Textvorschlag für die Homepage der MS-Weilheim

Praxistage Elektrotechnik an der Mittelschule Weilheim i. Obb.
Autor und Referent: Karl Werner Guldan
Learning by doing…
…unter diesem Motto finden seit einigen Jahren Praxistage im Berufsfeld
Elektrotechnik statt.
Über den Pausenhof gelangt man zum Werkstattgebäude
Der umgestaltete Innenraum dient als Unterrichtsraum und Werkstatt.

Zur besseren Berufsorientierung werden an jeweils zwei Thementagen vier
verschiedene Bereiche vorgestellt. Dabei versuche ich, allen Schülern mit dem Wahlpflichtfach
Technik, in der Jahrgangsstufe 9 in kleinen Lerngruppen einen ersten
Einblick die spannende Welt der Elektrotechnik zu vermitteln. Während der gesamten
Dauer der Praxistage stehe ich den Schülern mit Rat und Tat zur Seite.
Die hieraus resultierenden Ergebnisse aus den praktischen Arbeiten werden
zusammengefasst und bewertet. Nach Abschluss der Praxistage erhalten die Schüler
eine Teilnahmebescheinigung einschließlich der Benotung ihrer erreichten
Leistung ausgehändigt.
Thementag 1
Neuordnung der Elektroberufe seit 2003
Bereits seit vielen Jahren hat die Elektronik in nahezu allen Elektroberufen Einzug
gehalten, und so wurden die Berufsbezeichnungen auf den neuesten Stand
zugeschnitten. Bei den verschiedenen Elektro-Berufen wird zwischen den
Handwerksberufen (Zuständigkeit durch die jeweiligen Innungen) und den
Industrieberufen (Zuständigkeit durch die Industrie- und Handelskammer IHK)
unterschieden.

Wie ist das, die Sache mit dem Strom?
Theoretische Unterweisung
Ohne ein gewisses Maß an Theorie geht in diesen Berufsfeldern leider gar nichts!
Dazu werden entsprechende Themen, auf ein Minimum an theoretischen Inhalten für
den jeweiligenTagesablauf reduziert, gemeinsam erarbeitet und besprochen.

Theorie ist, wenn man alles weiß, aber nichts funktioniert.
Praxis ist, wenn alles funktioniert, aber niemand weiß, warum.
Bei uns sind Theorie und Praxis vereint,
nichts funktioniert und keiner weiß, warum…
Damit dieser Spruch nicht zum Leitspruch für manch einen Auszubildenden während
seiner Lehrzeit wird, möchte ich den Schülern einen möglichst praxisnahen Einblick
gewähren.
Keine Angst beim richtigen Umgang mit elektrischer Energie!
Elektrischen Strom kann man weder sehen noch riechen. Oberste Sicherheit steht
deshalb auch bei den Praxistagen in der Mittelschule in Weilheim an erster Stelle.
Eine sicherheitstechnische Unterweisung (Unfallverhütungsvorschriften, VDE) zeigt
die möglichen Gefahrenquellen beim Nichtbeachten der Sicherheitsregeln auf. Ab
welcher Spannungshöhe ist das Arbeiten für den Menschen bereits lebensgefährlich?
Wann bekommt man einen elektrischen Schlag, also eine ‚gewischt’? Und was
ist zu tun, wenn es zu einem Stromunfall kommt?
-Woraus besteht ein einfacher Stromkreis?
-Schaltzeichen und Symbole in der Installationstechnik
-Lesen von Stromlaufplänen
Durch diese ersten Erfahrungen bekommen die Schüler Grundkenntnisse über diese
ernste Materie.
Praktischer Teil (Aufgabe 1): Anfertigen einer Schuko-Verlängerungsleitung
Ein umfunktionierter Schultisch dient als Arbeitstisch während der Praxistage.

Die Schüler werden über die vollisolierten Werkzeuge und Hilfsmittel sowie über
Umweltschutz und Ordnung am Arbeitsplatz eingewiesen.
Die klassische Arbeit eines jeden Praxisteilnehmers ist das fachgerechte Anfertigen
einer Schuko-Verlängerungsleitung. Wie auch in einem Betrieb müssen diese
Anschlussleitungen nach Fertigstellung fachgerecht überprüft werden. Im Beisein des
Schülers wird jede Verlängerungsleitung unter Beachtung der einschlägigen
Bestimmungen gemeinsam mit den geeigneten Prüfgeräten überprüft. Eine optische
und sicherheitstechnische Überprüfung gemäß BGV A3 gibt den entsprechenden
Hinweis, ob auch wirklich alles in Ordnung ist.
Zu keiner Zeit bestehen für die Schüler irgendwelche Gefahren durch elektrische
Spannungen. Dafür sorgt die fachliche Kompetenz des anwesenden
Ausbildungsmeisters.
Anwenden der gelernten Unterweisung ist nun angesagt.
Praktischer Teil (Aufgabe 2): Aufbau einer Elektro-Installationsschaltung
AUS-Schaltung mit Leitungsschutzschalter, Lampe und Steckdose.
Hierzu wurde eine möglichst einfache Schaltung ausgewählt, wie sie unzählige Male
z. B. in allen Haushalten vorkommt.
Auf einer Trägerplatte befinden sich die bereits vormontierten Betriebsmittel. Gemäß
Installationsplan und Materialliste werden die fehlenden Betriebsmittel ergänzt.
Anschließend werden die entsprechenden Leitungen eingezogen und mit Schellen
befestigt.

So sieht die fertig installierte AUS-Schaltung auf der Montageplatte aus.
Nachdem alle Leitungen mit den Druckschellen befestigt und eingezogen wurden,
kann die eigentliche Arbeit mit der aufwendigen Verdrahtung erfolgen. Dazu wird der
selbst gezeichnete, farbige Stromlaufplan in zusammenhängender Darstellung zu
Hilfe genommen. Hierbei müssen die entsprechenden Kennfarben der jeweiligen
Leitungen beachtet werden. Ein besonders wichtiger Leiter ist der Schutzleiter, auch
Erdung genannt, welcher die unverwechselbare Farbe grün/gelb hat.
Jeder Schüler ist mit vollem Elan dabei, die Arbeit bestens zu lösen.

Der gezeichnete Verdrahtungsplan zeigt alle Drahtverbindungen mit seinen
Kennfarben
Im Beisein des Ausbildungsmeisters werden nun vor der Funktionskontrolle
nochmals alle relevanten Arbeitsschritte überprüft.

- Sind die verschieden farbigen Drähte nicht verwechselt worden?
- Liegt der stromführende Leiter auch an der entsprechenden Anschlussklemme?
- Sind alle Schraubverbindungen auch handfest angezogen?
Das sind schon eine ganze Menge an Kenntnissen, die im Unterricht behandelt
wurden und nun in der Praxis ihre Anwendung finden.
Nun kommt der spannendste Augenblick:
Funktioniert die Schaltung einwandfrei oder kommt es gar zu einem
Kurzschluß?
Glückwunsch, alles in bester Ordnung, keine Mängel zu beanstanden!
Thementag 2
Am zweiten Praxistag wird der Raum umfunktioniert zum Lötarbeitsplatz.

Theoretische Unterweisung über das fachgerechte Weichlötverfahren.
Die wichtigsten Arbeitsschritte werden vorab in der Gruppe besprochen und schon im
Anschluss der Unterweisung können die ersten praktischen Erfahrungen selbst
gesammelt werden.
Der Einsatz von bleifreiem Lötzinn ist für uns kein Fremdwort und schon aus
Umweltgründen auch während der Praxistage selbstverständlich.
Praktischer Teil (Aufgabe 3): Anfertigen einer Lötfigur nach Zeichnungsvorlage
Als Vorlage dient eine Zeichnung. In Originalgröße werden nun die abisolierten
Kupferdrähte mit den entsprechenden Werkzeugen und Hilfsmitteln gemäß Vorlage
geformt. Die aneinanderstoßenden blanken Drahtenden werden mit kleinen
Eisengewichten gegen Verrutschen gesichert und mit dem Lötkolben unlösbar
zusammengelötet.

Direkt auf dem Papier werden die Drähte zurecht gelegt und miteinander
verlötet.
Eine sehr beliebte Zeichnungsvorlage aus der Simpsons-Familie
Praktischer Teil (Aufgabe 4): Aufbau einer elektronischen Schaltung (Bausatz)
Theoretische Unterweisung über die aufzubauende elektronische Schaltung
Um das einwandfreie Funktionieren der Bauteile untereinander zu garantieren,
bedarf es einiger Grundkenntnisse. Dazu gehören u. a. wichtige Schaltzeichen der
verwendeten Bauteile wie Widerstand, Leuchtdiode (LED), Elektrolytkondensator und
Transistor in dem Elektronik-Bausatz.

Ebenso erfahren die Teilnehmer viele praktische Tipps, die es beim Bestücken des
Bausatzes zu beachten gilt. Genauso wichtig sind die Bauteilinformationen, denn
schon das falsche Einsetzen z. B. einer Leuchtdiode führt zur Nichtfunktion oder
Teilfunktion des gesamten Bausatzes.
Spannung – Strom – Widerstand
Zur Sprache der Elektronik gehören die vielen unterschiedlichen Schaltsymbole und
Schaltzeichen. Aus diesem Grund wird das Lesen des Stromlaufplanes der
aufzubauenden elektronischen Schaltung näher durchleuchtet.
Stromlaufplan der Schaltung
Bestückungsplan mit Positionsaufdruck auf der Platine sowie Materialliste
Eine Materialliste zur Kontrolle der Vollständigkeit sämtlicher benötigter Bauteile
inklusive Platine und ein Bestückungsplan werden ebenso erläutert.

Hinweise zu den Abkürzungen im Stromlaufplan und Bestückungsplan:
Widerstände werden mit R bezeichnet, Elektrolyt-Kondensatoren (Elko) mit C,
Leuchtdioden mit LED, die Transistoren mit Q bezeichnet.
Abschließend soll die Schaltung ja auch richtig funktionieren, deshalb steht am Ende
des Aufbaus eine optische Kontrolle auf Vollzähligkeit aller Bauteile, richtige Polung
wie Anode und Kathode bei den Led’ s, Elko’ s und Transistoren.
- Sind die sechs einzubauenden Widerstände auch an der richtigen Position?
- Wurde die Betriebsspannung Plus und Minus nicht vertauscht?
- Sind die Lötstellen auf der Lötseite einwandfrei oder verursachen z.B
große Lötbatzen einen folgeschweren Kurzschluss?
Wenn alles in Ordnung ist, kann die Inbetriebnahme erfolgen.
Die mitgelieferte 9-Volt-Batterie wird nun mit dem Batterieclip, welcher mit der Platine
verbunden ist, angeschlossen. Die einwandfreie Funktion ist dann vorhanden, wenn
die sieben Led’ s durcheinander blinken. Die Blinkfrequenz ist durch die drei
Zeitglieder fest vorgegeben, kann aber durch Austauschen der Widerstandsund/oder
der Elko-Werte verändert werden.
Die selbst erstellte Lötfigur und die aufgebaute elektronische Schaltung dürfen am
Ende des zweiten Praxistages die Schüler als kleine Erinnerung an ihre geleistete
Arbeit mit nach Hause nehmen und ihren Eltern präsentieren.
So sieht die komplett bestückte Platine am Ende aus.

Am Ende des Arbeitstages werden die Arbeitsplätze wieder sorgfältig aufgeräumt,
die Lötstationen ausgeschaltet und der Unterrichtsraum besenrein verlassen.
Zum Abschluss der beiden Praxistage erhalten die Schüler eine Teilnahmebescheinigung
mit den Themeninhalten und mit einer Beurteilung ihrer kompletten
Arbeitsergebnisse. Dieses Zertifikat kann Bestandteil der Bewerbungsunterlagen
werden.
Zum Ende dieser Praxistage hoffe ich, den vielen interessierten Schülern einen
kleinen Einblick in die faszinierende Welt der Elektrotechnik vermittelt zu haben. Ich
wünsche allen Schülern viel Freude bei der richtigen Berufswahl vielleicht in einem
der zahlreich angebotenen Elektroberufe. Dieses Handwerk hat goldenen Boden und
Zukunft, außerdem macht es auch Freude, mit eigenen Händen etwas zu schaffen
und ein gewisses Maß an Verantwortung zu übernehmen. Eine solide Ausbildung im
Beruf, großes Interesse, Fleiß und ständiges Hinzulernen sind auch in der heutigen
Zeit von großer Bedeutung. Sie bilden den Grundstein für das erfolgreiche
Berufsleben.
Ein großes Dankeschön gilt der Schulleitung, Herrn Rektor G. Schmidt und Herrn
Konrektor Bürger, sowie Herrn Maierhofer für die tatkräftige Unterstützung bei der
Umsetzung meiner Idee zur Berufsorientierung im Berufsfeld Elektrotechnik.
Gerne übermittle ich meine Erfahrungen auch weiterhin an die interessierten Schüler
an den verschiedenen Mittelschulen im Bezirk Weilheim-Schongau.
München, Mai 2011
Karl Werner Guldan
Informationselektronikermeister