doi.org/10.1007/978-3-8348-9318-5

Nun gilt es eines der Themen aufzugreifen und mit der Recherche zu beginnen.