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Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung

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Impressum

Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung (Hrsg.): Kraft-Wärme-Kopplung: Lernmaterialien für Anlagenmechaniker und Elektroniker – Didaktische Handreichung für Lehrerinnen und Lehrer. Wiesbaden und Kassel 2008.

Autor: Wolfgang Kirchhoff Universität Kassel, Institut für Berufsbildung

Inhalt

Einleitung .................................................................................................................1

1 Zur Bedeutung der Kraft-Wärme-Kopplung ................................................3

2 Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung......................................................5

3 Zum Stellenwert der Kraft-Wärme-Kopplung in der Ausbildung ................7

3.1 Berufsschule ....................................................................................8

3.2 Ausbildungsbetrieb ......................................................................... 10

3.3 Überbetriebliche Ausbildung............................................................ 11

4 Grundsätze zur Gestaltung der Lerneinheit ..............................................13

5 Gestaltung der Lernmaterialien.................................................................15

5.1 Der Aufbau der LERN-DVD.............................................................. 15

5.2 Die Lehrer-DVD .............................................................................. 16

5.3 Bearbeitung der Mediator-Datei....................................................... 17

5.4 Die „Digitale Schultasche“ ............................................................... 18

6 Allgemeine Hinweise zur Durchführung der Lerneinheit ..........................21

6.1 Startseite ....................................................................................... 22

6.2 Hauptmenü.................................................................................... 23

6.3 Kundenanfrage & Lernorganisation.................................................. 24

6.4 Analyse der Kundenanfrage ............................................................ 25

6.5 Informieren zur Kundenanfrage....................................................... 26

6.6 Projektierung der Anlage................................................................. 27

6.7 Planung der Installation .................................................................. 30

6.8 Angebot und Dokumentation........................................................... 33

6.9 Kundenberatung und Reflexion ....................................................... 35

7 Weiterentwicklung der Lernsoftware........................................................36

Anhang ..................................................................................................................38

Einleitung

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Einleitung

Die Lerneinheit zur Kraft-Wärme-Kopplung wurde für Anlagenmechaniker und Elektroniker des SHK- und Elektrohandwerks im Auftrag des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Ver-kehr und Landesentwicklung von Mitarbeitern des Instituts für Berufsbildung an der Universi-tät Kassel erstellt. Sie orientiert sich an den Lernfeldern der Rahmenlehrpläne für den be-rufsbezogenen Unterricht der oben genannten Ausbildungsberufe und berücksichtigt die dort genannten didaktischen Grundsätze. Deshalb erhalten das kundenorientierte Berufshandeln und die Auftragsabwicklung einen besonderen Stellenwert. Ein weiterer Aspekt ist der ge-werkeübergreifende Charakter dieser Technologie.

Initiiert wurde die Entwicklung der Lerneinheit vom Arbeitskreis „Energiesparprojekte in Be-rufsschulen“. Der Arbeitskreis will dazu beitragen, dass neben den fachspezifischen Berufs-qualifikationen verstärkt energie- und ressourcenschonende Aspekte in die Berufsausbildung integriert werden.

Die Lerneinheit soll Lehrerinnen und Lehrern an Berufsschulen die Umsetzung des Unter-richts in den neu geordneten Ausbildungsberufen zum Anlagenmechaniker für Sanitär, Hei-zung und Klimatechnik und Elektroniker der Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik er-leichtern und Anregungen geben, wie ein am Kundenauftrag orientierter Unterricht gestaltet werden könnte.

Ziel war es außerdem, bestehende Anlagen durch Videos praxisnah zu dokumentieren und die Montage, Inbetriebnahme und Wartung einer solchen Anlage darzustellen, sodass ohne großen Aufwand ein realistischer Eindruck von einem solchen Kundenauftrag vermittelt wer-den kann. Dabei sollten die Lernmaterialien so aufbereitet werden, dass eine relativ selbst-ständige computergestützte Bearbeitung der Lerneinheit möglich ist.

In dieser Handreichung werden die konzeptionellen Überlegungen kurz zusammengefasst und die Lerneinheit mit entsprechenden Hinweisen zur Umsetzung im Berufsschulunterricht dargestellt.

Wir danken Frau Schnitger vom „Hotel Zwehrener Hof“ für die Möglichkeit Aufnahmen vom Kundenobjekt zu filmen, Herrn Dr. Harling und Herrn Träbing für die Erläuterungen zum BHKW-Projekt „3-Häuser-Verbund“, Herrn Gödecke für die Darstellung der BHKW-Anlage im „Seniorenzentrum Netting“ und der Firma AquaTherm für die Möglichkeit von Filmaufnahmen zur Montage und Inbetriebnahme eines BHKW sowie der Firma GLIEZI für eine BHKW-Wartung. Außerdem danken wir Herrn Müller und Herrn Ruks von der Oskar-von-Miller-Schule für die Beratung und Bereitschaft zur Durchführung der Lerneinheit.

Zur Bedeutung der Kraft-Wärme-Kopplung

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1 Zur Bedeutung der Kraft-Wärme-Kopplung

Bisher wird unsere elektrische Energie hauptsächlich aus Kohle, Erdöl, Erdgas und Uranerz gewonnen. Auf dem Weg der Förderung bis zu den Endverbrauchern geht mit der heute weit verbreiteten Technik der Großkraftwerke 2/3 der im Rohstoff enthaltenen Energie verloren. Die in diesen Kraftwerken zwangsläufig anfallende Wärme wird ungenutzt an die Umwelt ab-gegeben. Große, zentrale Heizkraftwerke können diese Bilanz zwar verbessern, aber bei lan-gen Wegen zum Wärmekunden haben sie wesentlich höhere Verluste zu verzeichnen als kleine, dezentrale Anlagen.

Abb. 1: Gesamtwirkungsgrade bei getrennter und gekoppelter Strom- und Wärmeerzeugung (ASUE-Grafik)

Neben der schon erwähnten wesentlich effizienteren Energieausnutzung durch die Kraft-Wärme-Kopplung bietet sich die BHKW-Technik auch ganz besonders für die Nutzung nach-wachsender Rohstoffe an. Der Einsatz von Biomasse setzt keine weiteren CO2-Emissionen frei, weil die nachwachsenden Rohstoffe wieder die gleiche Menge binden, die bei ihrer Verbrennung frei gesetzt wurde.

Zur Bedeutung der Kraft-Wärme-Kopplung

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Der Einsatz von Rapsöl, Biodiesel oder auch Biogas ist in Motor-BHKW bereits eine Standard-anwendung. Mit weiteren Stoffen, wie Holz, Stroh und anderer Biomasse wird experimen-tiert. Durch die Entwicklung von Stirlingmaschinen und Brennstoffzellen-Heizungen lassen sich in Zukunft auch Festbrennstoffe, wie z.B. Holz, oder Gase, wie z.B. Wasserstoff, prob-lemlos einsetzen.

Die Bundesregierung sieht in der BHKW-Technik eine der effizientesten Möglichkeiten zur Er-reichung ihres Klimaschutzzieles. Das seit dem 1.4.2002 geltende Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKModG) soll den Ausbau der Stromerzeugung mittels kleiner KWK-Anlagen und die Unterstützung einer Markteinführung von Brennstoffzellen-Heizungen för-dern. Das Gesetz regelt eine Stromabnahmepflicht und eine zusätzliche Vergütung durch die Stromnetzbetreiber.

Der Einsatz kleiner KWK-Anlagen

• schafft Aufträge für das SHK- und Elektrohandwerk.

• bietet die Möglichkeit, nachwachsende Rohstoffe zu nutzen (geschlossener CO2-Stoffkreislauf).

• bietet eine hohe elektrische Versorgungssicherheit in einem Netzverbund (der Ausfall einer kleinen Anlage kann leicht durch das Netz ausgeglichen werden).

• trägt durch bessere Ausnutzung des Brennstoffes zum Klimaschutz bei (rund 1/3 we-niger CO2-Ausstoß).

• vermeidet die Abhängigkeit von Energieimporten und reduziert damit globales Kon-fliktpotenzial.

• bietet auch für kleine und mittlere Unternehmen Möglichkeiten, auf dem Energiesek-tor aktiv zu werden.

Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung

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2 Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung

Wie oben dargestellt, fällt bei jeder thermisch/mechanischen Form der Stromerzeugung Wärme an. Herkömmliche Kraftwerke (Kohle-, Öl-, Gas-, Kernkraftwerke) geben diese Wär-me an die Umwelt ab. Von dem eingesetzten Brennstoff werden, je nach Anlagentechnik, nur 30 – 40 % in Strom umgewandelt. Eine Technologie, die den Energiegehalt nur zu einem Drittel in nutzbare Energie umwandelt, können wir uns aus wirtschaftlichen als auch vor al-lem aus ökologischen Gründen nicht mehr leisten. Eine bessere Ausnutzung (Wirkungsgrad) bietet hier die Kraft-Wärme-Kopplung. Sie findet Anwendung in großen Heizkraftwerken (HKW) und in kleineren Heiz-Kraft-Anlagen (HKA) oder Block-Heizkraftwerken (BHKW). Der Energieeinsatz bei KWK-Anlagen beträgt nur ca. 2/3 von dem, was bei getrennter Wärme- und Stromerzeugung eingesetzt werden muss.

Die bisher am weitesten entwickelte Technik bei BHKW ist die Kopplung eines Verbren-nungsmotors, wie wir ihn aus dem Auto kennen, mit einem Generator. Dabei wird die Bewe-gungsenergie des Motors zum Antrieb des Generators genutzt und die anfallende Wärme in ein Heizsystem eingespeist. Man nennt sie daher auch Motor-BHKW (MBHKW). Der erzeugte Strom kann entweder selbst genutzt oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Block-Heiz-Kraftwerke (BHKW) gibt es in der Größenordnung von 2 kWel bis ca. 20.000 kWel (Kilo-watt, elektrisch). Sie wandeln die Primärenergie bis zu 90% in elektrische Energie und Wär-meenergie um.

Abb. 2: Aufbau einer Kraft-Wärme-Kopplung (ecopower-Prospekt)

Für die Gebäudetechnik sind vor allem kleine Anlagen von Interesse, deren thermische Leis-tung dem Wärmebedarf angepasst ist. Diese so genannten Mini-BHKW besitzen eine elektri-sche Leistung in der Größenordnung von 2 bis 10 kW. Die Komponenten einer solchen Anla-

Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung

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ge (Antriebsmotor, Generator, Wärmetauscher und Steuergerät) werden in einem kompak-ten Gehäuse zusammengefasst und entsprechen damit in ihren Abmessungen ungefähr de-nen eines Heizkessels älterer Bauart.

Die überwiegende Zahl der am Markt erhältlichen BHKW-Module sind mit Gasmotoren für Erdgas ausgerüstet. Prinzipiell jedoch sind BHKW-Kompaktmodule mit Hubkolbenmotor für alle flüssigen oder gasförmigen Energieträger auf dem Markt erhältlich (Mineralöl, Pflanzenöl, Biogas).

Die in den Aggregaten erzeugte Wärme wird über Wärmetauscher an das Heizungssystem übertragen. Die Wärme wird in der Regel aus dem Generator, dem Kühlwassersystem des Motors und dem Abgassystem entnommen. Je nach Art und Nutzung des Gebäudes wird die Wärme direkt dem Heizungssystem zugeführt, z.B. durch eine Rücklaufanhebung, oder über verschiedene Varianten ein Pufferspeicher eingebunden.

In der Regel ist es wirtschaftlich sinnvoll, die erzeugte elektrische Energie möglichst vollstän-dig selbst zu nutzen, weil trotz Förderung die Einspeisevergütung meistens geringer ist als der Bezugspreis. Eine Ausnahme bildet die Nutzung von Biobrennstoffen, da in diesem Fall die Förderung höher ist. Wegen der Ungleichzeitigkeit des Wärme- und Strombedarfs wird sowohl die Einspeisung wie auch der Fremdbezug von elektrischer Energie in der Regel not-wendig sein, sodass ein Zähler, der die eingespeisten wie auch die von dem EVU bezogenen Kilowattstunden registriert, eingebaut werden muss.

Die Abgase werden in der Regel direkt in den Kamin, in eine separate Abgasleitung oder in das Rauchgas des Heizkessels geleitet. Besitzt die Anlage allerdings einen zusätzlichen Wär-metauscher zur Brennwertnutzung des Abgases, muss wegen des sich bildenden Kondens-wassers eine separate feuchteunempfindliche und korrosionsbeständige Abgasleitung ge-nutzt werden, die eine ordnungsgemäße Ableitung des Abgaskondensats ermöglicht.

Weitere Entwicklungen sind z.B. BHKW mit Brennstoffzellen oder Stirlingmotortechnik. Die Brennstoffzellentechnik ermöglicht einen höheren Anteil elektrischer Leistung, ist nahezu wartungsfrei und lässt sich besser der Wärmeleistung anpassen. Stirlingmotor-BHKW können mit allen verfügbaren Brennstoffen betrieben werden und lassen sich ebenfalls wesentlich besser an den Wärmeleistungsbedarf anpassen.

Zum Stellenwert der Kraft-Wärme-Kopplung in der Ausbildung

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3 Zum Stellenwert der Kraft-Wärme-Kopplung in der Ausbildung

Die KWK-Technik ist in Deutschland, gemessen an ihrem Einsatzpotenzial, noch recht gering verbreitet. Die Liberalisierung des Strommarktes und die Klimaschutzziele der Bundesregie-rung bieten inzwischen aber die Grundlage für einen verstärkten Einsatz von KWK-Anlagen. Der relativ große Anteil der privaten Haushalte am Primärenergieverbrauch für Heizungszwe-cke zeigt das Potenzial auf, das Handwerksbetrieben des Heizungs- und Elektroinstallations-gewerbes zur Verfügung steht. Kleine BHKW für Ein- oder Mehrfamilienhäuser können einen großen Beitrag leisten, um die von der Bundesregierung gesetzten CO2-Minderungsziele zu erreichen.

Abb. 3: Anteil der Raumheizung am Gesamtenergieverbrauch (www.ewald-schneider.de)

Nach der Entwicklung der Brennwerttechnik stellen BHKW die nächste Generation von Wär-meerzeugern zur Raumheizung dar. Deshalb ist es wichtig, dass das Handwerk sich frühzei-tig auf diese Technik einstellt. Neben der notwendigen Weiterbildung für Handwerker und Meister trägt auch die Vermittlung entsprechenden Wissens in der Berufsausbildung dazu bei, Hemmnisse abzubauen und zu einer fortschrittlichen Kundenberatung beizutragen. Die Auszubildenden von heute sind die Verkäufer und Monteure von morgen.

Auch wenn die Installation von Heizkraftanlagen heute noch nicht zum Standard des SHK- und Elektrohandwerks gehört, so ist doch in Zukunft damit zu rechnen, dass sich dies ändert. Deshalb ist es wichtig, dass zukünftige Gesellen in ihrer Ausbildung Wissen vermittelt be-kommen, um entsprechende Kundenanfragen zufrieden stellend zu beantworten. Denn sie


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befinden sich bei Wartung und Instandsetzung der Altanlagen vor Ort und werden als erste nach Alternativen gefragt, wenn die alte Heizung erneuert werden soll. Der Kunde erwartet von einer Heizungs- und Elektrofachkraft, dass sie nicht nur handwerkliche Fähigkeiten be-sitzt, sondern auch alternative Techniken kennt, deren Vor- und Nachteile verständlich er-klärt und notwendige Voraussetzungen und Rahmenbedingungen nennen kann.

Die veränderten Anforderungen finden auch ihren Niederschlag in der Neufassung der Aus-bildungsverordnung für das SHK- und Elektrohandwerk. Sie fordert die Vermittlung von kun-den- und handlungsorientierter Auftragsbearbeitung und die Berücksichtigung nachhaltiger Energienutzungssysteme.

3.1 Berufsschule

Für den Ausbildungsberuf Anlagenmechaniker für Sanitär-, Heizungs- und Klima-technik bieten die Lernfelder 9 (Installieren von Wärmeerzeugern) und 15 (Integrieren res-sourcenschonender Anlagen in Systeme der Gebäude- und Energietechnik) des Rahmenlehr-plans ideale Voraussetzungen zur Umsetzung der Lerneinheit „Kraft-Wärme-Kopplung“ im Berufsschulunterricht.

Lernfeld 9: Installieren von Wärmeerzeugern 3. AusbildungsjahrZeitrichtwert: 80 Stunden

Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen anhand von Kundenaufträgen das Aufstellen und die Inbetriebnahme von Heizkesseln und Geräten, deren Anbindung an die Wärmeverteilungs-, Trinkwassererwärmungs-, Ab-gas- und Brennstoffversorgungsanlage. Die Kunden werden unter Hervorhebung ökologischer Gesichtspunkte bei der Auswahl der Heizkessel und Geräte einschließlich der Abgasführung beraten. Die Schülerinnen und Schüler wählen die erforderlichen Systemkomponenten und die sicherheitstechnische Ausrüstung für verschiedene Wärmeerzeuger aus und planen deren Montage und Prüfung. Hierzu werten sie Unterlagen von Herstellern aus, nutzen Herstellersoftware für Planungs- und Beratungszwecke, beachten die Vorschriften zur Aufstellung von Wärmeerzeugern, ergänzen Zeichnungen und fertigen einfache Monta-geskizzen an. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen und diskutieren Lösungsvorschläge und begründen ihre Entscheidungen. Sie ermitteln den Brennstoffverbrauch, beurteilen die Energieausnutzung bei der Verbrennung und bewerten die Abgaszusammensetzung. Messergebnisse werden dokumentiert und kundenorientiert aufgearbeitet. Es werden Verfahren zur Prüfung von Anschlüssen der Brennstoffversorgung sowie von sicherheitstechni-schen Einrichtungen genutzt.

Inhalte: - Richtlinien für das Aufstellen von Wärmeerzeugern - Genehmigungsverfahren durch den Schornsteinfeger - Energieeinsparverordnung - Öl- und gasbefeuerte Wärmeerzeuger: Werkstoffe, Betriebsweise, Brennstoffe, Brennstoffkennwerte - Leistungsdaten - Sicherheitstechnische Ausrüstung - Abgasanlagen, Nebenluftvorrichtung - Brennerarten, Brennereinstellung - Verbrennung, Verbrennungsprodukte, Emission, Immission, Grenzwerte, Abgasanalyse, Brennstoff-

verbrauch - Energieausnutzung, Energiekosten, Wirkungsgrade, Nutzungsgrad - Ressourceneinsparpotenzial bei Auswahl, Erneuerung und Einstellung von Wärmeerzeugern - Fachtechnische Beratung


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Lernfeld 15: Integrieren ressourcenschonender Anlagen in Systeme der Gebäude- und Energietechnik

4. AusbildungsjahrZeitrichtwert: 60 Stunden

Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen anhand von Arbeitsaufträgen den Einbau und das Zusammenwirken ressourcenschonender Geräte, Anlagen und Systeme aus einem der Bereiche Wassertechnik, Lufttechnik, Wärmetechnik, Umwelttechnik/erneuerbare Energien. Unter Berücksichtigung kundenspezifischer Wünsche, Nutzerverhalten sowie baulicher Gegebenheiten wer-den Lösungsvorschläge entwickelt, dokumentiert und präsentiert. Dabei werden insbesondere Veränderun-gen hinsichtlich des Einsatzes von Geräten, Anlagen und Systemen aufgrund technologischer, wirtschaftli-cher, ökologischer, gesellschaftlicher und nachhaltiger Entwicklungen berücksichtigt und bewertet. Notwendige Einstellungen werden vorgenommen und dokumentiert. Der Anlagenbetreiber wird unter Be-rücksichtigung von Sicherheit, Energieeinsparung und Umweltschutz in die Bedienung der Anlage eingewie-sen.

Inhalte: - Regenerative Energiequellen - Technologien zur Nutzung regenerativer Energieträger - Fachtexte auch in englischer Sprache - Energetische Bewertung und Optimierung von Systemen und Anlagen - Umweltberatung, Energieberatung - Bivalente Heizungssysteme - Möglichkeiten der Gebäudeleittechnik, Bustechnologie - Anwendersoftware zur Planung und Ausführung

Für den Elektroniker der Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik sind z.B. im Lernfeld 11EG (Energietechnische Anlagen errichten, in Betrieb nehmen und in Stand setzen) ähnliche Zielformulierungen enthalten, die eine ideale Umsetzung des Themas „Kraft-Wärme-Kopplung“ ermöglichen.

Lernfeld 11EG: Energietechnische Anlagen errichten, in Betrieb nehmen und in Stand setzen

3. AusbildungsjahrZeitrichtwert: 80 Stunden

Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler prüfen Möglichkeiten der Bereitstellung von Elektroenergie unter den Aspek-ten Versorgungs- und Zukunftssicherheit. Dazu analysieren sie Netze, dezentrale Energieversorgungssyste-me sowie regenerative Energiequellen. Sie beraten die Kunden über die Möglichkeiten ihrer Nutzung unter ökonomischen und ökologischen Aspekten. Die Schülerinnen und Schüler errichten Energieversorgungssysteme, nehmen diese unter Beachtung von sicherheitstechnischen Vorschriften in Betrieb und erstellen die Dokumentation. Sie übergeben den Kunden die Anlage, weisen sie in die Nutzung ein, erläutern Leistungsmerkmale und weisen auf Gewährleistungsansprüche hin. Die Schülerinnen und Schüler führen in Energieeinspeisungssystemen unter Berücksichtigung von Sicher-heitsvorschriften, Schalthandlungen sowie Wartungs- und Instandsetzungsmaßnahmen durch.

Inhalte: - Netzformen - Aufbau und Schaltgruppen von Drehstromtransformatoren - Vorschriften für Schalthandlungen und das Errichten von Energieeinspeisungssystemen - Schaltgeräte - Fotovoltaik - Kraft-Wärme-Kopplung - Brennstoffzelle - Wechselrichter - Unterbrechungs- und störungsfreie Stromversorgung - Kompensation


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Ähnliche Formulierungen findet man auch im Lernfeld 10 der Elektroniker für Betrieb-technik.

3.2 Ausbildungsbetrieb

In dem betrieblichen Ausbildungsrahmenplan der Anlagenmechaniker für Sanitär-, Hei-zungs- und Lüftungstechnik sind ebenfalls ideale Anknüpfungspunkte zum Thema „Kraft-Wärme-Kopplung“ zu finden. So sollen die Auszubildenden vor allem im 3. und 4. Ausbil-dungsjahr nachhaltige Energiesysteme kennen lernen.

Auszüge aus dem betrieblichen Ausbildungsrahmenplan für die Berufsausbildung zum Anlagenmechaniker für Sanitär-, Hei-zungs- und Klimatechnik

Abschnitt II: Berufliche Fachbildung

Nr. 14 Berücksichtigung nachhaltiger Ener-gie- und Wasser-nutzungssysteme

- Kunden hinsichtlich Nutzungsmöglichkeiten erneuerbarer Energien bera-ten

- Nachhaltigkeit von Energie- und Wasserversorgungssystemen bewerten - Ressourcenschonende Techniken zur rationellen Wasser- und Energienut-

zung anwenden

Nr. 16.2 Kundenorientierte Auftragsbearbeitung

- Aufträge entgegennehmen und unter Beachtung ökonomischer, ökologi-scher und terminlicher Vorgaben kundengerecht ausführen

- Gewerkeübergreifende Leistungen abstimmen und ausführen - Anlagenbetreiber unter Berücksichtigung von Sicherheit, Energieeinspa-

rung und Umweltschutz in die Bedienung der Anlage einweisen - Anlage mit Übergabeprotokoll übergeben

Nr. 16.3 Berücksichtigung bauphysikalischer, bauökologischer und wirtschaftlicher Rahmenbedingun-gen

- Anlagenbetreiber über bauphysikalische Zusammenhänge bei Planung, Ausführung und Betrieb versorgungstechnischer Anlagen und Systeme in-formieren

- Baustellen, insbesondere nach ökonomischen, ergonomischen und ökolo-gischen Erfordernissen einrichten, unterhalten und räumen

- Betriebswirtschaftliche Grundsätze hinsichtlich Personalkosten und Monta-gezeiten sowie Material- und Werkzeugeinsatz berücksichtigen

- Zusatzbedarf des Kunden feststellen, Kunden über Verkaufspreise und Kundennutzen informieren

- Anschlussaufträge, insbesondere Wartungsaufträge, akquirieren

In Abschnitt 3 des betrieblichen Ausbildungsrahmenplans für Elektroniker der Fachrich-tung Energie- und Gebäudetechnik werden ebenfalls Qualifikationen genannt, die spe-ziell auf das Thema „Kraft-Wärme-Kopplung“ hinweisen.

Auszüge aus dem betrieblichen Ausbildungsrahmenplan für die Berufsausbildung zum Elektroniker der Fachrichtung Energie und Gebäudetechnik

Abschnitt 3: Fachrichtungsspezifische Fachbildung

Nr. 1 Konzipieren von Systemen

- Energie- und gebäudetechnische Anlagen sowie deren technische Schnitt-stellen und Standards ermitteln

- Energie- und gebäudetechnische Anlagen des Kunden hinsichtlich Funkti-onalität und Zukunftssicherheit, gesetzlichen Vorgaben, rationeller Ener-gieverwendung sowie Wirtschaftlichkeit bewerten

- Ersatzstromversorgungsanlagen und ihre Leitungsverlegung planen

Nr. 2 Installieren und In-betriebnehmen von

- Antriebssysteme installieren einschließlich elektrische Maschinen aufstel-len, mechanisch und elektrisch anschließen und in Betrieb nehmen


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Energiewandlungs-systemen und ihren Leiteinrichtungen

- Dezentrale Energieversorgungs- und Energiewandlungssysteme ein-schließlich Nutzung regenerativer Energiequellen installieren und in Be-trieb nehmen

- Ersatzstromversorgungsanlagen installieren

Nr. 6 Prüfen und In-standhalten von ge-bäudetechnischen Systemen

- Elektrische Anlagen einschließlich Antriebssysteme instand setzen - Heizungs-, Klima- und Lüftungssysteme, insbesondere deren Mess-, Steu-

er- und Regelungseinrichtungen, prüfen und konfigurieren; Instandset-zung, insbesondere durch Austausch elektrotechnischer Komponenten, durchführen

3.3 Überbetriebliche Ausbildung

Die Inhalte der im Handwerk obligatorischen überbetrieblichen Lehrgänge orientieren sich sehr stark an den betrieblichen Ausbildungsrahmenplänen. Für das 3. Ausbildungsjahr der Anlagenmechaniker für Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik sind 3 Lehrgänge von insgesamt 4 Arbeitswochen vorgesehen. Die Inhalte der Lehrgänge sollen an Aufgaben, die Kundenaufträgen entsprechen, handlungsorientiert unter Berücksichtigung der betrieblichen, technischen und kundenorientierten Kommunikation, vermittelt werden. Für das Thema „Kraft-Wärme-Kopplung“ sind u.a. folgende Inhalte von Bedeutung:

Kenn- ziffer

Thema Inhalte (Auszüge)

IH4/03 Gerätetechnik Wär-me

- Armaturen, Mess-, Steuerungs-, Regelungs- und Sicherheitseinrichtun-gen sowie Förder- und Versorgungseinrichtungen prüfen, Ergebnisse dokumentieren und Instandhaltung ausführen

- Geräte, Armaturen und Wärmeerzeugungsanlagen unter Beachtung der geltenden Normen und technischen Regeln, der Energieeinsparung so-wie hygienischer und funktionaler Gesichtpunkte montieren, anschließen und in Betrieb nehmen

IH5/03 Elektro-, Mess-, Steuer- und Rege-lungstechnik

- Elektrische Komponenten zum Messen, Steuern, Regeln und Überwa-chen einbauen

- Elektrische Steuerungs- und Hauptstromkreise überprüfen und schritt-weise in Betrieb nehmen

- Mess-, Steuerungs-, Regelungs-, Sicherheits- und Überwachungseinrich-tungen, entsprechend kunden- und systemspezifischen Anforderungen überprüfen, einstellen und in Betrieb nehmen

IH6/03 Kundenorientierte Auftragsbearbeitung, Inbetriebnahme, In-standhaltung

- Technologische, ökologische und ökonomische Eigenschaften von Ener-gie- und Brennstoffarten sowie von Material-, Werk- und Hilfsstoffen bei Planung, Bau, Betrieb und Entsorgung berücksichtigen

- Anlagenbetreiber unter Berücksichtigung der Sicherheit, Energieeinspa-rung und Umweltschutz in die Bedienung der Anlage einweisen

- Ablauf der Kundenaufträge, durchgeführte Qualitätskontrollen und tech-nische Prüfungen dokumentieren

Auch im Elektrotechnikerhandwerk sollen die in den überbetrieblichen Lehrgängen aufgeführ-ten Qualifikationen generell an Aufgaben, die Kundenaufträgen entsprechen, handlungsori-entiert und in verknüpfter Form vermittelt werden. Ziel der Lehrgänge ist die Entwicklung be-ruflicher Handlungskompetenz. Dazu werden folgende Prinzipien genannt:

– eine gestaltungsoffene und flexible Durchführung vor Ort, die regionale und betriebliche Besonderheiten berücksichtigt


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– nach betrieblichem, branchen- bzw. regionalspezifischem Bedarf inhaltlich, methodisch und zeitlich flexibi-lisierbar und adressatengerecht aufbereitete Inhalte

– die Zusammenstellung eines geeigneten Methodenmixes, der sich an den Lernvoraussetzungen der Teil-nehmer orientiert

– eine Orientierung an den Geschäfts- und Arbeitsprozessen der Betriebe

– die Vermittlung von Fach-, Human- und Sozialkompetenz nach dem Prinzip der handlungsorientierten Un-terweisung

Für den Elektroniker der Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik sind vor allem im Lehrgang ETE4/04 Bezüge zum Thema „Kraft-Wärme-Kopplung“ vorhanden:

Kenn- ziffer

Thema Inhalte (Auszüge)

ETE4/04 Errichten, Prüfen und Inbetriebnehmen von Energiewandlungssys-temen und deren Leiteinrichtungen

- Kunden hinsichtlich rationeller Energieanwendung, Wirtschaftlichkeit und des Wandels in der Systemtechnik beraten

- Energie- und gebäudetechnische Anlagen des Kunden hinsichtlich Funk-tionalität und Zukunftssicherheit, gesetzlicher Vorgaben, rationeller E-nergieverwendung sowie Wirtschaftlichkeit bewerten

- Kundenanforderungen an energie- und gebäudetechnischen Systemen feststellen, Erweiterungen vorhandener Kundensysteme planen, Lö-sungsvarianten entwickeln und beurteilen

- Kunden die Produkte und Dienstleistungen des Betriebes erläutern, Produkte demonstrieren, den Kunden bei der Produktauswahl beraten

- Energie- und gebäudetechnische Systeme und deren Automatisierungs-einrichtungen planen, Systemkomponenten auswählen

- Dezentrale Energieversorgungs- und Energiewandlungssysteme ein-schließlich regenerativer Energiequellen installieren und in Betrieb neh-men

- Arbeitsergebnisse kontrollieren, beurteilen und protokollieren, Prüfun-gen dokumentieren, Ursachen von Fehlern und Qualitätsmängeln su-chen, zur Beseitigung beitragen und dokumentieren

- Anlagen dem Kunden übergeben, Leistungsmerkmale erläutern sowie Kunden in die Nutzung einweisen, Abnahmeprotokoll erstellen, Kunden auf Gewährleistungsansprüche hinweisen

- Arbeitsergebnisse zusammenführen, kontrollieren und bewerten, Kosten und Erträge von erbrachten Leistungen errechnen und bewerten

Durch die Auseinandersetzung mit energieeffizienter Wärme- und Stromerzeugung mittels einer Kundenanfrage sollen die Auszubildenden neben dem technischen Wissen über eine moderne Heizungsanlage die Bedeutung nachhaltigen Wirtschaftens kennen lernen. Auf die-se Weise entwickeln sie Beratungskompetenz und erkennen Gewerke übergreifende Zusam-menhänge.

Grundsätze zur Gestaltung der Lerneinheit

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4 Grundsätze zur Gestaltung der Lerneinheit

Seit 2003 sind alle SHK- und Elektroberufe neu geordnet worden. Die Neuordnung soll u.a. dazu beitragen, dass sich die Ausbildung verstärkt an ganzheitlichen Arbeits- und Geschäfts-prozessen orientiert. Diese Leitidee bildet sich sowohl in den betrieblichen Ausbildungsrah-menplänen als auch in den lernfeldstrukturierten Rahmenlehrplänen für den Berufsschulun-terricht ab. Lernfelder sollen sich danach an konkreten beruflichen Arbeitsaufgaben und Handlungsabläufen orientieren. Die ganzheitliche Auftragsbearbeitung ist ebenfalls das Quali-fikationsprofil der Zwischen- und Abschlussprüfung, sodass dieser Zielsetzung zusätzlich ein besonderer Stellenwert zukommt.

Die Kultusministerkonferenz hat schon 1991 für die berufliche Bildung folgende Leitziele festgelegt:

• Erweiterung der Allgemeinbildung

• Selbstständiges Planen, Durchführen und Beurteilen von Arbeitsaufgaben im Beruf

• Mitgestaltung von Arbeitswelt und Gesellschaft in ökologischer und sozialer Verantwortung

Diese Leitziele sind seit 1996 Grundlage jedes Rahmenlehrplanes für neu geordnete oder neue Ausbildungsberufe (Bildungsauftrag der Berufsschule). Daraus abgeleitete didaktische Grundsätze werden wie folgt beschrieben:

• Didaktische Bezugspunkte sind Situationen, die für die Berufsausübung bedeutsam sind (Ler-nen für Handeln).

• Den Ausgangspunkt des Lernens bilden Handlungen, möglichst selbst ausgeführt oder aber gedanklich nachvollzogen (Lernen durch Handeln).

• Handlungen müssen von den Lernenden möglichst selbstständig geplant, durchgeführt, über-prüft, ggf. korrigiert und schließlich bewertet werden.

• Handlungen sollten ein ganzheitliches Erfassen der beruflichen Wirklichkeit fördern, z. B. tech-nische, sicherheitstechnische, ökonomische, rechtliche, ökologische, soziale Aspekte einbezie-hen.

• Handlungen müssen in die Erfahrungen der Lernenden integriert und in Bezug auf ihre gesell-schaftlichen Auswirkungen reflektiert werden.

• Handlungen sollen auch soziale Prozesse, z. B. der Interessenerklärung oder der Konfliktbe-wältigung, einbeziehen.

In den berufsbezogenen Vorbemerkungen der Anlagenmechaniker für Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik werden folgende weitere, für die Entwicklung von Lernsituationen relevan-ten Richtlinien genannt.

Grundsätze zur Gestaltung der Lerneinheit

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Die Schülerinnen und Schüler ...

• beachten die besondere Verantwortung der Anlagenmechaniker/ Anlagenmechanike-rin für Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik für die Sicherung der menschlichen Le-bensgrundlagen im Zusammenhang mit einer auf Nachhaltigkeit orientierten Energie- und Ressourcennutzung und entwickeln Beratungskompetenz im Hinblick auf die Techniken zur Energie- und Ressourceneinsparung, zur rationellen Energienutzung und zur Nutzung erneuerbarer Energien. Dabei betrachten sie das Haus als energeti-sches Gesamtsystem und berücksichtigen gewerkeübergreifende Zusammenhänge.

• betrachten sich als Dienstleister am Kunden und orientieren ihr Handeln und Auftreten an den Erwartungen und Wünschen der Kunden.

Auch in den berufsbezogenen Vorbemerkungen der Rahmenlehrpläne für die Elektroniker sind ähnliche Grundsätze formuliert.

Die Schülerinnen und Schüler ...

• beraten und betreuen Kunden, analysieren Kundenanforderungen, montieren und in-stallieren elektrische Anlagen, Geräte und Komponenten.

• beachten bei der Planung und Durchführung der Arbeit ergonomische, ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Aspekte.

Die zu gestaltenden Lernsituationen sollen sich an den beruflichen Arbeits- und Geschäfts-prozessen orientieren. Deshalb erhalten das kundenorientierte Berufshandeln und die Auf-tragsabwicklung einen besonderen Stellenwert und sind bei der Umsetzung der Lernfelder besonders zu berücksichtigen. Des weiteren wird an relativ vielen Stellen auf die Verantwor-tung für den Schutz der Umwelt und eine rationelle Verwendung der Energie hingewiesen.

Die Lernsituationen sind dem zu Folge so zu konzipieren, dass der Erwerb von technischen Fertigkeiten und Kenntnisse verbunden ist mit der Entwicklung einer an Nachhaltigkeitskrite-rien orientierten beruflichen Handlungskompetenz.

Abb. 4: Die Leitidee „Berufsausbildung für nachhaltige Entwicklung“

Gestaltung der Lernmaterialien

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5 Gestaltung der Lernmaterialien

Generell sind die Lernmaterialien so gestaltet, dass die Schüler möglichst selbstständig in Gruppen (Firmen) die Aufträge bearbeiten können. Der Lehrer soll vor allem die Rolle des Lernorganisators und Lernberaters einnehmen.

Die Materialien sollen vor allem als E-Learning-Version eingesetzt werden. Es kann allerdings sinnvoll sein, manche Arbeitsblätter auch als Druck-Version zur Verfügung zu stellen.

Für das Arbeiten mit den Lernmaterialien am Rechner müssen Textverarbeitungs- und Tabel-lenkalkulationsprogramme und ein Programm, dass PDF-Dateien lesen kann (z.B. Acrobat-Reader) zur Verfügung stehen. Für Skizzen und Zeichnungen ist eventuell ein zusätzliches Zeichenprogramm sinnvoll.

Auf der DVD ist die sogenannte „Digitale Schultasche“ vorhanden, die eine Reihe von sinnvollen Programmen, wie z.B. das Software-Paket „Open-Office“, bereitstellt (näheres dazu in Kapitel 5.4)

5.1 Der Aufbau der LERN-DVD

Abb. 5: Label der DVD "Kraft-Wärme-Kopplung"


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Auf der LERN-DVD befinden sich die wesentlichen Materialien für die Bearbeitung des Kun-denauftrags. Die LERN-DVD ist selbststartend und ihre Steuerungsoberfläche wurde mit der Autorensoftware Mediator erstellt. Diese Software ist an Schulen relativ weit verbreitet und ermöglicht es auch Schülern ohne Programmierkenntnisse interaktive CD’s zu erstellen. Auf den LERN-DVD ist die Mediator-Datei im nicht veränderbaren EXE-Format vorhanden. Eine kurze Anleitung zur Veränderung einer Seite in der Lernsoftware finden Sie in Kapitel 5.3.

Über die Oberfläche wird der Lernweg zur Bearbeitung der Kundenanfrage gesteuert. Von den Lernaufgaben auf den jeweiligen Seiten gelangt man zu den Videosequenzen, Informati-onsblättern (INFO) und Arbeitsblättern (AB), mit denen die Schüler relativ selbstständig in Gruppen die Lernaufgaben bearbeiten können. Durch entsprechende Schaltflächen ist das Navigieren durch die Teilbereiche möglich.

Besondere Bedeutung haben die Videosequenzen, die auf einfache Weise einen realistischen Eindruck über das Auftragsobjekt sowie bestehende Anlagen und die Installation, Inbetrieb-nahme und Wartung einer KWK-Anlage vermitteln sollen. Es handelt sich um nicht professio-nelle Aufnahmen, die mit einer einfachen Handkamera ohne zusätzliche technische Ausrüs-tung entstanden sind, sodass die Bild- und Tonqualität nicht immer optimal ist. Um noch rea-lere Vorstellungen über diese Technologie und die dafür notwendigen Kenntnisse und Fertig-keiten zu vermitteln, wären natürlich zusätzliche Demonstrations- und Experimentieranlagen in der Bildungseinrichtung oder Exkursionen zu entsprechenden Objekten wünschenswert.

Die Informationsblätter sind auf der LERN-DVD durchgängig als PDF-Dokumente abgelegt, sodass die Schüler diese mit dem Acrobat-Reader zwar lesen aber nicht verändern können. Diese PDF-Dateien eignen sich auch hervorragend zum Ausdruck. Die Arbeitsblätter werden in der Regel als Formulare im Word-Format oder Excel-Format bereitgestellt, sodass die Schüler nur in die grau hinterlegten Felder ihre Ergebnisse eintragen können.

Außerdem sind auf der LERN-DVD verschiedene für die Bearbeitung des Auftrags nützliche Broschüren vorhanden.

5.2 Die Lehrer-DVD

Auf der Lehrer-DVD sind neben dieser Handreichung zur Vorbereitung und Durchführung der Lerneinheit alle Lernmaterialien der Schüler und einige zusätzliche Materialien vorhanden. Diese sind hier in Formaten abgelegt, die es ermöglichen, dass Sie die Lernmaterialien nach Ihren Bedürfnissen und Vorstellungen bearbeiten können.

Nur auf der Lehrer-DVD ist auch die bearbeitbare Datei der Navigationsoberfläche hinterlegt, zu deren Bearbeitung allerdings die Mediator-Software vorhanden sein muss. Der Umgang mit der Software kann relativ schnell erlernt werden. Eine kurze Einführung finden Sie in dem folgendem Kapitel 5.3. Nach der Bearbeitung wird eine so genannte Runtime-Version erzeugt, die als EXE-Datei ohne das Programm ausführbar ist.


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Werden Veränderungen an den Dateien im Word- oder Excel-Format vorgenommen, müssen diese sinnvoller Weise auch wieder in das PDF-Format konvertiert bzw. in gesperrte Formula-re umgewandelt werden. Für die Konvertierung in das PDF-Format benötigen Sie z.B. den Acrobat-Writer.

5.3 Bearbeitung der Mediator-Datei

Die Lernsoftware ist mit dem Programm Mediator 8 erstellt worden. Dies ist eine an den Schulen häufig verwendete Autorensoftware zur Erstellung interaktiver Lernprogramme. In den Medienzentren werden hin und wieder Einführungskurse zu dieser Software angeboten. Sie erhalten Schullizenzen über die Firma MatchWare (www.matchware.com). Auf der Leh-rer-DVD befindet sich die bearbeitbare Datei unter dem Namen BHKW-Lernsoftware.md8

Abb. 6: Mediator Bearbeitungsoberfläche

Die folgenden Hinweise sollen Ihnen eine kleine Einführung geben, wie Sie die jeweiligen Seiten nach Ihren Vorstellungen verändern können. Sie werden merken, dass Sie nach rela-tiv kurzer Zeit die Systematik des Programms verstehen und ohne große Anleitung Verände-rungen vornehmen können.


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Auf der linken Seite befinden sich drei Fenster, in denen die jeweilige zu bearbeitende Seite, die Objekte der Seite und die Eigenschaften der einzelnen Objekte angezeigt werden. In dem Beispiel ist die Seite 'Hauptmenue' aktiv. Vermeiden Sie generell bei der Benennung Umlau-te. Durch Anklicken des Namens wird die jeweilige Seite im Bearbeitungsfeld angezeigt und durch Anklicken eines Objekts können die entsprechenden Eigenschaften verändert werden. Klickt man das Objekt mit der rechten Maustaste an, hat man die Möglichkeit die Beschrif-tung zu bearbeiten oder unter 'Ereignisse' die jeweiligen Aktionen festzulegen. In dem Bei-spiel verändert sich beim Überfahren der Schaltfläche der Mauszeiger vom Pfeil in eine Hand und umgekehrt und beim Klicken der Maustaste innerhalb der Schaltfläche wird die Seite 'Kundenanfrage' aufgerufen. Der Hintergrund ist durch Masterseiten gestaltet. In dem Bei-spiel sind es die Seiten mit dem Namen 'MasterHintergrund' und 'Masternavi_o_Weiter'. Am unteren Rand der Arbeitsfläche befinden sich 3 kleine Button, mit denen Sie die aktuelle Sei-te, die untere und die obere Masterseite (Button mit Auge) aktivieren und bearbeiten kön-nen. Die Masterseiten tauchen ebenfalls in der Seitenleiste auf bzw. können unter Objektei-genschaften der aktuellen Seite zugewiesen werden.

Die Veränderungen können Sie mit Hilfe des sich in der oberen Leiste befindenden Button 'Test' überprüfen. Sind alle Veränderungen erfolgreich durchgeführt worden, können Sie mit Hilfe des sich unter dem Button 'Datei' befindenden Menüpunktes 'Runtime erzeugen' eine EXE-Datei erzeugen, die dann ohne das Programm Mediator direkt ausführbar ist.

5.4 Die „Digitale Schultasche“

Auf der DVD befindet sich die sogenannte "Digitale Schultasche" als ZIP-Datei und auch schon entpackt. Es handelt sich um die por-table Version, für die vorgeschlagen wird, dass die Schüler sie auf einen USB-Stick ü-bertragen. Bislang dienten USB-Speichersticks lediglich als portable Daten-speicher. Dank etlicher Programmentwickler kann Software zur Verfügung gestellt wer-den, die mit dem USB-Stick neue Arbeitsfor-men in der Schule und zu Hause ermöglicht. Die digitale Schultasche enthält neben den persönlichen Daten auch die Programme des Anwenders. So sind gleichzeitig immer mit dabei: ein komplettes Office, Programme zur Bildbearbeitung, ein digitales Tonstudio, Werkzeuge zum Mindmapping, Tools zur Herstel-lung eigener Lernsoftware, ein Wiki, sogar ein Internetbrowser, ein Mailclient und vieles mehr. Die Software ist frei und darf in der Schule und auch zu Hause benutzt werden.

Abb. 7: Digitale Schultasche auf USB-Stick


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Die Software startet vom Stick. Der Wirtsrechner braucht nur noch Windows und den Inter-netzugang. Alles andere hat man in der digitalen Schultasche immer mit dabei.

• Die Software ist kostenlos. Das macht unabhängig von Geld- und Beschaffungsver-fahren. Die Lizenzverwaltung entfällt.

• Die Anwenderprogramme erfordern keine Installation. Das vereinfacht Softwarever-teilung und -updating.

• Lehrende und Lernende können zu Hause mit gleicher Software und gleichen Daten arbeiten wie in der Schule.

• Im Unterrichtsnetz wird kein Speicherplatz mehr benötigt. Die Daten befinden sich in der digitalen Schultasche.

• In vielen Fällen kann die Benutzerverwaltung im Unterrichtsnetz entfallen.

• In vielen Schulen können aufwändige Kommunikationsserver durch einfache Router ersetzt werden.

Zum Packen einer digitalen Schultasche braucht man einen USB-Stick mit mindestens einem GigaByte, empfohlen werden zwei Gigabyte. Bewährt haben sich Sticks, die lesend über 30MB/s und schreibend über 20MB/s schaffen. Umso schneller werden die Anwendungen ge-laden.

Kurzbeschreibung

1. Datei "start.bat" in der SCHULTASCHE starten

2. Klick auf das Play-Symbol in der Leiste rechts unten


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3. Programm auswählen und starten

4. Nach der Arbeit: Start-Programm beenden

5. Hardware sicher entfernen (Leiste rechts unten)

6. Stick entfernen

Abb.: 8 Kurzanleitung "Digitale Schultasche" (Download unter www.medienzentrum- kassel.de/kasseler-schulen-am-netz/digitale-schultasche)

Allgemeine Hinweise zur Durchführung der Lerneinheit

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6 Allgemeine Hinweise zur Durchführung der Lerneinheit

Erste Erfahrungen mit der Durchführung der Lerneinheit "Planung einer KWK-Anlage" zeigen, dass die Schüler mit der Lernsoftware relativ selbstständig arbeiten können und motiviert die entsprechenden Lernaufgaben bearbeiten. Optimal ist es, wenn für jede Arbeitsgruppe 2 Laptops zur Verfügung stehen. Falls die Bildungseinrichtung über ein Intranet verfügt, kann die Lernsoftware auch über den Server bereitgestellt werden. Um den Schülern ein Weiterar-beiten auch außerhalb der Bildungseinrichtung zu ermöglichen, wäre es trotzdem sinnvoll, jedem eine eigene DVD zu kopieren.

Vor allem für die Analyse der Videos sollte mit Kopfhörern gearbeitet werden, wenn sich die Gesamtlerngruppe in einem Raum befindet. In der Regel haben die Schüler eigene Kopfhörer dabei und über entsprechende Adapter können auch mehrere über einen Audioausgang des Computers mithören.

Die Lernsoftware ist so gestaltet, dass die wesentlichen Informationen für die Bearbeitung der Lernaufgaben auf der DVD vorhanden sind. Es kann aber durchaus sinnvoll und zum Teil auch notwendig sein, dass die Schüler außerdem Printmedien (auch ihr Fach- und Tabellen-buch) oder das Internet als zusätzliche Informationsquelle nutzen.

Für die komplette Durchführung sind etwa 30 Stunden einzuplanen. Es hat sich gezeigt, dass je nach zur Verfügung stehenden Zeit und Art der Lerngruppe es auch möglich ist, sinnvolle Ausschnitte bearbeiten zu lassen, ohne dass dadurch der Gesamtzusammenhang verloren geht.

Die Einbettung des Themas „Kraft-Wärme-Kopplung“ in verschiedene Lernfelder der Rah-menlehrpläne der Berufsschule bzw. der betrieblichen und überbetrieblichen Ausbildung, wurde schon in Kapitel 3 ausführlich dargestellt. Durch die relativ allgemeinen Formulierun-gen in den Ordnungsmitteln ergeben sich ausreichende Spielräume, diese wichtige und zu-kunftsweisende Technologie in die Ausbildung verstärkt einzubeziehen. Zudem können eine relativ große Anzahl von grundlegenden Themen sowohl für Anlagenmechaniker als auch für Elektroniker an einem Gerät bearbeitet werden.

In den folgenden Unterkapiteln werden für das Arbeiten mit der Lernsoftware einige Hinwei-se gegeben, die auf Erfahrungen aus den ersten Durchführungen der Lerneinheit beruhen und beachtet werden sollten.


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6.1 Startseite

Abb. 9: Startseite der Lernsoftware KWK

Die Lernsoftware ist normalerweise selbststartend. Beim Einlegen in das DVD-Laufwerk müsste die oben abgebildete Seite erscheinen. Falls dies nicht der Fall ist, muss in dem Ord-ner 'exe' die Datei 'BHKW-Lernsoftware.exe' gestartet werden.

Außer dem Willkommensgruß und der allgemeinen Beschreibung der Lerneinheit, ist darauf zu achten, dass die Schüler die Hinweise zum Arbeiten mit der Lernsoftware lesen. Vor allem müssen die rot hinterlegten Hinweise den Schülern klar sein, damit die erarbeiteten Ergeb-nisse auch tatsächlich auf einem geeigneten Medium (z.B. USB-Stick, Festplatte, Account auf dem Schulserver) gespeichert werden. Wird dies nicht beachtet, kann das sehr schnell bei den Schülern zu einem ersten unnötigen "Frusterlebnis" führen.


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6.2 Hauptmenü

Abb. 10: Hauptmenü der Lernsoftware KWK

Vom Hauptmenü aus kann der Lernweg beschritten werden. Nach der Bearbeitung jedes Ka-pitels kommt man wieder zum Hauptmenü zurück. Mit 'Weiter' oder 'Zurück' wird die nächste oder vorhergehende Seite aufgerufen. Auf der Hauptmenüseite ist der Weiterbutton ge-sperrt, damit die Schüler in den Lernweg einsteigen. Eine sinnvolle Navigationshilfe ist der Wegweiser. Mit ihm kann von jeder beliebigen Stelle aus auf die gewünschte Seite gesprun-gen werden. Eine etwas sensible Handhabung ist erforderlich, da der Wegweiser sofort ver-schwindet, wenn man mit der Maus auf die Hauptfläche kommt. Dies wurde aber bewusst so programmiert, damit die gesamte Oberfläche für die Gestaltung der Seite zur Verfügung stand.


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6.3 Kundenanfrage & Lernorganisation

Abb. 11: Erste Kontaktaufnahme mit der Kundin

Bewusst wurde an dieser Stelle mit einfachen Mitteln eine Kundenanfrage per Telefon darge-stellt, weil einerseits die Schüler auf den grundsätzlichen Sachverhalt aufmerksam gemacht werden sollen, aber in den Folgeschritten die Gruppeneinteilung (Firmengründung) und die Vereinbarungen zur Leistungsbewertung vorgenommen werden sollen. Zu letzterem steht ein relativ umfangreiches Informationsblatt zur Verfügung, welches Hinweise für eine ganzheitli-che Bewertung solcher projektartigen Lernprozesse enthält. Eventuell ist es sinnvoll, dies mit der gesamten Lerngruppe zu besprechen. Auf jeden Fall sollen die Kriterien zur Leistungsbe-wertung gemeinsam ausgehandelt und akzeptiert werden. Für den weiteren Lernweg ist es von besonderer Bedeutung, dass jedem Schüler die Maßstäbe der späteren Beurteilung klar sind. Außer dem Arbeits- und Sozialverhalten sollte der Stellenwert der Projektdokumentati-on und –präsentation diskutiert werden, die in Form einer Angebotsmappe und einer Kun-denberatung erfolgen soll.

Für das Gespräch über die Lernorganisation sollte man eine angemessene Zeit einplanen. Es hat sich gezeigt, dass umso klarer jedem von vornherein der Lernauftrag, die Lernorganisati-


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on und die Bewertungsmodalitäten sind, die Schüler relativ zielgerichtet ihren Lernprozess gestalten.

6.4 Analyse der Kundenanfrage

Abb. 12: Auswertung des Videos zum Kundenbesuch

Alle Videos wurden mit einer einfachen Digital-Videokamera und dem in der Kamera einge-bauten Mikrophon aufgenommen. Sie haben nicht den Anspruch von professionellen Video-clips, wurden aber von den Schülern als sehr authentisch beurteilt. Für das Abspielen der Vi-deos muss der Windows-Mediaplayer auf dem Rechner installiert sein.

Bei der oben dargestellten Seite können die Ergebnisse der Videoanalyse direkt in die dafür vorgesehenen Felder eingetragen werden. Werden die Ergebnisse exportiert, ist es eventuell noch mal notwendig, die Schüler darauf hinzuweisen, dass die Ergebnisdatei gespeichert werden muss und diese dann weiter bearbeitet werden kann. Außerdem ist es eventuell auch sinnvoll darauf hinzuweisen, dass der Film jederzeit angehalten werden kann und man direkt an jede beliebige Stelle springen kann, um die entsprechenden Informationen zu notieren.

Das von der Kundin nachträglich verschickte Fax soll vor allem dazu dienen, dass die Schüler Fragestellungen zum Thema "Kraft-Wärme-Kopplung" entwickeln, deren Beantwortung für


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die Bearbeitung des Auftrags notwendig ist. Dafür kann eine elektronische Pinnwand genutzt werden, die schon relativ stark vorstrukturiert ist. Zu den vier Themenblöcken können die Schüler Stichworte auf die Karten schreiben, diese auf dem Blatt anordnen und anschließend speichern und ausdrucken. Das Ergebnis wird als Bild gespeichert und ist von daher nach-träglich nur bedingt veränderbar.

Auf der Seite 2-3 sind alle Informationen zum Kundenobjekt zusammen gefasst. Diese Seite ist auch vom Wegweiser aus unter dem Punkt 'Kundenauftrag' zugänglich und man kann von daher immer wieder sehr schnell auf sie zurückgreifen, falls die Kundenobjektdaten zu einem späteren Zeitpunkt der Bearbeitung wieder benötigt werden.

6.5 Informieren zur Kundenanfrage

Abb. 13: Informationsrecherche zum Thema „Kraft-Wärme-Kopplung“

In diesem Kapitel können die Schüler auf relativ umfangreiche Informationen zugreifen. Ziel ist es, dass die Arbeitsgruppen eine Informationsmappe mit vier Themenschwerpunkten erstellen und dabei den Fragestellungen nachgehen, die sie im vorhergehenden Kapitel auf-geworfen haben. Dafür steht eine vorbereitete Arbeitsmappe zur Verfügung, in die die Schü-


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ler ihre Fragestellungen und Ergebnisse eintragen sollen. Eventuell ist es sinnvoll, dafür ar-beitsteilig vorzugehen.

Besondere Bedeutung haben für die Informationsgewinnung die zwei sogenannten "Refe-renzobjekte". Dort werden zwei Anlagen vorgestellt, die schon einige Jahre in Betrieb sind. Die Betreiber bzw. die Planer und Betreuer der Anlagen geben zu diesen Objekten umfang-reiche Informationen. Für die Analyse der dadurch relativ langen Videos ist es unbedingt er-forderlich, die Schüler auf die Notwendigkeit hinzuweisen, die Navigationsmöglichkeiten der Steuerleiste des Mediaplayers zu nutzen, um die entsprechenden Informationen erfassen zu können. Dabei ist es sinnvoll, die Analyse mit Hilfe der Aspekte aus der zu erstellenden In-formationsmappe durchzuführen. Zusätzlich wurde für die jeweilige Anlage ein Arbeitsblatt gestaltet, mit dem ein genereller Überblick über die Anlagenkonzeption ermittelt werden kann.

Außer der Analyse der beiden Beispiele können sich die Schüler mit Hilfe von Informations-broschüren über die Kraft-Wärme-Kopplung informieren. Auch hier besteht die Möglichkeit, sich zuerst einen Überblick zu verschaffen und danach die Recherche zu den vier Themen-blöcken zu vertiefen. Ein elektronisches Puzzle zu einem Anlagenschema soll zusätzlich etwas spielerisch zum Kennenlernen der einzelnen Aggregate einer solchen Anlage dienen.

Um auch über andere Konzepte als die gegenwärtig am häufigsten eingesetzten Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen informiert zu sein, wurde ein Kapitel über alternative Antriebe und Brennstoffe aufgenommen. Die Kundin hat in dem Fax in dieser Richtung eine Frage ge-stellt, sodass die Schüler für die Kundenberatung auch darüber Auskünfte im Überblick ge-ben können sollten.

6.6 Projektierung der Anlage

Für die Auslegung der KWK-Anlage steht ein Excel-Programm zur Verfügung. Die Schüler müssen die für das Kundenobjekt angegebenen Monatswerte des Erdgasverbrauchs in die Heizleistungstabelle eingeben und die sich ergebenden mittleren Monatsheizleistungen in die Spalte 'Heizleistung sortiert' der Größe nach eintragen. Ein Säulendiagramm der monatlichen durchschnittlichen Heizleistung sowie die Jahresdauerlinie werden dann in dem zweiten Ta-bellenblatt 'Jahresdauerlinie' automatisch generiert (siehe Abbildung 14).


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BHKW

Sinnvolle BHKW-Auswahl

Thermische Leistung 12 kW Nutzungsdauer 8,5 Monate entspricht ca. 6100 Std

Abb. 14: Durchschnittliche Monatsheizleistung und Jahresdauerlinie

Mit Hilfe der Jahresdauerlinie wird nun die sinnvolle thermische Leistung der KWK-Anlage ermittelt. Da sich die Wirtschaftlichkeit vor allem durch die Einsparung der Kosten für die e-lektrische Energie ergibt, sollten die Jahresvolllaststunden möglichst hoch sein. Eine sinnvolle Größe für das Kundenobjekt wäre demnach ein BHKW-Modul mit einer thermischen Leistung von 12 kW (gelbes Rechteck). Bei einem Modul mit einer Leistungsmodulation könnte eine etwas höhere thermische Leistung gewählt werden (hellblaue Fläche). Die Grundlagen für die Auslegung eines BHKW-Moduls sind in dem INFO-Blatt 4-1 beschrieben, dass die Schü-ler unbedingt nutzen sollten. Bei der ersten Durchführung der Lerneinheit wurde von zwei Gruppen die maximale Heizleistung von 48 kW für die Auslegung der KWK-Anlage ange-nommen. In der Praxis hat sich bei entsprechend sinnvollen Objekten herauskristallisiert, dass die thermische Leistung des BHKW ca. 20% bis 30% der maximal benötigten Heizleis-tung betragen sollte und dass damit ca. 40% bis 60% des Heizenergiebedarfs abgedeckt werden können.

Für die Auswahl stehen in dieser Lernsoftware die Datenblätter von 5 BHKW-Modulen unter-schiedlicher Hersteller zur Verfügung. Hier ist es eventuell sinnvoll, nach weiteren Anbietern recherchieren zu lassen. Die Module von Spilling und KraftWerk sind eigentlich von der Leis-tung her für das Kundenobjekt zu groß. Aber dies soll ja durch die Schüler herausgefunden werden.


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Für eine überschlägige Wirtschaftlichkeitsberechnung steht ebenfalls ein Excel-Programm zur Verfügung. Eine überschlägige Wirtschaftlichkeitsberechnung soll zeigen, ob der Kundin mit-geteilt werden kann, dass sich die Investition auch betriebswirtschaftlich rechnet. Da zu die-sem Zeitpunkt die tatsächlichen Kosten der Anlage noch nicht vorliegen, kann überschlägig mit den Informationen aus dem INFO-Blatt 4-3 gerechnet werden. Aus der Grafik für die Investitionskosten kann entnommen werden, dass z.B. bei einer elektrischen Leistung von 6 kW von einem Richtpreis von ca. 2500 € pro kWel ausgegangen werden kann, also insgesamt 15.000 €. Da sich die Werte auf das Jahr 2005 beziehen ist es notwendig, die Kosten höher anzusetzen. In der Beispielrechnung wurden Gesamtkosten von 17.500 € angenommen.

In das Excel-Blatt einzutragen sind:

- die thermische und elektrische Leistung des ausgewählten BHKW-Moduls, - die Jahresbetriebsstunden, ermittelt aus der Jahresdauerlinie und dem Nutzungsgrad, - der bisherige Erdgas- und Stromverbrauch mit den jeweiligen Arbeitspreisen aus den Angaben der

Kundin, - die Gesamtkosten der Anlage mit Kapitalzins und Laufzeit, - die spezifischen Vollwartungskosten, - der Stromeigenverbrauch aus dem BHKW in Prozent - und die Vergütung für die Stromeinspeisung pro kWh.

Wenn nach dieser Kalkulation in der letzten Zeile ein positiver Wert steht, ist die Anlage auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten rentabel. Wenn dies nicht der Fall ist, sollte man ü-berprüfen, ob bestimmte Werte noch korrigiert werden können. Der Auftrag sollte allerdings auch für den Betrieb noch im Gewinnbereich liegen.

Manche Hersteller bieten für ihre Produkte eine überschlägige Wirtschaftlichkeitsberechnung an. Dort werden häufig nur die Ersparnisse durch ein BHKW gegenüber den bisherigen Ener-giekosten aufgeführt ohne die Kapitalkosten mit den entsprechenden Kapitalzinsen zu be-rücksichtigen. Bei einer solchen Berechnung würden sich bei dem Kundenobjekt Ersparnisse von ca. 2.500 € im Jahr ergeben. Kostet die Anlage z.B. 17.500 €, hätte sie sich demzufolge nach 7 Jahren amortisiert. Diese Betrachtungsweise ist allerdings etwas unredlich, weil, wie oben schon gesagt, für das Kapital kein Kapitalzins angesetzt wird. Allerdings müsste bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung auch berücksichtigt werden, in welchem Umfang man die In-vestitionskosten steuerlich absetzen kann. Dies wird die Kundin als Geschäftsfrau allerdings selbst besser abschätzen können.


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6.7 Planung der Installation

Abb. 15: Auswertung eines Videos über die Montage eines BHKW

In dem Video wird die Installation einer relativ komplexen KWK-Anlage gezeigt. Das Video soll durch die Schüler wieder analysiert und die Ergebnisse in den vorbereiteten Arbeitsblät-tern dokumentiert werden. Zusätzlich stehen Ihnen dafür noch zwei Broschüren zur Verfü-gung. Für die Analyse ist es eventuell noch mal angebracht, auf die Navigationsmöglichkei-ten des Mediaplayers hinzuweisen. Die Schüler neigten bei der Durchführung auch hier dazu, ihre sonstigen Sehgewohnheiten beim Anschauen von Filmen beizubehalten.

In diesem Beispiel wurde der bisherige Wärmeerzeuger komplett entfernt und durch ein BHKW-Modul und ein Brennwertgerät ersetzt. Zusätzlich wurde ein neuer Warmwasserspei-cher und ein Pufferspeicher eingebaut. Die neue Anlage versorgt die Heizung, die Trinkwas-sererwärmung und die Schwimmbadwassererwärmung. Die Anlage wird mit Erdgas betrie-ben. Das BHKW-Modul hat eine thermische Leistung von 15,5 kW (einschließlich Abgaswär-metauscher) und eine elektrische Leistung von 5,5 kW. Das Brennwertgerät hat eine Leis-tung von 30 kW. Die Wärmeverteilung wird über die Regelung des BHKW vorgenommen. Wegen der relativ hohen Zapfrate für das Warmwasser wurde ein Trinkwasserspeicher mit


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zwei Wärmetauschern (Solarspeicher) installiert und diese kurzgeschlossen. Die Skizze zeigt den prinzipiellen Aufbau der Anlage.

Abb. 16: Installationsskizze einer KWK-Anlage

Der bisherige Energiebedarf des Objekts betrug 9.000 m³ Gas und 17.000 kWh elektrische Energie. Für die Installation waren durchgängig 2 Heizungsmonteure zuständig, zum Schluss ergänzt durch einen zusätzlichen Monteur. Die elektrischen Arbeiten wurden von einer Elekt-rikerin mit einem Auszubildenden einer Fremdfirma durchgeführt. Erstaunlich war, dass diese auf Anweisung des Heizungsmonteurs arbeiteten und dieser auch für die Einbindung der Re-gelung des BHKW-Moduls zuständig war. Die kurzfristig notwendige Kernbohrung durch eine 50 cm starke Wand aus Sandstein wurde ebenfalls durch eine Fremdfirma bewältigt. Für das Einbringen der Abgasleitung in den Schornstein wurde zusätzlich ein Dachdecker einbezogen. Insgesamt wurden für die Installation und Inbetriebnahme dieser komplexen Anlage 110 Ar-beitsstunden in Rechnung gestellt. Die Gesamtkosten einschließlich Mehrwertsteuer betrugen in diesem Fall 34.000 €.

Die zwei Monteure berichteten, dass sie für die Installation einer einfachen Anlage (Einbin-dung des BHKW-Moduls in den Rücklauf) und einem guten Zugang zu dem Aufstellungsort mit einem Arbeitstag auskommen.


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Durch die Kenntnisse aus dem Beispiel der KWK-Anlageninstallation sollen die Schüler nun für das Kundenobjekt die Einbindung in die bestehende Heizungsanlage vornehmen. Dabei müssen sie entscheiden, welche Einbindungsvariante sinnvoll ist. Möglich und auch die preiswerteste Lösung wäre die Einbindung in den Rücklauf der bestehenden Anlage. Auf-grund des Alters der bisherigen Anlage könnten die Schüler allerdings auch zu der Überzeu-gung kommen, die alte Anlage zu entfernen und das BHKW-Modul mit einer modernen Brennwerttherme zu kombinieren. Eventuell kommen sie auch zu der Überzeugung, die An-lage zusätzlich mit einem Pufferspeicher auszurüsten. Es sind also eine Reihe von Varianten möglich und sinnvoll. Dabei sind allerdings die jeweiligen Kosten zu berücksichtigen und die Kundin muss deshalb von dem entsprechenden Konzept überzeugt werden. Das ausgewählte Anlagenschema kann in den vorgegebenen Grundriss des Kellers eingezeichnet werden. Falls eine komplette Neuinstallierung vorgenommen werden soll, können die bisherigen Heizungs-komponenten in dem Worddokument gelöscht werden. Dafür müssen die Gruppierungen der Elemente aufgehoben werden. Der Grundriss wurde mit dem Office-Programm Visio erstellt und von dort in das Worddokument importiert. Deswegen ist eine Bearbeitung nicht ganz so optimal.

Zum Verständnis der Funktion und der hydraulischen Zusammenhänge sind an dieser Stelle noch einmal zwei Übungen vorgesehen. In der ersten Übung kann auf elektronischem Wege ein hydraulisches Strangschema in unterschiedlichen Varianten entwickelt werden. In der zweiten Übung soll der Zusammenhang zwischen der Wärmeerzeugung des BHKW-Moduls bei gleichzeitig notwendiger Wärmeabnahme verdeutlicht werden und die Erkenntnis, dass bei zu geringer Wärmeabnahme das BHKW wegen der Gefahr der Überhitzung abschaltet und dass der Zeitpunkt der Abschaltung durch eine geregelte Pumpe und einem dadurch veränderten Massenstrom verzögert werden kann.

Anschließend soll für das Auftragsobjekt eine Funktionsbeschreibung der ausgewählten Anla-ge, eine Anlagenskizze und ein Inbetriebnahmeprotokoll erstellt werden. Dafür steht das Vi-deo der Inbetriebnahme des Beispielprojekts zur Verfügung.

Die Analyse des Videos über eine durchgeführte Wartung soll die praktischen Kenntnisse ü-ber KWK-Anlagen abrunden. Darüber soll ein Wartungsprotokoll angefertigt werden. Hier wird deutlich, dass die Hauptarbeiten dieser kleinen Wartung denen einer PKW-Inspektion doch sehr ähnlich sind. Es geht vor allem um den Ölwechsel, den Wechsel der Zündkerzen und des Luftfilters sowie der Kontrolle verschiedener mechanischer, hydraulischer und elekt-rischer Einrichtungen.


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6.8 Angebot und Dokumentation

Abb. 17: Erstellen der Angebotsunterlagen

Die Schüler sollen im Kapitel „Angebot und Dokumentation“ überschlägig den Angebotspreis ermitteln und die erforderlichen Angebotsunterlagen erstellen. Dafür stehen ihnen am An-fang des Kapitels ein Informationsblatt (INFO 6-1) zur Verfügung, in dem wesentliche Aspek-te zu diesem Thema zusammen gestellt sind. Vor allem das Zustandekommen des Stunden-verrechnungssatzes, der ungefähr 2,5 bis 3 mal so hoch ist, wie der Bruttostundenlohn eines Gesellen, wird noch mal ausführlich aufgeschlüsselt. Falls Sie es für notwendig erachten, können diese Sachverhalte auch im Plenum besprochen werden. Für die Angebotspreiskalku-lation spielt die Erfahrung eine bedeutende Rolle. Das Excel-Programm in Arbeitsblatt 6-1 soll den Schülern dabei helfen, annähernd zu einem realistischen Angebotspreis zu kommen. Es wird kaum möglich sein, alle Materialpreise exakt festzustellen. Hier muss man den Schülern versuchen klarzumachen, dass dafür weitere Kenntnisse notwendig sind und es hier darum geht, Ihnen die Möglichkeit zu geben, erste Erfahrungen mit einer komplexen Kalkulation zu machen.

In das erste Excelblatt sollen die Materialpreise eingetragen werden. Von 3 Herstellern sind beispielhaft Preislisten vorhanden. Eventuell ist es möglich, weitere bzw. aktuellere Preislis-


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ten über das Internet zu erhalten. Häufig werden auch Paketpreise angeboten, in denen au-ßer dem BHKW-Modul auch das Standardzubehör für die notwendigen Anschlüsse (Brenn-stoff, Hydraulik, Elektrik, Abgas) enthalten ist. Nicht für alle in der Tabelle aufgeführten Posi-tionen wird man die Einzelpreise ermitteln können. Es soll hier nur beispielhaft gezeigt wer-den, welche Materialien in der Regel für die Installation eines BHKW notwendig sind.

Die zweite Tabelle soll eine Hilfestellung zu den notwendigen Montagestunden geben. Auch hier sind Erfahrungswerte von großer Bedeutung. In der Tabelle sind als Minimum für die Montage 40 Arbeitsstunden angegeben, was bei 2 Monteuren 2½ Arbeitstage bedeuten würde. Wie weiter oben schon mal berichtet, haben die 2 Monteure aus dem dargestellten Montagebeispiel berichtet, dass sie bei guten Voraussetzungen am Aufstellungsort und einer einfachen Installationsvariante auch schon mit nur einen Tag ausgekommen sind. Dies wird allerdings eher eine Ausnahme sein und die angegebenen Werte zwischen 40 und 80 Stun-den eher dem Normalfall entsprechen.

Sind die beiden ersten Tabellenblätter ausgefüllt, wird das dritte Tabellenblatt automatisch generiert. Hier können die entsprechenden Zuschläge noch verändert werden. Die vorgege-benen Zuschläge stellen einen typischen Wert dar. Hier können die Schüler auch noch mal darauf aufmerksam gemacht werden, dass bei der Kalkulation ein mögliches vom Kunden in Anspruch genommenes Skonto auf den Preis von vorn herein aufgeschlagen wird. Hinter den roten Ecken in den Zellen verbirgt sich jeweils ein Kommentar. Darauf sollte man die Schüler, falls notwendig, aufmerksam machen.

Ist der Angebotspreis kalkuliert, kann die in Kapitel 4-3 überschlägig durchgeführte Wirt-schaftlichkeitsberechnung noch mal überprüft werden. Dabei muss den Schülern klar sein, dass es schwer sein wird, den Kunden von dem Einbau eines BHKW zu überzeugen, wenn es sich für ihn wirtschaftlich nicht rechnet.

In Kapitel 6-2 sollen die Schüler nun das Angebot für die Kundin anfertigen. Für das Ange-botsanschreiben und den Angebotspreis stehen den Schülern Formblätter zur Verfügung, die für die jeweilige „Modellfirma“ angepasst werden müssen. Da die Kundin eine umfassende Beratung gewünscht hat, sind außerdem aussagekräftige Unterlagen bereitzustellen, die auch für einen Laien verständlich sind. Die meisten Unterlagen müssten im Laufe der Erar-beitung schon angefertigt worden sein.

Diese Angebotsmappe soll bzw. kann auch ein wichtiges Element für die Bewertung des Gruppenergebnisses sein.


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6.9 Kundenberatung und Reflexion

Abb. 18: Präsentation der Arbeitsergebnisse

Auf das Präsentieren des Angebots sollte großer Wert gelegt und eine entsprechende Zeit eingeplant werden. Dafür ist für die Lerneinheit insgesamt ein gutes Zeitmanagement erfor-derlich. Die ersten Durchführungen haben gezeigt, dass die Schüler für die komplette Bear-beitung der Lerneinheit etwa 30 Unterrichtsstunden benötigen.

Sinnvoll ist es, die Präsentation in Form einer Kundenberatung als Rollenspiel durchzuführen. Dies sollte der Lerngruppe allerdings nicht aufoktroyiert werden, wenn sie es selbst nicht will. Der Hinweis, dass bei der Abschlussprüfung der bearbeitete Kundenauftrag in ähnlicher Form präsentiert werden muss, kann eventuell bestehende Motivationshemmnisse überwin-den. Die Angebots- und Beratungsunterlagen müssen so aufbereitet sein, dass sie der Ge-samtlerngruppe bei der Präsentation visuell zugänglich sind. Es ist darauf zu achten, dass möglichst jedes Gruppenmitglied einen Part der Präsentation übernimmt. Allgemeine Hinwei-se zur Gestaltung einer Präsentation finden die Schüler in den INFO-Blättern. Damit eine strukturierte Präsentation gewährleistet ist und jedes Gruppenmitglied auch verbindlich weiß, welche Aufgabe von ihm übernommen wird, ist es sinnvoll, das Konzept im Arbeitsblatt 7-1-1 zu verschriftlichen. Wurde vereinbart, dass die Bewertung der Präsentation durch das Ple-

Weiterentwicklung der Lernsoftware

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num erfolgt, sollte das Arbeitsblatt 7-1-2 vorher ausgedruckt und mit den Schülern bespro-chen werden.

Die Leistungsbewertung muss sich an den in Kapitel 1 aufgestellten Bewertungskriterien ori-entieren. Falls sich die Lerngruppe nach der Durchführung auf etwas modifizierte bzw. weite-re Bewertungskriterien einigt, können diese selbstverständlich berücksichtigt werden. Ent-scheidend ist, dass alle die entwickelten Bewertungsmaßstäbe akzeptieren.

Bedeutend auch für die weitere Arbeit ist die Reflexion der durchgeführten Lerneinheit. Hier sollten die unter Kapitel 7-2 aufgeführten Fragestellungen mit der Gruppe diskutiert und Ver-besserungsvorschläge auch schriftlich fixiert werden, damit sie tatsächlich bei der Bearbei-tung folgender Aufgabenstellungen Berücksichtigung finden.

Für die Weiterentwicklung der Lernsoftware wären Stellungnahmen der Schüler zum Aufbau, Inhalt und Handling von großer Bedeutung. Nähere Hinweise dazu finden Sie im abschlie-ßenden Kapitel.

7 Weiterentwicklung der Lernsoftware

Die Lernsoftware soll als offenes System verstanden werden, die gewollt von jedem Lehren-den aber eventuell auch Lernenden verändert werden kann. Auf der sogenannten "Lehrer-DVD" sind alle bearbeitbaren Dateien vorhanden.

Die Arbeitsblätter bestehen aus Word- und Exceldateien. Der teilweise eingeschaltete Schreibschutz kann ohne Passwort aufgehoben werden. Sowohl der Inhalt als auch die Struktur der Arbeitsblätter kann bei Bedarf verändert werden. Es ist allerdings darauf zu ach-ten, dass die Lernaufgaben bzw. die Informationsmaterialien eventuell auch an die Verände-rungen angepasst werden müssen.

Die selbst erstellten Informationsblätter, die auf der "Lerner-DVD" als PDF-Dateien gespei-chert sind, sind auf der "Lehrer-DVD" auch als Word-Dateien vorhanden. Diese können ent-sprechend bearbeitet und dann wieder in PDF-Dateien konvertiert werden. Die Informations-broschüren sind in der Regel aus dem Internet. Diese können z.B. mit dem Acrobat-Writer bearbeitet (vor allem Ausschnitte, Kürzungen) bzw. entfernt oder durch andere ersetzt wer-den.

Die Lernaufgaben und eine Reihe von Bearbeitungshinweisen sind in die Oberfläche der Lernsoftware integriert. Will man dort Veränderungen vornehmen, muss die Autorensoftware "Mediator" vorhanden sein. Eine kurze Einführung in das Arbeiten mit dieser Software wurde in Kapitel 5.3 dargestellt.

Weiterentwicklung der Lernsoftware

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Die Autoren würden sich freuen, wenn Sie ihnen die vorgenommenen Veränderungen bzw. Veränderungswünsche mitteilen würden, damit diese eventuell bei einer neuen Version ein-gearbeitet werden können.

Kontaktdaten:

Wolfgang Kirchhoff Universität Kassel Fachbereich 7 – Institut für Berufsbildung Heinrich-Plett-Straße 40 34132 Kassel

Telefon: 0561-804 4133 Fax: 0561-804 4345 Email: [email protected]

Im Anhang finden Sie einen Evaluationsbogen.

Außerdem befindet sich der Evaluationsbogen als Einzelblatt im PDF- und DOC-Format auf der DVD mit dem Dateinamen 'Evaluationsbogen-BHKW.pdf' bzw. 'Evaluationsbogen-BHKW.doc'. Beide können elektronisch ausgefüllt werden.

Wir würden uns freuen, wenn Sie diesen eventuell zusammen mit Ihrer Lerngruppe ausfüllen und an uns schicken.

Anhang

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Anhang

Evaluationsbogen zur Lernsoftware „Kraft-Wärme-Kopplung“ Gestaltung der Lernsoftware gut weniger gut Seitenlayout Struktur Navigation 1 Kundenanfrage & Lernorganisation Hinweise zur Gründung der Modellfirma (LA 1-2) Informationsblatt zur Leistungsbewertung (INFO 1-3) Arbeitsblatt zur Leistungsbewertung (AB 1-3) 2 Analyse der Kundenanfrage Video zum Kundenbesuch (LA 2-1) Arbeitsblatt zur Informationsplanung (AB 2-2) 3 Informieren zur Kundenanfrage INFO-Arbeitsmappe (AB 3-1) Videos Referenzobjekte (INFO 3-1-1, INFO 3-1-2) Arbeitsblätter zu Referenzobjekten (AB 3-1-1, AB 3-1-2) KWK im Überblick (LA 3-1-3) Alternative Antriebe und Brennstoffe (LA 3-1-4) 4 Projektierung der Anlage Information zur Auslegung eines BHKW (INFO 4-1) Excelprogramm Jahresdauerlinie (AB 4-1) Information zur Wirtschaftlichkeit eines BHKW (INFO 4-3) Excelprogramm zur Wirtschaftlichkeit eines BHKW (AB 4-3) 5 Planung der Installation Videofilm zur Montage eines BHKW Arbeitsblätter zur Montage (AB 5-1-1, AB 5-1-2) Übung zur hydraulischen Einbindung (AB 5-2-1) Anlagenskizze zur Einbindung des BHKW (AB 5-2-3) Video zur Wartung eines BHKW (LA 5-4) 6 Angebot & Dokumentation Information zur Angebotserstellung (INFO 6-1) Excelprogramm zum Angebotspreis (AB 6-1) 7 Kundenberatung & Reflexion Information zur Gestaltung einer Präsentation (INFO 7-1-1) Arbeitsblatt zur Präsentationsbewertung (AB 7-1-2) Hinweise zur Reflexion der Lerneinheit (LA 7-2)

Kraft-Wärme-Kopplung - uni-kassel.de · Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und...

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