Installations- und

Heizungstechnik

Fachkunde

Grundlagen & Lernfelder 1 –15

Bearbeitet von Lehrern an berufsbildenden Schulen und von Ingenieuren(siehe Rückseite)

5. Auflage

VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL · Nourney, Vollmer GmbH & Co. KGDüsselberger Straße 23 · 42781 Haan-Gruiten

Europa-Nr.: 1521X

EUROPA-FACHBUCHREIHEfür metalltechnische Berufe

Autoren der „Fachkunde Installations- und Heizungstechnik“

Blickle, Siegfried Dipl.-Ing., Oberstudienrat FreudenstadtFlegel, Robert Wissenschaftlicher Lehrer StuttgartHärterich, Manfred M. A., Oberstudiendirektor DitzingenJungmann, Friedrich Oberstudienrat HeidelbergKögel, Peter Dipl. Ing. (FH), Oberstudienrat St. MaximinKüpper, Elmar Dipl. Ing. (FH), Oberstudienrat Wehr-ÖflingenMerkle, Helmut Dipl.-Ing., Studiendirektor ForstUhr, Ulrich Dipl.-Ing., Studiendirektor Rheinfelden

Leitung des Arbeitskreises und Lektorat:

Manfred Härterich, M. A., Oberstudiendirektor, Ditzingen

Bildbearbeitung:

Irene Lillich, Zeichenbüro, Schwäbisch GmündVerlag Europa-Lehrmittel, Abt. Bildbearbeitung, Ostfildern

Umschlaggestaltung:

Michael M. Kappenstein, 60594 Frankfurt

5. Auflage 2014

Druck 5 4 3 2

Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da sie bis auf die Behebung von Druckfehlern untereinander unverändert sind.

ISBN 978-3-8085-1527-3

Alle Rechte vorbehalten. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der gesetzlich geregelten Fälle muss vom Verlag schriftlich genehmigt werden.

© 2014 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruiten© 2001 by http://www.europa-lehrmittel.deSatz: rkt, 42799 Leichlingen, www.rktypo.comDruck: B.O.S.S Druck und Medien GmbH, 47574 Goch

Einführungi

Die im Verlag Europa-Lehrmittel neu erschienene „Fachkunde Installations- und Heizungstechnik“ dientder Aus- und Weiterbildung im Beruf Anlagenmechaniker/in für Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik.

Der Inhalt des Buches ist auf die einschlägigen Bildungspläne der Bundesländer für Berufliche Schulen und auf die Verordnung über die Berufsausbildung zum/zur An -lagen mechaniker/in für Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik des Bundes -ministeriums ab gestimmt. Er umfasst den gesamten Lehrstoff der Berufsschul- bzw.Ausbildungsjahre sowie des Berufskollegs. Die Inhalte entsprechen den für diesenFachbereich geltenden technischen Regeln und den gesetzlichen Ver ordnungen sowie den fachbezogenen Vorschriften, insbesondere den DIN EN-Normen und DIN-Normen. Fragen des Umweltschutzes und der Arbeitssicherheit sind bei den je-weiligen Fachbereichen berücksichtigt.

Das Fachbuch umfasst 16 Kapitel. In den Kapiteln eins bis fünfzehn ist die Installations-

und Heizungstechnik in fünfzehn Lernfelder sachlogisch aufgeteilt und dargestellt.Das Kapitel K enthält zwei lernfeldübergreifende Kundenaufträge mit Lösungen undweitere Kundenaufträge und Aufgaben. Bei der Gliederung des Buches wurde von ei-nem Leitprojekt ausgegangen, das dem Inhaltsverzeichnis vorangestellt ist. Das Leit-projekt ist als Schnitt durch ein Wohngebäude dargestellt und enthält alle erforderli-chen Bereiche der Installations- und Heizungstechnik. Die Lernfelder behandeln Teil-bereiche und sind dem Leitprojekt entnommen. Jedem Kapitel ist ein Piktogramm

zugeordnet, das jeweils am Außenrand der Seiten angeordnet ist und auf den Inhaltder Seiten hinweist. Dadurch ist ein schnelles und müheloses Zurechtfinden im Buchgewährleistet.

Jedem Lernfeld ist als Aufgabenstellung ein Kundenauftrag voran gestellt. Das Fach-buch untergliedert die jeweiligen Lernfelder in technologische, mathematische,

zeichnerische und arbeitsplanerische Lerninhalte. Dadurch kann der Unterricht hand-lungsorientiert gestaltet werden. Merksätze und Formeln sowie Fragen zur Lernziel-

kontrolle sind farblich herausgehoben. Über tausend mehrfarbige Fotos und Zeich-nungen, Tabellen und Diagramme ermöglichen es, die Lernfelder selbstständig zu erarbeiten. Die Lernfelder schließen mit der Lösung des Kundenauftrages ab. Zweiweitere Lernsituationen dienen der Vertiefung und Übung des Gelernten. Im letztenKapitel des Buches wird ein Gesamtprojekt dargestellt, in dem Lerninhalte aus allenLernfeldern zur Anwendung kommen.

Die „Fachkunde Installations- und Heizungstechnik“ ist vorrangig als Lernmittel fürSchüler, Schülerinnen und Auszubildende in der Berufsschule, in der Berufsfach -

schule und im Berufskolleg sowie in der betrieblichen und überbetrieblichen Ausbil-

dung konzipiert. Außerdem eignet es sich in der Meisterschule, Technikerschule undAkademie für handwerkliche Berufe zur Wiedergewinnung und Sicherung des Grund-wissens. Daneben kann es in der Praxis als Informationsquelle und als Nachschlage-werk dienen. Das Fachbuch wird auch unter denjenigen Freunde finden, die sich aufein Studium vorbereiten oder im Praktikum auf fachliche Fragen Antworten suchen.

In der fünften Auflage sind die Normänderungen berücksichtigt. Einige Abbildungen wurden optimiertund Textstellen aufgrund von Leserhinweisen geändert. Autoren und Verlag danken für die zahlreichenHinweise zur 1. bis 4. Auflage und freuen sich auf weitere konstruktive Verbesserungsvorschläge an:lektorat@europa-lehrmittel.de .

Winter 2013/2014 Die Verfasser

3

Inhalt

GliederungundGestaltung

MethodischeKonzeption

Zielgruppen

4

Leitprojekt

TW

GasSpeicherfürDachab-lauf-wasser

313

3144 26527Z

5

6

7

Brenn-wert-kessel

DVGW

T

T

Steue- rung

T

m3

p

1

Lernfelderi

1 Bearbeiten von Bauelementen mithandgeführten Werkzeugen

2a Bearbeiten von Anlagenteilen mit Maschinen

2b Bearbeiten von Kundenaufträgen

3 Herstellen von einfachen Baugruppen

4 Warten technischer Systeme

5 Trinkwasserinstallation

6 Entwässerungsanlagen

7 Wärmeverteilungsanlagen

8 Ausstatten von Sanitärräumen

9 Wärmeerzeuger

10 Heizungsregelung

11 Trinkwassererwärmung

12 Brennstoff-Versorgungsanlagen

13 Raumlufttechnische Anlagen

14 Instandhaltung

15 Ressourcenschonende Anlagen

1.1 Abwicklung eines Kundenauftrags . . 131.1.1 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 141.1.2 Blechbauteil Rinne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.1.3 Rohrkonsole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.2 Werkstofftechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.2.1 Einteilung der Werkstoffe . . . . . . . . . . . . . 201.2.2 Werkstoffeigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . 211.2.2.1 Physikalische Eigenschaften . . . . . . . . . . 211.2.2.2 Mechanisch-technologische

Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221.2.2.3 Chemisch-technologische

Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.2.2.4 Umweltverträglichkeit, gesund-

heitliche Unschädlichkeit . . . . . . . . . . . . . . 231.2.3 Innerer Aufbau der Metalle,

Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.2.4 Nichteisenmetalle (NE-Metalle) . . . . . . 251.2.5 Stähle und Eisen-Gusswerkstoffe . . . . 281.2.6 Eisen-Gusswerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . 301.2.7 Handelsformen der Stähle . . . . . . . . . . . . 311.2.8 Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321.2.9 Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341.3 Fertigungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361.3.1 Prüfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361.3.2 Trennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401.3.2.1 Schneiden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401.3.2.2 Spanen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411.3.3 Umformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441.3.3.1 Umformen von Blechen . . . . . . . . . . . . . . . 441.3.3.2 Biegen von Rohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471.3.3.3 Befestigen von Rohren . . . . . . . . . . . . . . . . 471.3.4 Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491.3.4.1 Schraubverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 491.3.4.2 Dübel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511.3.4.3 Schweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521.3.4.4 Löten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591.3.4.5 Nieten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621.3.5 Arbeitssicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631.3.5.1 Sicherheitszeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631.3.5.2 Sicherheitsmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . 641.3.5.3 Aufgaben im betrieblichen

Arbeitsschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 651.4 Arbeitsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 661.4.1 Zeichnungsnormen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 661.4.1.1 Größe der Zeichnung, Blattfaltung . . 661.4.1.2 Linien in Zeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 671.4.1.3 Beschriften der Zeichnungen . . . . . . . . . 68

1 Bearbeiten von Bauelementen mithandgeführten Werkzeugen

5

1.4.1.4 Maßeintrag in Zeichnungen . . . . . . . . . . 681.4.1.5 Bemaßungsregeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 691.4.1.6 Schnittdarstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 711.4.1.7 Gewindedarstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 711.4.1.8 Darstellung von Schweißnähten . . . . . 721.4.2 Projektionen und räumliche

Darstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741.4.2.1 Parallelprojektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741.4.2.2 Räumliche Darstellungen . . . . . . . . . . . . . 741.4.2.3 Isometrische Darstellungen . . . . . . . . . . . 761.4.2.4 z-Maß-Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 771.5 Technische Berechnungen . . . . . . . . . . . . 801.5.1 Lösungsweg technischer

Berechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801.5.1.1 Gleichungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 811.5.1.2 Schaubilder, Diagramme und

Tabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 821.5.2 Dreisatz- und Prozentrechnen . . . . . . . . 841.5.3 Längen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 861.5.3.1 Längeneinheiten, Maßstäbe . . . . . . . . . . 861.5.3.2 Teilungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 871.5.3.3 Gebogene und gestreckte Längen . . . 881.5.3.4 Pythagoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 901.5.4 Flächen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 911.5.4.1 Flächeneinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 911.5.4.2 Flächen mit geraden Linien . . . . . . . . . . . 911.5.4.3 Flächen mit gebogenen Linien . . . . . . . 931.5.5 Volumenberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 951.5.5.1 Volumeneinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 951.5.5.2 Gleichdicke Körper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 951.5.5.3 Spitze Körper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 961.5.5.4 Abgestumpfte Körper . . . . . . . . . . . . . . . . . 961.5.5.5 Kugeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 961.5.5.6 Ringförmige Körper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 961.5.5.7 Zusammengesetzte Körper . . . . . . . . . . . 961.5.6 Masse und Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 971.5.7 Kraft und Gewichtskraft . . . . . . . . . . . . . . . 991.5.8 Hebel und Drehmoment . . . . . . . . . . . . . . 991.5.9 Geradlinige und kreisförmige

Bewegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1001.5.10 Mechanische Arbeit, Leistung und

Wirkungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

2a.1 Aufgaben zum Kundenauftrag . . . . . . . 1052a.2 Rohrwerkstoffe und

Verbindungstechniken . . . . . . . . . . . . . . . . 1062a.3 Stahlrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

2a Bearbeiten von Anlagenteilen mit Maschinen

Inhaltsverzeichnisi

2a.4 Kupferrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1092a.5 Kunststoffrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1102a.6 Metallverbundrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1112a.7 Informationsmaterial . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1122a.8 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 1132a.9 Lernsituationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

.2b.1 Betriebliches Leistungsangebot . . . . . . 1172b.1.1 Waren- und Dienstleistungsangebot 1172b.2 Auftragsbeschaffung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1192b.2.1 Betriebskultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1192b.2.2 Betriebsdarstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1202b.3 Angebot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1212b.3.1 Kundenbedürfnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1212b.3.2 Kostenrechnen zur

Angebotserstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1232b.3.3 Angebotserstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1252b.4 Auftragsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1272b.4.1 Betriebliche Organisation . . . . . . . . . . . . . 1272b.4.2 Auftragsbearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1272b.5 Ausführung und Übergabe . . . . . . . . . . . 1282b.5.1 Qualität der Handwerkerleistung . . . . 1282b.5.2 Auftragsausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1292b.5.3 Abnahme und Übergabe . . . . . . . . . . . . . . 1292b.6 Abrechnung, Nachkalkulation . . . . . . . . 1302b.7 Kundenservice und -betreuung . . . . . . 1312b.8 Lösung des Kundenauftrages . . . . . . . . 133

3.1 Abwicklung des Kundenauftrags . . . . 1373.2 Aufgaben zum Kundenauftrag . . . . . . . 1383.3 Informationsmaterial . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1383.3.1 Installationssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1383.3.2 Beispiel eines Vorwandsystems . . . . . . 1393.3.3 Urinalsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1413.4 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 1423.5 Lernsituation 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1453.6 Lernsituation 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1453.7 Bauzeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1463.8 Darstellung von SHK-Bauteilen

und SHK-Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1493.8.1 Schemazeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1493.8.2 Montageskizzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

4.1 Grundbegriffe der Instandhaltung . . . 1554.2 Inspektions- und Wartungsplan . . . . . . 1554.2.1 Trinkwasserinstallation . . . . . . . . . . . . . . . . 1554.2.2 Abwasserinstallation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1564.3 Inspektion, Wartung und Instand-

setzung haustechnischer Systeme . . . . .157

2b Bearbeiten von Kundenaufträgen

3 Herstellen von einfachen Baugruppen

4 Warten technischer Systeme

6

Inhaltsverzeichnis

4.3.1 Rückflussverhinderer in Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

4.3.2 Nicht rückspülbarer Filter . . . . . . . . . . . . . 1574.3.3 Rückspülbarer Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1584.3.4 Druckminderer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1594.4 Einsatz und Wartung elektrischer

Betriebsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1604.4.1 Speisepunkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1604.4.2 Leitungsroller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1614.4.3 Handleuchten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1614.4.4 Handgeführte Elektrowerkzeuge . . . . . 1624.4.5 Instandsetzung, Wartung,

Prüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1624.5 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . 1624.6 Lernsituation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1644.7 Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1654.7.1 Dreiphasenwechselspannungs-

Erzeugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1654.7.2 Dreiphasenwechselspannungs-

Verteilung und Transformation . . . . . . . 1674.7.3 Drehstrom-Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1684.7.4 Hausanschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1704.7.5 Schutz elektrischer Leitungen

und Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1734.7.6 Gefahren im Umgang mit dem

elektrischen Strom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1774.7.7 Maßnahmen bei Arbeiten

an elektrischen Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . 1794.7.8 Isolierte Leitungen und Kabel . . . . . . . . 1804.7.9 Verlegearten von Leitungen

und Kabeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1854.7.10 Elektroinstallation

im Wohnbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1984.7.11 Elektroinstallation in Räumen

mit Badewanne oder Dusche . . . . . . . . . 2014.7.12 Prüfen von elektrischen

Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2044.7.13 Schaltungsunterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . 2094.7.14 Installationsschaltungen . . . . . . . . . . . . . . 2144.7.15 Bemessung von fest verlegten

Kabeln und Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 2194.7.16 Messungen an elektrischen

Bauteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2244.7.16.1 Messen und Prüfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2244.7.16.2 Messfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2244.7.16.3 Spannungsmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2254.7.16.4 Strommessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2264.7.16.5 Messen von Widerständen . . . . . . . . . . . 2274.7.16.6 Messen mit

Vielfach-Messinstrumenten . . . . . . . . . . 2274.7.17 Fehlersuche in elektrischen Anlagen

und Geräten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2294.7.17.1 Fehlerarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2294.7.17.2 Fehlersuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2304.7.17.3 Instandhalten von

Elektrogeräten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

5.1 Trinkwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2355.1.1 Kreislauf des Wassers . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2355.1.2 Physikalische und chemische

Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2365.1.3 Trinkwassergewinnung

und -verteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2405.1.4 Anforderungen an Trinkwasser . . . . . . . . 2435.2 Trinkwasseranlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2445.2.1 Verbrauchsleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2445.2.2 Leitungsverlegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2465.2.3 Dämmung von Kaltwasserleitungen . 2475.2.4 Korrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2475.2.4.1 Korrosionsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2475.2.4.2 Korrosionsschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2485.2.4.3 Erscheinungsformen der Korrosion . . 2505.2.5 Schallschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2515.2.5.1 Schallentstehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2515.2.5.2 Schallausbreitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2525.2.5.3 Schallschutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . 2535.2.6 Brandschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2545.2.7 Sicherungsmaßnahmen gegen

Rückfließen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2575.2.8 Sicherungsarmaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2615.2.9 Inbetriebnahme von

Trinkwasseranlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2645.3 Behandlung von Trinkwasser . . . . . . . . . . 2665.3.1 Kalk und Kohlensäure im Trinkwasser 2665.3.2 Härtestabilisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2675.3.3 Enthärtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2685.3.4 Entsalzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2695.4 Pumpen in der Wasserversorgung . . . 2715.4.1 Pumpenarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2715.4.2 Betriebsverhalten von Pumpen . . . . . . . 2725.5 Darstellung von Trinkwasseranlagen . 2735.5.1 Teilzeichnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2735.5.2 Leitungsschema und Strangschema . 2745.6 Berechnungen bei

Trinkwasseranlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2765.6.1 Druck in Flüssigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2765.6.2 Volumenstrom,

Fließgeschwindigkeit, Rohrweite . . . . . 2785.6.3 Druckverluste in Wasserleitungen . . . . 2795.6.4 Pumpenberechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 2805.7 Lernsituationen zur

Trinkwasserinstallation . . . . . . . . . . . . . . . . 2825.7.1 Kundenauftrag:

Wasserzähleranlage mit Verteilung . . . 2825.7.2 Lernsituationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

6.1 Abwasserentsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . 2856.1.1 Öffentliche Abwasserentsorgung . . . . 285

5 Trinkwasserinstallation

6 Entwässerungsanlagen

7

Inhaltsverzeichnis

6.1.2 Private Abwasserentsorgung . . . . . . . . . 2866.1.3 Gesetzliche Grundlagen der

Abwasserentsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2876.2 Entwässerungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . 2876.2.1 Leitungsabschnitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2876.2.2 Rohrwerkstoffe und Verbindungs-

techniken bei Abwasserleitungen . . . . 2886.2.3 Verlegen von Abwasserleitungen . . . . 2926.2.4 Befestigung von

Abwasserleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2986.2.5 Ablaufstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2996.3 Rückhalten schädlicher Stoffe . . . . . . . 3006.3.1 Sand- und Schlammfänge . . . . . . . . . . . . 3016.3.2 Fettabscheider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3016.3.3 Leichtflüssigkeitsabscheider . . . . . . . . . . 3026.3.4 Stärkeabscheider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3036.3.5 Neutralisationsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . 3036.4 Schutz gegen Rückstau . . . . . . . . . . . . . . . 3036.4.1 Hebeanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3046.4.2 Rückstauverschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3056.5 Darstellung von

Entwässerungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . 3066.5.1 Sinnbilder, Leitungsarten . . . . . . . . . . . . . 3076.5.2 Zeichnungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3086.6 Dachentwässerung, Dachrinnen . . . . . 3096.6.1 Ablaufverhalten des Regenwassers . 3096.6.2 Dacharten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3096.6.3 Bezeichnung der Dachteile . . . . . . . . . . . . 3106.6.4 Werkstoffe zur Ableitung des

Niederschlagwassers . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3106.6.5 Dachrinnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3116.7 Regenfallrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3136.7.1 Regenfallrohre mit Teilfüllung . . . . . . . . 3136.7.2 Dachentwässerung mit

Druckströmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3146.8 Nutzung von Dachablaufwasser . . . . . 3156.9 Verwahrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3166.9.1 Kehlbleche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3166.9.2 Mauer- und Gesimsabdeckungen . . . . 3166.9.3 Ortgangbleche, Dachrandabschlüsse 3166.9.4 Maueranschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3176.9.5 Einfassen von Schornsteinen

und Gauben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3176.10 Arbeitssicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3186.10.1 UVV bei Dacharbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . 3186.10.2 UVV bei Arbeiten in Gräben . . . . . . . . . . 3186.11 Berechnungen bei

Entwässerungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . 3196.11.1 Gefälle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3196.11.2 Schmutzwasserabfluss . . . . . . . . . . . . . . . . 3206.11.3 Längenänderung durch

Temperaturänderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3226.11.4 Bemessung von Dachrinnen und

Regenfallrohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3246.12 Lernsituationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3266.12.1 Bearbeitung des Kundenauftrages . . 3266.12.2 Lernsituationen, Beispiele . . . . . . . . . . . . 329

7.1 Energie – Wärme –Temperatur . . . . . . . 3317.2 Temperaturmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3337.3 Thermische Ausdehnung . . . . . . . . . . . . . 3347.3.1 Längenänderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3357.3.2 Volumenänderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3367.3.3 Volumenänderung bei Wasser . . . . . . . 3377.3.4 Volumenänderung von Gasen . . . . . . . 3377.4 Wärmemenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3387.4.1 Wärmemenge

bei Temperaturänderung . . . . . . . . . . . . . . 3387.4.2 Wärmemenge zur Änderung des

Aggregatzustandes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3397.5 Wärmeleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3397.6 Wärmeübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3407.7 Wärmeverteilungssysteme . . . . . . . . . . . 3427.7.1 Obere Verteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3437.7.2 Untere Verteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3437.7.3 Zweirohrheizung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3437.7.4 Einrohrheizung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3447.75 Stockwerks- und Etagenheizung . . . . . 3457.7.6 Rohrarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3457.8 Heizungspumpen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3477.8.1 Pumpenwarmwasserheizung . . . . . . . . . 3477.8.2 Pumpenbauart und Funktion . . . . . . . . . 3477.8.3 Montage der Heizungspumpe . . . . . . . . 3487.8.4 Pumpenauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3487.8.5 Regelbare Heizungspumpen . . . . . . . . . 3497.9 Heizflächen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3517.9.1 Heizkörperanordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . 3517.9.2 Heizkörperarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3527.9.3 Flächenheizungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3567.10 Heizungsarmaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3607.10.1 Absperr- und Regelarmaturen

in Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3617.10.2 Armaturen an Heizkörpern . . . . . . . . . . . 3647.10.3 Heizungsverteiler und -sammler . . . . . 3657.11 Montage der Heizungsanlagen . . . . . . 3677.11.1 Montage der Rohrleitungen . . . . . . . . . . 3677.11.2 Montage der Heizkörper . . . . . . . . . . . . . . 3697.11.3 Montage der Fußbodenheizung . . . . . 3707.11.4 Füllen, Entlüften und Entleeren . . . . . . 3717.11.5 Hydraulischer Abgleich . . . . . . . . . . . . . . . . 3727.11.6 Wärmedämmung der

Heizungsrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3737.11.7 Korrosionsschutz in

Heizungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3737.12 Darstellung von

Wärmeverteilungsanlagen . . . . . . . . . . . . 3747.12.1 Erstellen von Zeichnungen . . . . . . . . . . . 3747.12.2 Erstellen von Materiallisten . . . . . . . . . . 3757.13 Berechnungen zu

Wärmeverteilungsanlagen . . . . . . . . . . . . 3777.13.1 Wärmedurchgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3777.13.2 Wärmedurchgangskoeffizient . . . . . . . . 377

7 Wärmeverteilungsanlagen

8

Inhaltsverzeichnis

7.13.3 Heizlastberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3797.13.4 Auslegung von Heizflächen . . . . . . . . . . . 3817.13.5 Dimensionierung des Rohrnetzes . . . 3837.13.5.1 Massenstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3837.13.5.2 Druckverluste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3837.13.6 Auswahl von Umwälzpumpen . . . . . . . 3867.14 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . 3877.14.1 Vorüberlegungen zum Auftrag . . . . . . . 3877.14.2 Kundengespräch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3877.14.3 Vorschlag zur Raumbeheizung . . . . . . . 3877.14.4 Berechnungen zur Raumheizung . . . . 3887.14.5 Kostenvoranschlag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3887.14.6 Arbeitsablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3887.15 Lernsituationen

zu Wärmeverteilanlagen . . . . . . . . . . . . . . 389

8.1 Planungsgrundlagen für

Sanitärräume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3918.1.1 Ausstattung von Sanitärräumen . . . . . 3918.1.2 Steilflächen, seitliche Abstände

und Bewegungsflächen . . . . . . . . . . . . . . . 3928.1.3 Planungsgrundlagen für Bäder

und WC-Räume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3938.1.4 Barrierefreie Sanitärräume . . . . . . . . . . . 3948.1.5 Planungsgrundlagen für Küchen . . . . 3958.2 Erdung, elektrische Schutzbereiche

und Schutzarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3968.3 Vorwandinstallation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3988.4 Abdichtung von Flächen und Fugen . 4018.5 Fliesengerechte Installation . . . . . . . . . . 4038.6 Lüftung innenliegender

Sanitärräume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4048.7 Werkstoffe für Sanitärgegenstände . 4068.7.1 Keramische Werkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . 4068.7.2 Metallische Werkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . 4068.7.3 Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4078.8 Sanitärarmaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4088.8.1 Absperrarmaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4088.8.2 Auslaufarmaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4098.8.3 Ablaufarmaturen, Spülkästen . . . . . . . . 4148.9 Steuerungs- und Regelungstechnik . 4178.9.1 Aufbau und Wirkungsweise

einer Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4178.9.2 Arten der Steuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . 4198.9.3 Aufbau und Wirkungsweise einer

Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4208.10 Sanitäre Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4228.10.1 Waschbecken und

Waschtischanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4228.10.2 Sitzwaschbeckenanlagen . . . . . . . . . . . . . 4258.10.3 Klosettanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4268.10.4 Urinalanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4298.10.5 Badewannenanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4308.10.6 Duschanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434

8 Ausstatten von Sanitärräumen

8.10.7 Spülbeckenanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4368.11 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . 4398.11.1 Bauplan und Bauausführung . . . . . . . . . 4398.11.2 Einrichtungsvorschläge . . . . . . . . . . . . . . . 4398.11.3 3D-Darstellung der

Planungsvorschläge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4418.11.4 Detailplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4418.12 Lernsituationen, Beispiele . . . . . . . . . . . . 443

9.1 Unterscheidung der Wärmeerzeuger 4469.1.1 Wärmeträger- oder Heizmedium . . . . . 4469.1.2 Art der Brennstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4479.1.3 Bauart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4489.1.4 Brennraumkonstruktion . . . . . . . . . . . . . . . 4499.1.5 Brenner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4509.1.5.1 Brennraum für feste Brennstoffe . . . . 4509.1.5.2 Ölbrenner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4519.1.5.3 Gasbrenner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4549.2 Aufstellungsrichtlinien für

Wärmeerzeuger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4579.2.1 Allgemeine Festlegungen für

Aufstellräume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4579.2.2 Zusätzliche Festlegungen für

Aufstellräume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4579.2.2.1 Unterscheidungsmerkmale der

Gasgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4589.2.2.2 Funktion von Gas-Wärmeerzeugern . 4659.3 Sicherheitstechnische Ausrüstung . . 4709.3. Bauart der Anlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4709.3.2 Vorlauftemperatur und

Brennstoffart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4719.3.3 Funktion der Sicherheits-

einrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4739.4 Verbrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4769.4.1 Verbrennungsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . 4769.4.2 Verbrennungsproduk . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4789.5 Abgasanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4789.5.1 Strömungssicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4799.5.2 Abgasklappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4809.5.3 Abgasrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4819.5.4 Schornsteine (Abgasleitungen) . . . . . . 4819.6 Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4869.6.1 Information zur Inbetriebnahme . . . . . 4879.6.2 Einlassen von Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4879.6.3 Einstellen von Gaswärmeerzeugern . 4879.6.4 Funktionsprüfung der Abgasanlage . 4889.6.5 Unterrichtung des Betreibers . . . . . . . . . 4909.7 Darstellung von Wärmeerzeugern . . . 4919.7.1 Erstellen von Zeichnungen . . . . . . . . . . . 4919.7.2 Erstellung von Materiallisten . . . . . . . . . 4929.8 Berechnungen bei Wärmeerzeugern . 4939.8.1 Energiebedarf zur Stofferwärmung . 4939.8.2 Geräteleistung und Wirkungsgrad . . . 4949.8.3 Anschluss- und Einstellwerte . . . . . . . . . 496

9 Wärmeerzeuger

9.8.4 Öldurchsatz und Auswahl von Brennerdüsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497

9.8.5 Abgasverluste und Wirkungsgrade . . 4999.8.6 Abgasvolumen und

Verbindungsstücke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5019.9 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 5039.9.1 Vorüberlegung und Vorgehensweise . 5039.9.2 Kundengespräch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5039.9.3 Berechnungen zum Wärmeerzeuger . 5049.9.4 Materialzusammenstellung . . . . . . . . . . . 5049.9.5 Montage des Wärmeerzeugers . . . . . . . 5049.9.6 Inbetriebnahme des

Wärmeerzeugers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5069.10 Lernsituationen zu Wärmeerzeugern 5069.10.1 Lernsituation 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5069.10.2 Lernsituation 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5079.11 Alternative Wärmeerzeuger . . . . . . . . . . . 5089.11.1 Blockheizkraftwerke (BHKW) . . . . . . . . . 5089.11.2 Wärmepumpen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5099.11.3 Solarwärme zur

Heizungsunterstützung . . . . . . . . . . . . . . . . 5119.11.4 Biogasanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512

10.1 Regelung von Heizungsanlagen . . . . . . 51510.1.1 Regelung

der Kesselwassertemperatur . . . . . . . . . . 51510.1.2 Regelung der Vorlauftemperatur . . . . . . 51610.1.3 Regelung der Raumtemperatur . . . . . . . 51710.1.4 Beimischregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51910.2 Brennersteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52010.2.1 Feuerungsautomat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52010.3 Temperaturregelung beim TWE . . . . . . . 52110.3.1 Speicher-Vorrangschaltung . . . . . . . . . . . . 52110.3.2 Verminderung von Legionellen-

wachstum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52110.3.3 Zirkulationspumpen-Steuerung . . . . . . 52110.4 Gebäudeautomation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52110.4.1 BUS-Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52210.4.2 Funksysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52310.4.3 BUS- und Funksystem . . . . . . . . . . . . . . . . . 52410.4.4 Gebäudeüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . 52410.5 Darstellung

von Heizungsregelungen . . . . . . . . . . . . . . 52610.5.1 Funktionsablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52610.5.2 Stromlaufplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52610.5.3 Verdrahtungspläne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52610.5.4 Vernetzungspläne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52610.6 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 52710.6.1 Vorhandene Gebäudedaten . . . . . . . . . . . 52710.6.2 Vorüberlegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52710.6.3 Kundengespräch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52810.6.4 Kostenzusammenstellung . . . . . . . . . . . . . 52810.7 Lernsituationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52910.7.1 Lernsituation 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52910.7.2 Lernsituation 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529

10 Heizungsregelung

9

Inhaltsverzeichnis

11.1 Warmwasserbedarf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53111.1.1 Warmwasserbedarf

im Wohnungsbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53111.1.2 Warmwasserbedarf im Gewerbe . . . . . 53111.2 Wärmegewinnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53211.3 Wärmetauscher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53411.3.1 Wärmetauscher für Abgase . . . . . . . . . . . 53411.3.2 Wärmetauscher für Flüssigkeiten . . . . . 53411.3.3 Wärmetauscher bei elektrischer

Trinkwassererwärmung . . . . . . . . . . . . . . . 53611.4 Bauarten von

Trinkwassererwärmern . . . . . . . . . . . . . . . . 53711.4.1 Funktionsprinzipien von

Trinkwassererwärmen . . . . . . . . . . . . . . . . . 53711.4.2 Elektrische Trinkwassererwärmer . . . . . 54211.4.3 Gasbeheizte Trinkwassererwärmer . . . 55311.4.4 Indirekt beheizte

Trinkwassererwärmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55811.4.5 Solarbeheizte Trinkwassererwärmer . 55911.4.6 Wärmepumpen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56711.5 Leitungsanlagen für

Trinkwassererwärmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56811.5.1 Trinkwasseranschlüsse von

Wassererwärmern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56811.5.2 Verteilsysteme für Warmwasser . . . . . . 56811.5.3 Begleitheizung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57211.5.4 Wärmedämmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57311.6 Darstellung von Trinkwasser-

Erwärmungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57411.7 Berechnungen bei Trinkwasser-

Erwärmungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57611.7.1 Wassermischung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57611.7.2 Berechnung von Temperaturen . . . . . . . 57611.7.3 Berechnung von Wassermengen . . . . . 57711.7.4 Energie und Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57911.7.5 Solaranlagen zur Trinkwasser-

erwärmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58211.8 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 58411.9 Lernsituationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58611.9.1 Erweiterung in einer Waschküche . . . . 58611.9.2 Änderung einer zentralen

Trinkwassererwärmungsanlage . . . . . . 58611.9.3 Solaranlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58611.9.4 Auswirkungen des Austausches

eines Kessels auf die Trinkwasser-erwärmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587

11.9.5 Indirekt beheizten Trinkwasser-erwärmer anschließen . . . . . . . . . . . . . . . . . 587

12.1 Unterscheidung der Brennstoffe . . . . . 58912.1.1 Fossile Brennstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 589

11 Trinkwassererwärmung

12 Brennstoff-Versorgungsanlagen

12.1.2 Regenerative Brennstoffe . . . . . . . . . . . . . 58912.2 Brennstofflagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59012.2.1 Öffentliche Gasversorgung . . . . . . . . . . . . 59012.2.2 Heizöllagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59012.2.3 Lagerung von Flüssiggas . . . . . . . . . . . . . . 59212.3 Versorgungsleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 59612.3.1 Gasleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59612.3.2 Heizölleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59812.3.3 Flüssiggasleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60112.4 Prüfung und Inbetriebnahme . . . . . . . . . 60112.4.1 Prüfen von Gasleitungen . . . . . . . . . . . . . . 60112.4.2 Prüfen von Flüssiggasanlagen . . . . . . . . 60412.4.3 Prüfen von Ölanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60512.5 Darstellung von

Brennstoffversorgungsanlagen . . . . . . . 60512.5.1 Aufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60512.6 Berechnungen zum

Brennstoffverbrauch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60712.6.1 Brennstoffbedarf für die

Gebäudeheizung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60712.6.2 Brennstoffbedarf für die

Trinkwassererwärmung . . . . . . . . . . . . . . . 60712.6.3 Brennstoffbedarf bei Holzheizung . . . . 60812.7 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 60812.7.1 Aufnahme der Gebäudedaten . . . . . . . . 60812.7.2 Berechnung des

Jahresbrennstoffbedarfs . . . . . . . . . . . . . . 60912.7.3 Darstellung des Aufstellraumes . . . . . . 60912.7.4 Kundengespräch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60912.7.5 Materialliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60912.7.6 Arbeitsschritte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60912.8 Lernsituationen zur

Brennstoffversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61012.8.1 Lernsituation 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61012.8.2 Lernsituation 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611

.

13.1 Unterscheidung von RLT-Anlagen . . . . 61313.1.1 Freie Lüftung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61313.1.2 RLT-Anlagen ohne Lüftungsfunktion . 61513.1.3 RLT-Anlagen mit Lüftungsfunktion . . . 61513.2 Bauteile zu RLT-Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . 61713.2.1 Luftfilter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61713.2.2 Heiz- und Kühlregister . . . . . . . . . . . . . . . . . 61913.2.3 Be- und Entfeuchtungseinrichtungen 62013.2.4 Wetterschutzgitter und

Jalousieklappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62113.2.5 Ventilatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62213.2.6 Zu- und Abluftkanäle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62413.2.7 Luftein- und Luftauslässe . . . . . . . . . . . . . . 62513.2.8 Schalldämpfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62613.2.9 Brandschutzeinrichtungen . . . . . . . . . . . . . 62713.3 Regelung von RLT-Anlagen . . . . . . . . . . . . 62813.3.1 Mischluftregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62813.3.2 Regelung der Raumtemperatur . . . . . . . 629

13 Raumlufttechnische Anlagen

10

Inhaltsverzeichnis

11

Inhaltsverzeichnis

13.3.3 Regelung der Luftfeuchtigkeit . . . . . . . . . 62913.4 Wärmerückgewinnung . . . . . . . . . . . . . . . . 63013.4.1 Wasserumlaufsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 63013.4.2 Wärmerohrtauscher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63013.4.3 Rotations-Wärmetauscher . . . . . . . . . . . . . 63113.4.4 Platten-Wärmetauscher . . . . . . . . . . . . . . . 63113.5 Inbetriebnahme und Wartung . . . . . . . . . 63113.5.1 Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63113.5.2 Wartung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63213.6 Darstellung von RLT-Anlagen . . . . . . . . . 63213.6.1 Erstellen von Zeichnungen . . . . . . . . . . . . 63213.7 Berechnungen zu RLT-Anlagen . . . . . . . 63513.7.1 Außenluftströme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63513.7.2 Zu- und Abluftmengen . . . . . . . . . . . . . . . . . 63613.7.3 Dimensionierung von Lüftungs-

kanälen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63613.7.4 Zustandsänderungen der Luft . . . . . . . . 63713.7.5 Luftmischung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63813.7.6 Lufterwärmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63813.8 Kontrollierte Wohnraumlüftung . . . . . . 63913.8.1 Abluftanlagen mit Abluftventilatoren 63913.8.2 Zentrale Abluftanlagen ohne WRG . . . 64013.8.3 Wohnungs-Lüftungssysteme

mit WRG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64113.9 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 64213.10 Lernsituationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643

14.1 Inspektions- und Wartungspläne . . . . . 64514.1.1 Instandhaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64514.1.2 Instandhaltung von Trinkwasser- und

Trinkwasser-Erwärmungsanlagen . . . . 64514.1.3 Instandhaltung von

Entwässerungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . 64714.1.4 Instandhaltung von

Regenwasser-Nutzungsanlagen . . . . . . 64714.1.5 Instandhaltung von Heizungsanlagen 64814.1.6 Instandhaltung von RLT-Anlagen . . . . . 65114.1.7 Instandhaltung von Solaranlagen . . . . 65314.2 Protokolle zu Inbetriebnahme-,

Übergabe- und Instandhaltungs-

arbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65314.2.1 Erstellung von Protokollen . . . . . . . . . . . 65314.3 Wartungsverträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65414.3.1 Abfassen von Wartungs- oder

Instandhaltungverträgen . . . . . . . . . . . . . . 65414.4 Herstellerunterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65414.5 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 65514.8 Lernsituationen, Beispiele . . . . . . . . . . . . . 655

15.1 Regenerative Energiequellen . . . . . . . . . 65715.2 Technologien zur Nutzung

regenerativer Energieträger . . . . . . . . . . . 657

14 Instandhaltung

15 Ressourcenschonende Anlagen

15.2.1 Solarthermie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65715.2.2 Wärmepumpen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66015.2.3 Kraft-Wärme-Kopplung KWK,

Blockheiz-Kraftwerke BHKW . . . . . . . . . . 66715.2.4 Brennstoffzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66815.2.5 Stirlingmotoren (Heißgasmotoren) . . 66915.2.6 Wärmerückgewinnung . . . . . . . . . . . . . . . . 67015.3 Die Energetische Bewertung und

Optimierung von Systemen

und Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67015.3.1 Energieausweise nach EnEV . . . . . . . . . . 67115.3.2 Anforderungen an Wohngebäude . . . . 67215.3.3 Betriebskosten von Heizungsanlagen 67515.4 Energieberatung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67515.5 Umweltberatung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67615.5.1 Umweltbelastungen durch Abgase

aus der Verbrennung von festen,flüssigen und gasförmigenBrennstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 676

15.5.2 Maßnahmen gegen Umwelt-belastungen durch Verbrennung . . . . . . 677

15.5.3 Maßnahmen zur Schonung derWasserreserven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 678

15.6 Möglichkeiten der

Gebäudeautomation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68015.6.1 Anlagen mit Gebäudeleittechnik . . . . . . 68015.6.2 Anlagen mit Gebäudesystemtechnik . 68115.6.3 Struktur einer Anlage mit

Gebäudesystemtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . 68215.6.4 Programmierung der Busteilnehmer . 68315.7 EIB-Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68415.8 Lösung des Kundenauftrags . . . . . . . . . . 68615.9 Lernsituationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 687

K1 Kundenauftrag zur Wasser- und

Umwelttechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 688K2 Kundenauftrag zur Wärme- und

Lufttechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697K3 Aufgaben zur Wassertechnik . . . . . . . . . 705K4 Aufgaben zur Wärmetechnik . . . . . . . . . 706K5 Aufgaben zur Lufttechnik . . . . . . . . . . . . . 707K6 Aufgaben zur Umwelttechnik . . . . . . . . 708

Sachwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 709

Firmenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 720

K Kundenaufträge und Aufgaben

12

Bearbeiten von Bauelementen 1 mit handgeführten WerkzeugenProcessing and finishing of system components with handheld tools

Bild 1: Skizze zum Kundenauftrag

Hans DampfRobert-Koch-Straße 51

70123 Stuttgart

An FirmaWasser und WärmeKarpatenweg 9

70321 Stuttgart

Tel. (0711) 685746e-Mail: dampf-koch@germ.de

Gasleitung für den Gasherd

Sehr geehrte Damen und Herren,

bitte machen Sie mir ein Angebot für den Gasanschluss meinesGasherdes. Ich habe ein Reihenhaus gekauft, welches mit Gasbeheizt wird. Als begeisteter Hobbykoch möchte ich auf meinenGasherd nicht verzichten und diesen auch im neuen Hauswieder aufstellen.

Leider ist in der Küche keine Anschlussmöglichkeit vorhanden.Anbei zur Orientierung der Grundriss des Untergeschosses mitder von mir skizzierten bestehenden Gasanlage.

Mit freundlichen Grüßen

19. Januar 20XX

Bild 2: Anfrage eines Kunden

TW

GasSpeicherfürDachab-lauf-wasser

313

3144 265217Z

5

6

7

Brenn-wert-kessel

DVGW

T

T

Steue- rung

T

m3

p

Leitprojekt

1.1 Abwicklung eines KundenauftragsExecution of a customer order

1.2 Lösung des KundenauftragsSolution for the customer

1.3 Blechbauteil RinneMetal sheet components: channels, drains

1.4 RohrkonsolePipe/tube bracket

1.5 Technische BerechnungenTechnical calculations

Kundenauftrag:

1.1 Abwicklung eines Kundenauftrags

Jeder Auftrag erfordert eine Vielzahl von Tätigkei-ten, welche von den verschiedenen Mitarbeiterndes ausführenden Betriebes zu erledigen sind. Fürden Auszubildenden nehmen Umfang und Schwie-rigkeitsgrad der Arbeiten bis zur Gesellenprüfungzu. Vom Gesellen wird die selbstständige Ausfüh-rung des technischen Anteils der Aufträge erwartet(Bild 1).

Bei diesem ersten Kundenauftrag werden die Tätig-keiten des Auszubildenden vom Gesellen oderMeister kontrolliert und beschränken sich auf:● Anfertigen von Maßskizzen der bestehenden

und der geplanten Leitungen,● zusammenstellen des benötigten Materials für

die Rohrleitung und deren Befestigung,

13

1.1 Abwicklung eines Kundenauftrags

1 Bearbeiten von Bauelementen mit handgeführten Werkzeugen● vergleichen der Material- und Arbeitszeitkosten

für die Ausführung mit Winkeln und dem Biegendes Rohres,

● begründen der günstigeren Ausführung bezüg-lich Preis und technischen Vorteilen,

● zusammenstellen der benötigten Materialienund Werkzzeuge und

● Montage der Leitungen.

Dem Gesellen und Meister bleiben alle übrigen derin Bild 1 dargestellten Aufgaben. Der Auszubilden-de sollte von Anfang an versuchen, eine Vorstel-lung über das Zusammenwirken aller im Betriebtätigen Personen zu entwickeln, um seine eigeneRolle realistisch einzuschätzen und aktiv auszufül-len.Ein Einblick in den Umfang der späteren Tätigkeitenals Geselle wird in Lernfeld 2b gegeben.

Anfrageeines Kunden

Auftrags-erteilung

KundenauftragErweiterung einer

Gasanlage

Übergabe an denKunden

• Kundeneinweisung• Sicherheitshinweise• Wartungsangebot• Abnahmeprotokoll• Rechnungsstellung

Ausführung• Stilllegen der beste- henden Anlage• Montage• Dichtheitsprüfung• Inbetriebnahme

Vorbereitung der Ausführung

• Termin absprechen• Gasantrag beim Versor- gungsunternehmen stellen• Material zusammenstellen/ bestellen• Teile vorfertigen• Werkzeuge bereitstellen

Klärung vonRandbedingungen

• Maße der Räume• Verlauf anderer Leitungen• Festlegung der Leitungs- führung• verwendeter Rohrwerkstoff der bestehenden Anlage• Beschaffenheit von Wänden und Decken

Angebot erstellenund dem Kunden

unterbreiten• Erforderliche Arbeiten erläutern• Alternative Ausführungen aufzeigen

Bild 1: Abwicklung eines Kundenauftrags

1.1.1 Lösung des Kundenauftrags

Nach der Besichtigung beim Kunden erstellt derAuszubildende eine Maßskizze des Untergeschos-ses. Der Deckenabstand der bestehenden Leitungbeträgt 10 cm. Den Deckendurchbruch hat der Auf-traggeber bereits hergestellt. Die Leitung für denGasherd kann natürlich erst nach dem Zähler vonder bestehenden Leitung zum Kessel abzweigen(Bild 1).

In der Küche soll der Gasherd über Eck eingebautwerden. Die Leitung endet an einer Gassteckdosemit thermischer Absperreinrichtung 75 cm überdem Fertigfußboden. Die Decke ist 20 cm dick, derFußbodenaufbau beträgt 12 cm. In der Arbeitsplat-te ist eine Lüftungsöffnung bereits vorgesehen. DieKüche hat das für die Aufstellung eines Gasherdeserforderliche Raumvolumen und ein Fenster insFreie, das geöffnet werden kann (Bild 2).

Der räumliche Verlauf der Leitung ist unmaßstäb-lich in einem Raumschema dargestellt (Bild 3).

Die z-Maße der benötigten Formstücke sind Fir-menunterlagen zu entnehmen (Bild 4).

14

Lernfeld 1 Bearbeiten von Bauelementen mit handgeführten Werkzeugen

Blickrichtung

600 13

00

2335

Kessel

885

2,01

DN 15

DN 25

Bild 1: Gasleitung im UG, Maßstab 1 : 100

885

2,01

885

2,01 885

2,01

635

2,01

450

Bild 2: Gasleitung im EG, Maßstab 1 : 100

12

3

4

Bild 3: Raumschema der Gasleitung

T-Stück, 90°, reduziert

Bogen, 90°

d L z Preis

in mm in mm in mm in € 15 38 18 1,70 18 42 22 2,20 22 47 26 2,80 28 57 34 5,60 35 65 39 12,10 42 76 46 23,25

Übergang mit Innengewinde

d Rp L z Preis

in mm in “ in mm in mm in € 15 1/2 38 5 2,40 15 3/4 39 4 4,86 18 1/2 37 4 3,20 18 3/4 39 4 6,20 22 1/2 36 2 3,58 22 3/4 39 3 3,90 22 1 43 5 5,70

d1 d=d2 L L1 z z1 Preis

in mm in mm in mm in mm in mm in mm in € 15 18 68 42 14 22 3,70 15 22 74 44 16 24 4,10 18 22 74 44 16 24 5,30 15 28 84 47 19 27 9,80 18 28 84 47 19 27 13,60 22 28 84 48 19 27 9,80

L

d1

z 1 d

z

d2

ö

L 1

ö

z

L

z

zL

d

d

z

L

d Rp

Bild 4: z-Maße für Kupferpressverbindungen

Die Rohrlänge der vier benötigten Teilstücke be-trägt 4,192 m (Tabelle 1).

Die Alternative zum Pressen mit 90°-Bogen bestehtim Biegen mit einem Biegegerät. Der Biegeradiusfür Kupferrohre beträgt laut Hersteller 55 mm. Da-mit ergibt sich je 90°-Bogen eine Länge von§ = 1/2 · π · R § = 1,57 · 55 mm § = 86 mm

Dafür entfällt zweimal der Biegeradius, also 2 · 55 mm. Von den Rohrlängen Mitte – Mitte müssenfür jeden Bogen 110 mm abgezogen und 86 mmdazugezählt werden. Die benötigte Rohrlängebeim Biegen beträgt somitL = (2335 + 600 + 1170 + 250 –

– 3 · (110 – 86) – 27 – 4) mmL = 4252 mm L = 4,25 m

Dabei wird unwesentlich mehr Kupferrohr benö-tigt, dafür aber drei Pressfittings eingespart. DerPreis für die drei Fittings beträgt 6,60 €. Das andereMaterial wird unverändert benötigt (Tabelle 2).

Beim Biegen gibt es weniger Verbindungen unddamit weniger mögliche Undichtheiten. Der Nach-teil des Biegens besteh darin, dass eventell einfalsch gebogenes Rohr nicht mehr zurückgebogenwerden kann. Die Arbeitszeit ist bei beiden Ausfüh-rungen mit etwa zwei Stunden gleich. Aufgrundder beiden Vorschläge wünscht der Kunde die Aus-führung mit gebogenem Rohr. Die vom Gesellenauszuführenden Arbeiten werden ebenfalls mitzwei Stunden angenommen. Dem Kunden wird dieDurchführung des Auftrages für 275,79 € angebo-ten (Tabelle 3).

Die Firma Wasser und Wärme erhält den Auftrag.Als Termin für die Durchführung wird die 9. Woche20xx vereinbart.

Am Tag vor der Montage versichert sich der Meisterbeim Kunden, ob die Ausführung wie vereinbartmöglich ist. Der Auszubildende richtet das Materialund die benötigten Werkzeuge vor. Bereits im Fahr-zeug befinden sich Gabelschlüssel, Metallsäge,Rohrabschneider, Entgrat- und Kalibrierwerkzeugsowie ein Koffer mit der Ausrüstung zur Dichtheits-prüfung von Gasleitungen. Zusätzlich wird einPresswerkzeug, eine Schlagbohrmaschine, ein

15

1.1 Abwicklung eines Kundenauftrags

Tabelle 1:Rohrlängen von Gasleitungen

Ausführung von Pressfittings (90°-Bogen)

Pos. M z-Maße Länge DNz1 z2

in mm in mm in mm in mm

1 2335 27 22 2286 15

2 600 22 22 556 15

3 1170 22 22 1126 15

4 250 22 4 224 15

Tabelle 2: Materialauszüge

Pos. Menge Bezeichnung Größe / DN

Ausführung mit Pressfittings

1 4,2 mKupferrohr DIN EN 1057

15

2 1 T-Stück 25�15

3 3 Bogen 90° 15

4 1Übergang, Innengewinde

15�1/2”

5 1 Gassteckdose 1/2”

6 5Rohrschellen mit Metalldübeln

15

7 1Sicherheits-Gasschlauch

15

Ausführung mit Biegegerät (R = 55 mm)

1 4,3 mKupferrohr DIN EN 1057

15

2 1 T-Stück 25�15

3 1Übergang, Innengewinde

15�1/2”

4 1 Gassteckdose 1/2”

5 5Rohrschellen mit Metalldübeln

15

6 1Sicherheits-Gasschlauch

15

Tabelle 3: Angebot

Einh.- Ges.-Pos. Menge Bezeichnung Preis Preis

in € in €

1 4,3 mKupferrohr DIN EN 1057

3,65 15,70

2 1 Stück T-Stück 13,60 13,60

3 1 StückÜbergang, Innengewinde

3,20 3,20

4 1 Stück Gassteckdose 37,50 37,50

5 5 StückRohrschellen mit Metalldübeln

2,75 13,75

6 1 StückSicherheits-Gasschlauch

42,00 42,00

Gesamt-Materialpreis 125,75

1 2 Std. Auszubildender 14,00 28,00

2 2 Std. Geselle 42,00 84,00

Arbeitszeit 112,00

Gesamtbetrag 237,75

Mehrwertsteuer 19 % 45,17

Angebotspreis 282,92

Kabel roller mit RCD-Schutz einrichtung und Spezial-werkzeug zum Lösen manipulationssicherer Ver-schraubungen von Gasleitungen benötigt.

1.1.2 Blechbauteil Rinne

Für einen Trinkwasser-Verteiler soll eine Entlee-rungsrinne angefertigt werden (Bild 1). Es werdenfolgende Anforderungen gestellt. Die Rinne soll● jeweils 10 cm nach vorn und nach beiden Seiten

über die Rohrmitte hinausreichen,● 10 Liter Wasser aufnehmen können, ohne über-

zulaufen,● an der Vorderseite die tiefste Oberkante haben,

damit bei einer Verstopfung des Ablaufes dasWasser nicht an der Wand herunter laufen kannund

● an eine Abwasserleitung DN 50 angeschlossenwerden.

Die erforderlichen Maße können Bild 1 entnom-men werden.

Aufgaben

1 Entscheiden Sie, welche Form und Größe die Rinne haben soll.

2 Berechnen Sie den lnhalt der geplanten Rinne.

3 Wie soll der Anschluss an den Ablauf ausgeführtwerden?

4 Legen Sie fest, wie die Befestigung an der Wanderfolgen soll.

5 Erstellen Sie eine Zeichnung der Rinne in Vorder-und Seitenansicht im Maßstab 1 : 5.

6 Begründen Sie, welchen Werkstoff für die Rinnegewählt vvird.

7 Wählen Sie die Blechdicke für die Rinne entspre-chend der für Dachrinnen üblichen Dicken.Informieren Sie sich dafür in Lernfeld 6 (Abschnitt 6.6).

8 Durch welche Verbindungstechniken kann dieDichtheit der Rinne sichergestellt werden?

9 Erstellen Sie die Abwicklungen aller für die Rinnebenötigten Blechbauteile im Maßstab 1 : 5.

bl Stellen Sie eine Materialliste zusammen.

bm Ermitteln Sie, wie viel Prozent Verschnitt Sie haben werden. Es steht eine Tafel mit 1000 �2000 mm zur Verfügung.

bn Stellen Sie eine Liste der Werkzeuge auf, welcheSie zur Herstellung und Montage der Rinne benö-tigen.

bo Erstellen Sie einen Plan für die Reihenfolge der Ar-beitsschritte.

bo Berechnen Sie die Masse von Rinne und Stutzenund wiegen Sie die gefertigten Bauteile.Begründen Sie die Abweichung!

Zur Vorbereitung der Montage muss die Gasleitungabgesperrt und entleert werden. Vor dem Lösen derVerschraubung nach dem Gaszähler wird die Trenn-stelle elektrisch überbrückt.Nun wird die Leitung im Abstand von 1319 mm, ge-messen von der Wand mit der Hauseinführung, ab-gesägt und das dem Gaszähler zugewandte Rohrum die z-Maße des Fittings (2�19 mm) gekürzt.Beide Rohrenden werden entgratet und kalibriert.Die beiden ersten 90°-Bogen des mitgebrachtenKupferrohres DN 15 werden auf Maß gebogen. Da-nach wird das Rohr probehalber durch den Decken-durchbruch geführt und die Position der Rohrschel-len an der Kellerdecke angezeichnet und gebohrt.Zwei Schellen werden in der Küche gesetzt. NachEinsetzen der Metalldübel und Anbringen der Rohr-schellen wird das Rohr lose befes tigt und mit demPressfitting zusammengesteckt. Die Einstecktiefewird angezeichnet und durch nochmaliges Heraus-ziehen des Rohres aus dem Fitting kontrolliert.Nach dem Einstecken wird der Fitting verpresst.In der Küche wird der letzte Bogen hergestellt undder Übergangs-Fitting angebracht und verpresst.Die Gassteckdose wird eingeschraubt und dieRohrschellen werden angezogen. Nach der Dicht-heitsprüfung durch den Gesellen wird die Leitungam Zähler angebracht sowie die elektrische Über-brückung entfernt.Die Gasleitung wird entlüftet, die Verschraubungenzur Kontrolle der Dichtheit abgesprüht und der Kessel wird eingeschaltet. Pünktlich kommt derMeis ter zur Übergabe an den Kunden. Nachdem er sich nach der Dichtheitsprüfung erkundigt hatund die Leitung besichtigt hat, übergibt er sie Herrn Dampf.

16

Lernfeld 1 Bearbeiten von Bauelementen mit handgeführten Werkzeugen

0 15

5 10

0

0,5

2,5

10 1,5

2,0

200 200

450

d i 56

DN 50

Rohrmitte 80 mmvor der Wand

Bild 1: Verteiler

17

1.1 Abwicklung eines Kundenauftrags

Blechwerkstoffe

Blech wird in 1000 mm�2000 mm großen Tafelnangeboten. Bei hohem Bedarf wird das Blech in ge-wünschter Breite aufgerollt zu einem Coil als Bandgeliefert. Die Blechdicken sind fein abgestuft erhält-lich (Tabelle 1). Die flächenbezogene Masse gibt an,wie viel Kilogramm ein Quadratmeter Blech desentsprechenden Werkstoffes bei der jeweiligenBlechdicke hat.

Zur Auswahl des geeigneten Werkstoffes sind dieEigenschaften zu berücksichtigen (Tabelle 2).

Die Zugfestigkeit beschreibt, welche Kraft der Werk-stoff je mm2 Querschnitt aushalten kann, ohne zer-stört zu werden. Je höher die Festigkeit ist, umsodünner kann das Blech gewählt werden. In Ab-schnitt 6.6 sind die Blechdicken für Dachrinnen eini-ger Werkstoffe in Abhängigken von der Rinnengrö-ße angegeben. Bei der Verwendung von Edelstahlkann 0,6 mm dickes Blech verwendet werden. Beigeringer Festigkeit kann der Werkstoff mit wenigKraftaufwand geschnitten und umgeformt werden.

Die Bruchdehnung gibt an, wie stark sich ein Werk-stoff dehnen oder stauchen lässt, ohne zu brechen.Diese Eigenschaft ist für das Biegen und Falzen vonBlechen wichtig. Eine hohe Bruchdehnung ermög-licht kleine Biegeradien und problemloses Falzen.Bei einer geringen Bruchdehnung reißt der Werk-stoff.

Tabelle 1: Flächenbezogene Masse m”

von Blechen in kg/m2

Blech- SF-CuF22 Pb 99,94 AlMnF12 Stahlblechdicke s D-Znbdin mm SF-CuF25 (Cu) AlMnF14 DIN 17162

0,6 4,32 5,34 6,84 1,62 4,710

0,65 4,68 5,78 – 1,76 –

0,70 5,04 6,23 7,98 1,89 5,495

0,75 5,40 6,67 8,60 2,03 –

0,8 5,76 7,12 9,12 2,16 6,280

0,9 6,48 8,01 10,26 2,43 7,065

1,0 7,20 8,90 11,40 2,70 7,850

Tabelle 2: Übersicht zu Blechwerkstoffen

Werkstoff Eigenschaften Verarbeitung Verwendung Vorteile Nachteile

Kupfer

Edelstahl,rostfrei

Alu-minium

feuer-verzinkter Stahl

Titanzink

hohe Bruch-dehnung, geringe Zugfestigkeit, hohe Wärmeleit-fähigkeit, korro-sionsbeständig

mittlere Bruch -dehnung, mittlerebis hohe Zugfes -tigkeit, geringe Wärmeleitfähig-keit, sehr korro-sionsbeständig

mittlere bis hoheBruchdehnung, geringe Zugfestigkeit, geringe Wärme-leitfähigkeit, hohe Korrosions-beständigkeit

mittlere Bruch-dehnung, mittlere Zugfestigkeit, korrosions-beständig

hohe Bruchdehnung,mittlere Zugfestigkeit, korrosions-beständig

gut umformbar,leicht schneidbar,gut schweißbar(SF-Kupfer),über 5 mm Dickegut vorwärmen

mit größeremKraftaufwand gutumformbar, Ober-fläche glatt, sau-ber und fettfreihalten, schweiß-bar mit WIG- oderMAG-Verfahren

sehr gute Verform-barkeit, leichtschneidbar, Kontakt mit ande-ren Metallen ver-meiden, schweiß-bar mit WIG- oderMAG-Verfahren

gut umformbar,weich lötbar

über 5 °C gut umformbar, Biegeradius R > 2 mm, weichlötbar

Regenrinnen,Regenfallrohre,Einfassungen, Abdeckungen,Dacheindeckun-gen

Fassaden, Dach-eindeckungen,Regenrinnen,Kamineinzug-rohre, vandalen -sichere Sanitär -einrichtungen

Fassaden,Dacheindeckun-gen, Dachrinnen,Regenfallrohre

Fassaden,Regenrinnen,RegenfallrohreDacheindeckun-gen mit Trapez-oder Wellblech

Regenrinnen,Regenfallrohre,Fassaden,Dacheindeckun-gen > 15° Neigung

gut hart- und weich-lötbar,sehr gut einfach unddoppelt falzbar

gute Korrosionsbe-ständigkeit durchPassi vierung der Oberfläche, geringe Wärmedeh-nung

hohe Wärme -rückstrahlung, günstiger Preis,Oberflächen -beschichtung in vielen Farbvari antenmöglich

günstiger Preis, Anstrich in allen Farben möglich

günstiger Preis, beigünstigen Umwelt-bedingungen undHinterlüftung bildetsich eine korrosions-beständige Patina

vorwärmen fürsSchweißen, dunkle Farbe nichtüberall erwünscht,(Abhilfe: verzinnteOberfläche)

hoher Preis, nur mit glatter Ober-fläche korrosions -beständig, Korrekturen nachdem Umformen sindkaum noch möglich

hohe Wärmedeh-nung, Nachbear -beitung beim Gasschweißen erforderlich, beim Löten keine korro-siosbeständigenNähte

bei beschädigterOberfläche nicht kor-rosionsbeständig,nach dem Schweißenmuss die Oberflächenachverzinkt werden

muss bei Temperatu-ren unter 5 °C vordem Umformen vor-gewärmt werden,saurer Regen zerstörtdie Patina

1.1.3 Rohrkonsole

Eine Sammelleitung für Regenwasser muss imUntergeschoss in einer Höhe von 1,3 m über dem Fußboden durch ein Gebäude geführt werden(Bild 1).

Als Rohrwerkstoff ist Gusseisen vorgesehen. Fürdie Befestigung an der Wand sind Rohrschellen ungeeignet, weil sie das Gewicht der gefüllten Leitung nicht halten können, ohne sich stark zu verformen. Geeignete Rohrkonsolen können mitZubehör für die Befestigung auch fertig gekauftwerden.

Zu Ausbildungszwecken wird bei diesem Auftrageine Eigenkonstruktion angefertigt. Die Befesti-gung soll von Auszubildenden der Firma entwor-fen und hergestellt werden.

Die Leitung soll an 12 Stellen befestigt werden. AlsMaterial stehen Flachstahl, Stahlblech und ver-schiedene Stahlprofile zur Verfügung (Bild 2).

Darüber hinaus können Normteile verwendet wer-den (Bild 1, Seite 19).

Bei der Herstellung der Konsolen soll nicht ge-schweißt werden. Zur Herstellung von Bohrungenkann eine Ständerbohrmaschine eingesetzt wer-den. Alle anderen Bearbeitungen sind von Handvorzunehmen.

Aufgaben1 Entwerfen Sie Konzepte zur Befestigung der Lei-

tung.

2 Fertigen Sie Modelle aus Papier oder Karton unduntersuchen Sie deren Belastbarkeit.

3 Informieren Sie sich anhand von Herstellerunter-lagen über angebotene Befestigungssysteme.

4 Entscheiden Sie, welches der Modelle am bestengeeignet ist und begründen Sie die Wahl.

5 Entscheiden Sie, wie die Befestigung an der Wanderfolgen soll.

6 Wählen Sie Halbzeuge aus, die Sie verwendenwerden und begründen Sie die gewählte Formund Abmessung.

7 Zeichnen Sie die geplante Konsole in Vorder- undSeitenansicht im Maßstab 1 : 1.

8 Erstellen Sie eine Liste der benötigten Normteile.

9 Stellen Sie eine Liste der Werkzeuge auf, welcheSie zur Herstellung der Konsole benötigen.

bl Erstellen Sie einen Plan für die Reihenfolge der Arbeitsschritte.

18

Lernfeld 1 Bearbeiten von Bauelementen mit handgeführten Werkzeugen

110

40

Bild 1: Maße zur Rohrbefestigung

r2 s 2

Flachstahl, warm gewalzt DIN EN 10058

Dicke s in mm

5 6 8 10 12 15 20

Breite b in mm (Vorzugsbreiten)

30 35 40 45 50 60 70

Gleichschenkliger Winkelstahl, gewalzt DIN EN 10056-1

b

s

s Dickeb Breite

s Schenkeldickea Schenkelbreitew Bohrungsabstandd1 Bohrungsdurchmesser

Kurz- Abmessungen Anreißmaßezeichen nach DIN 997 L a s S m ‘ w1 w2 d1 mm mm cm2 kg/m mm mm mm

s

r 1

w1

aw

2

d1

d1

w1

aw2

r 2

d1

d1

r1 s

20 x 3 20 3 1,12 0,88 12 – 4,3 25 x 3 25 3 1,42 1,12 15 – 6,4 30 x 3 30 3 1,74 1,36 17 – 8,4 35 x 4 35 4 2,67 2,10 18 – 11 40 x 4 40 4 3,08 2,42 22 – 11 45 x 5 45 5 4,30 3,38 25 – 13 50 x 5 50 5 4,80 3,77 30 – 13 60 x 6 60 6 6,91 5,42 35 – 17 70 x 7 70 7 9,40 7,38 40 – 21 80 x 8 80 8 12,3 9,60 45 – 23 90 x 9 90 9 15,5 12,2 50 – 25100 x 10 100 10 19,2 15,1 55 – 25 110 x 10 110 10 21,2 16,6 45 70 25120 x 12 120 12 27,5 21,6 50 80 25 150 x 15 150 15 43,0 33,8 60 105 28180 x 18 180 18 61,9 48,6 60 135 28200 x 20 200 20 76,3 59,9 65 150 28

s

Bezeichnung: b x sz.B. 6 x 70

Bild 2: Flachstähle und Stahlprofile

19

1.1 Abwicklung eines Kundenauftrags

Belastbarkeit von Gewindestangen Sechskantschraube DIN EN 24017 Gewinde bis Kopf

Rohrschellen

SW Schlüssel- weite

dw Durchmesser der Auflage- fläche

Größe in mm B b1 H1 H

1 / 4” 13,5 / 15 37 18 30 173 / 8” 7,2 / 18 40 18 33 191 / 2” 21,3 / 22 44 18 37 213 / 4” 26,9 / 28 50 18 43 241” 33,7 57 18 49 2711/4” 42,4 67 18 59 3211/2” 48,3 73 18 65 352” 60,3 85 18 77 41 63,0 87 18 79 42 68,0 98 23 92 52 70,0 100 23 94 53 75,0 104 23 100 5621/2” 76,0 106 23 100 56 80,0 111 23 105 58 83,0 113 23 107 593” 88,9 121 23 115 63 90,0 122 23 116 64 102,0 133 23 127 69 110,0 142 23 136 744” 114,3 146 23 140 76

Sechskantmutter mit Regelgewinde

1) Typ 1 DIN EN 24 0322) niedrige Form DIN EN 24 035

Typ 2 ISO 4033

d M5 M6 M8 M10 M12 M16SW 8 10 13 16 18 24d w 6,9 8,9 11,6 14,6 16,6 22,5e 8,8 11,1 14,4 17,8 20 26,8m 5,1 5,7 7,5 9,3 12 16,4

Scheibe DIN 4033

FürGewinde M5 M6 M8 M10 M12 M16d1 min. 5,5 6,6 9 11 13,5 17,5d2 max. 10 12 16 20 24 30h max. 1,2 1,9 1,9 2,3 2,8 3,6

Scheibe DIN 126-22-100 HV:d1=22 mm, Härteklasse 100 HV

Nenn- 10, 12, 16, 20, 25, 30, 35...60, 65, 70,längen ö 80, 90...140, 150,

Sechskantschraube ISO 4017 - M8 x 40 - 10.9 d = M8, ö= 40 mm, Festigkeitsklasse 10.9

d M5 M6 M8 M10 M12 M16

SW 8 10 13 16 18 24k 3,5 4 5,3 6,4 7,5 10dw 6,9 8,9 11,6 14,6 16,6 22,5 e 8,8 11,1 14,4 17,8 20 26,2

ö von 10 12 16 20 25 30

bis 50 60 80 100 120 150

d M5 M6 M8 M10 M12 M16SW 8 10 13 16 18 24d w 6,9 8,9 11,6 14,6 16,6 22,5e 8,8 11,1 14,4 17,8 20 26,8m1) 4,7 5,2 6,8 8,4 10,8 14,8m2) 2,7 3,2 4 5 6 8

dw e

SW

m

P

d1

d2

h

B

M8

b1

H

H1

D

200

150

100

50

0

N

F

50 100 150 200mm

ö

F

ö

Wand

k ö

e

dw

d

SW

M12

M10M8

Bild 1: Rohrschellen und Normteile

1.2 Werkstofftechnik

Die Werkstoffe ordnet man nach ihrer Zusammen-setzung oder nach den gemeinsamen Eigenschaf-ten in Gruppen. Damit erhält man einen Überblicküber die Vielfalt dieser Materialien.

1.2.1 Einteilung der Werkstoffe

Die drei Hauptgruppen der Werkstoffe sind die● Metalle ● Nichtmetalle und● Verbundwerkstoffe.

Sie werden dann in Untergruppen unterteilt (Bild 1).

Metalle

Nach der Zusammensetzung unterteilt man dieMetalle in Eisenwerkstoffe und Nichteisenmetalle,die man als NE-Metalle abkürzt.Die Eisenwerkstoffe untergliedert man noch ein-mal in Stähle und Eisen-Gusswerkstoffe.Stähle sind Eisen-Basiswerkstoffe mit hoher Fes -tigkeit. Aus ihnen werden Teile hergestellt, die hoheKräfte aufnehmen und übertragen müssen wie z.B.Rohre, Träger und Schrauben.Eisen-Gusswerkstoffe benötigt man, um z.B.schwierige Formen durch Gießen herzustellen(Bild 2).

Nichteisenmetalle werden unterschieden in● Schwermetalle und ● Leichtmetalle.

Schwermetalle haben eine Dichte ® größer als 5 kg/dm3. Zu ihnen gehören Kupfer, Zink, Blei,Chrom und Nickel.Leichtmetalle haben eine Dichte ® kleiner als 5 kg/dm3. Beispiele sind Aluminium und Titan.

Nichtmetalle

Die Gruppe der Nichtmetalle umfasst die in der Natur vorkommenden Stoffe und die von Men-schen künstlich hergestellten Werk- und Baustoffe.Naturwerkstoffe sind in der Natur vorkommendeStoffe wie z.B. Holz oder Steine (Bild 3).

Künstliche Werkstoffe werden für besondere An-wendungen entwickelt. Man zählt zu ihnen Kunst-stoffe wie z.B. Polyethylen, Polypropylen oder auchaus Mineralien gefertigte Bausteine und Sanitär -keramik.

Verbundwerkstoffe

Verbundwerkstoffe sind aus mehreren Werkstoffenzusammengesetzt.Beispiele sind: Glasfaserverstärkte Kunststoffe zurVerstärkung von Kunststoff-Badewannen oderauch Hartmetalle für die Schneiden von Steinboh-rern (Bild 4).

20

Lernfeld 1 Bearbeiten von Bauelementen mit handgeführten Werkzeugen

z.B.Gusseisen

TempergussStahlguss

z.B.Baustahl

WerkzeugstahlVergütungsstahl

z.B.Kupfer

ZinkBlei

z.B.AluminiumMagnesium

Titan

z.B.Granitstein

GrafitHolz

z.B.Kunststoffe

GlasKeramik

z.B.verstärkte

KunststoffeHartmetalle

Verbund-Werkstoffe

Nicht-metalle

Metalle

Eisen-Guss-werkstoffeStähle

Schwer-metalle

#> 5kg/dm3

Leicht-metalle

#< 5kg/dm3

Natur-werkstoffe

Künstliche Werkstoffe

Eisen-Werkstoffe Nichteisen-Metalle

Bild 1: Einteilung der Werkstoffe in Werkstoffgruppen

Bild 2: Werkstücke aus Eisenwerkstoffen

Bild 3: Werkstücke aus Nichtmetallen

Bild 4: Bauteile aus Verbundwerkstoffen