VR-Kooperation zwischen der Arbeitsgruppe Netze und Energiesysteme und der Technischen Universität Athen

Beim internationalen Forschungsatelier der Arbeitsgruppe Netze und Energiesysteme (AGNES) der Fachhochschule Bielefeld sind internationalen Expert*innen aus der Forschung und Industrie unter anderem erste Ergebnisse des DigiFellowship-Projektes „VR-Netzleitwarte – zur Erlernung der Betriebsführung realer elektrischer Netze“ präsentiert worden. Im Zuge dessen ist eine Kooperation zwischen der Arbeitsgruppe von Prof. Haubrock und der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Nikolaos Hatziargyriou von der National Technical University of Athens (NTUA) entstanden.

Über den Kooperationspartner
Prof. Dr. Nikolaos Hatziargyriou von der National Technical University of Athens erwarb 1982 einen Doktortitel an der UMIST in Manchester und ist seit 1984 in der Energieabteilung der Fakultät für Elektro- und Computertechnik der NTUA tätig. Seit 1995 ist er Professor für Energiesysteme. Darüber hinaus ist er seit April 2015 Vorsitzender und CEO des griechischen Verteilnetzbetreibers DEDDIE und in zahlreichen Organisation Mitglied, darunter als Chefredakteur im IEEE Transactions on Power Systems. Zudem hat er über 60 Forschungs- und Entwicklungsprojekte koordiniert und wurde 2016 in die Thomson Reuters Liste der 1% am häufigsten zitierten Forscher aufgenommen. Er ist ein Experte im Gebiet der Betriebsführung elektrischer Netze und hat enge Kontakte zu griechischen Netzbetreibern. Das Projekt der VR-Netzleitwarte hat aufgrund der innovativen Methode, Ingenieur*innen für den Netzbetrieb auszubilden, sein Interesse geweckt.

Gegenstand der Kooperation
Das Projekt VR-Netzleitwarte zur Erlernung der Betriebsführung realer elektrischer Netze (VR-Netzleitwarte) ist ein Fellowship für Innovation in der digitalen Hochschule (Digi Fellowships). Seit 2016 unterstützen die Digi Fellowships des Landes Nordrhein-Westfalen die Digitalisierung von Studium und Lehre. Der Fokus liegt dabei auf der Entwicklung und Erprobung digitaler Lehr- und Lernformate und der Neugestaltung von Modulen und Studieninhalten unter der Nutzung digitaler Technologien. Im Projekt VR-Netzleitwarte, das im Oktober 2021 gestartet ist und von den Stadtwerken Bielefeld unterstützt wird, sollen den Studierenden in verschiedenen Szenarien praktische Erfahrungen bei der Bedienung elektrischer Netze nähergebracht werden. Dabei wird mit Hilfe einer VR-Brille die 3D-Umgebung einer realitätsnahen Netzleitwarte abgebildet, in der die Studierenden über Controller interagieren und Schalthandlungen im elektrischen Netz vornehmen können.

Aufgrund des großen Interesses seitens der NTUA stellte die Arbeitsgruppe ihre bisherigen Ergebnisse der Universität Athen zur Verfügung. Mithilfe der Expertise zum Betrieb elektrischer Netze und der Kontakte zu Netzbetreibern auf beiden Seiten wird die VR-Netzleitwarte weiter ausgebaut und optimiert. Neben dem Austausch von fachlicher Expertise beinhaltet die Kooperation eine Unterstützung seitens der AGNES beim Aufbau einer Netzleitwarte in VR an der NTUA. Erste Gespräche unter den Mitarbeitern beider Hochschulen fanden bereits Mitte Mai statt. Der NTUA konnte bereits die VR-Umgebung der Netzleitwarte zur Verfügung gestellt werden. Die Abbildung zeigt die 3D-Umgebung in Unity, einer Laufzeit- und Entwicklungsumgebung für Spiele. Die einzelnen Objekte in dem 3D-Raum werden mit der kostenlosen Graphiksoftware Blender realisiert. 

Die Studierenden tauchen mit Hilfe der VR-Brille in den virtuellen Raum ein. Über Controller, die in der Umgebung als Hände eingeblendet werden können die Studierenden 3D-Objekte berühren und mit Hilfe der Teleportierfunktion den Raum erkunden, ohne größere Strecken zurückzulegen. Aktuell wird an der Implementierung der Netzsimulation in das 3D-Abbild gearbeitet, die dann in der VR-Netzleitwarte gesteuert werden kann. Die NTUA sowie die FH Bielefeld sehen in dieser Methodik einen vielversprechenden Ansatz ohne großen wirtschaftlichen Aufwand und ohne sicherheitskritische Risiken Studierende elektrische Netze bedienen zu lassen. Eine weiterentwickelte Variante der VR-Netzleitwarte könnte ebenfalls interessant zur Schulung von Mitarbeiter*innen realer Netzleitwarten sein.
(Text: Fynn Liegmann)