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2026-10-09T04:24:54Z

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{{T}}

{{BR}}
= Wärmepumpen und Kältetechnik – Natürliche Kältemittel sachlich beurteilen =

{{BR}}
= Einleitung =

'''Zielgruppe:''' Ausbildung in der Kälte-, Klima- und Wärmepumpentechnik sowie Anlagenmechanik SHK

'''Lernzeit:''' ca. 75–100 Minuten in fünf kurzen Lerneinheiten

'''Lernziel:''' Du beurteilst natürliche Kältemittel hinsichtlich Einsatz, Energieeffizienz, Umweltwirkung, Sicherheit und erforderlicher Fachkunde.

'''Leitfrage:''' Welches Kältemittel passt zu welcher Anlage – und unter welchen Schutzbedingungen?

'''Wichtig:''' Alle Praxisfälle sind Planungs-, Beobachtungs- oder Dokumentationsübungen. Du arbeitest nicht eigenständig am Kältekreislauf. Insbesondere Öffnen, Befüllen, Entleeren, Druckprüfen, Löten und Eingriffe in Sicherheitseinrichtungen sind nicht Bestandteil dieses Kurses.

{{BR}}
== Lernweg ==

{| class="wikitable"
! Einheit
! Thema
! Ergebnis
|-
| 1
| Kältekreislauf
| Schema verstehen
|-
| 2
| Kältemittel
| Stoffe vergleichen
|-
| 3
| Gebäudemodell
| Gefahren erkennen
|-
| 4
| Ausbildungsfall
| Entscheidungen begründen
|-
| 5
| Recht und Fachkunde
| Zuständigkeiten prüfen
|}

{{BR}}
= Lerneinheit 1 – Wärmepumpe und Kältekreislauf =

'''Dauer:''' 10 Minuten

Eine [[Wärmepumpe]] transportiert Wärme von einer kälteren Umgebung auf ein höheres Temperaturniveau.

Das [[Kältemittel]] zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf.

[[Datei:Heatpump.svg|500px|rahmenlos|center]]

'''Schema:''' Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsorgan.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=00ERQA-PN9Q |500|center}}

{{BR}}
== Die vier Prozessschritte ==

{| class="wikitable"
! Bauteil
! Aufgabe
|-
| [[Verdampfer]]
| Wärme aufnehmen
|-
| [[Verdichter]]
| Druck und Temperatur erhöhen
|-
| [[Verflüssiger]]
| Wärme abgeben
|-
| [[Expansionsventil]]
| Druck und Temperatur absenken
|}

[[Datei:Refrigerator-cycle1.svg|380px|rahmenlos|center]]

'''Merke:''' Der Kältekreislauf transportiert Wärme. Im Heizbetrieb ist die Wärmeabgabe an das Gebäude der gewünschte Nutzen, bei einer Kälteanlage die Wärmeaufnahme aus dem Kühlraum.

{{BR}}
== Energie verstehen ==

Für einen vereinfachten Heizbetrieb gilt:

'''Heizwärme = aufgenommene Umweltwärme + zugeführte Antriebsenergie.'''

Beispiel:

{| class="wikitable"
! Energiefluss
! Leistung
|-
| Umweltwärme
| 6 kW
|-
| Elektrische Antriebsleistung
| 3 kW
|-
| Abgegebene Heizleistung
| 9 kW
|}

'''COP = Heizleistung / elektrische Leistungsaufnahme = 9 / 3 = 3'''

Der [[Coefficient of Performance]] beschreibt einen bestimmten Betriebspunkt. Die [[Jahresarbeitszahl]] berücksichtigt dagegen die über ein Jahr abgegebene Nutzwärme und die dafür eingesetzte elektrische Energie innerhalb der festgelegten Bilanzgrenze.

'''Mini-Auftrag:''' Erkläre, weshalb der COP keine Aussage über die tatsächliche Jahresarbeitszahl einer Anlage ist.

{{BR}}
= Lerneinheit 2 – Natürliche Kältemittel vergleichen =

'''Dauer:''' 15 Minuten

[[Natürliche Kältemittel]] sind unter anderem Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, Ammoniak, Wasser und Luft.

Sie haben in der Regel geringe direkte Klimawirkungen. Dennoch unterscheiden sich ihre Gefahren deutlich.

{{BR}}
== Stoffvergleich ==

{| class="wikitable"
! Kältemittel
! Häufige Anwendung
! Besondere Gefährdung
|-
| '''R290 – Propan'''
| Gebäude-Wärmepumpen, Gewerbekälte
| Sehr hohe Entzündbarkeit
|-
| '''R600a – Isobutan'''
| Haushaltskühlgeräte
| Sehr hohe Entzündbarkeit
|-
| '''R744 – Kohlendioxid'''
| Supermarktkälte, Warmwasserwärmepumpen
| Hoher Betriebsdruck, gefährliche Konzentrationen bei Freisetzung
|-
| '''R717 – Ammoniak'''
| Industrie- und Großkälte
| Giftigkeit, Reizwirkung und begrenzte Brennbarkeit
|-
| '''R718 – Wasser'''
| Spezielle Kälte- und Wärmepumpenprozesse
| Besondere Anforderungen an Druckniveau und Anlagentechnik
|}

'''Bewertungsregel:''' Ein niedriges [[Treibhauspotenzial]] bedeutet nicht automatisch geringe Unfallgefahr oder hohe Energieeffizienz. Beurteile immer Kältemittel, Anlage und Einsatzort gemeinsam.

{{BR}}
== R290 – Brand- und Explosionsrisiko ==

[[Datei:GHS-pictogram-flamme.svg|170px|rahmenlos|center]]

'''Propan ist extrem entzündbar und als Kältemittel nahezu geruchlos.'''

Bei einer Freisetzung kann sich Propan insbesondere in tiefer gelegenen Bereichen ansammeln.

Für R290-Anlagen sind deshalb die gerätespezifischen Vorgaben zu Aufstellung, möglichen Freisetzungsbereichen, Zündquellen, Luftführung und Schutzmaßnahmen zu prüfen.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=vOb8x3YPgm8 |500|center}}

'''Videoauftrag:''' Welche Sicherheitsmerkmale zeigt der Hersteller? Unterscheide dabei die konkrete Produktlösung von allgemein gültigen Sicherheitsanforderungen.

{{BR}}
== R744 – Druck- und Erstickungsgefahr ==

[[Datei:GHS-pictogram-bottle.svg|170px|rahmenlos|center]]

'''Kohlendioxid ist nicht brennbar.'''

In Kälteanlagen können jedoch hohe Betriebsdrücke auftreten. Bei Freisetzung können gefährliche Konzentrationen entstehen; hinzu kommen Gefahren durch starke Abkühlung.

Es werden dafür ausgelegte Komponenten, Druckschutz und je nach Anlage geeignete Überwachungs- und Sicherheitsmaßnahmen benötigt.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=ttgnuY103ps |500|center}}

'''Videoauftrag:''' Erkenne am gezeigten CO2-Versuchsaufbau, warum die Druckfestigkeit der Komponenten eine grundlegende Konstruktionsanforderung ist.

{{BR}}
== R717 – Giftigkeit und Anlagensicherheit ==

[[Datei:GHS-pictogram-skull.svg|170px|rahmenlos|center]]

'''Ammoniak ist giftig, stark reizend und unter bestimmten Bedingungen brennbar.'''

Industrielle R717-Anlagen benötigen passende Werkstoffe und ein auf die Anlage abgestimmtes Sicherheitskonzept. Dazu können technische Überwachung, Lüftung, Alarmierung und organisatorische Schutzmaßnahmen gehören.

'''Mini-Auftrag:''' Begründe, weshalb R717 trotz geringer direkter Klimawirkung nicht ohne Weiteres für jede kleine Hauswärmepumpe geeignet ist.

{{BR}}
= Lerneinheit 3 – Gebäudemodelle und Schutzbereiche =

'''Dauer:''' 15 Minuten

{{BR}}
== Gebäudemodell: Wärmequelle und Wärmeverteilung ==

[[Datei:Heatpump hg.svg|550px|rahmenlos|center]]

'''Bildauftrag:''' Unterscheide die Wärmequelle im Erdreich vom wassergeführten Wärmeverteilsystem im Gebäude.

Die Abbildung zeigt ein Prinzip, keine Montageanleitung.

{{BR}}
== Außengerät im Gebäudeumfeld ==

[[Datei:Wärmepumpe Außeneinheit.jpg|500px|rahmenlos|center]]

'''Hinweis:''' Das Foto zeigt eine Wärmepumpen-Außeneinheit. Das verwendete Kältemittel lässt sich aus der Aufnahme nicht zuverlässig bestimmen.

{{BR}}
== Vereinfachtes Standortmodell ==

{| class="wikitable"
! Gebäudebereich
! Was prüfst Du?
|-
| Außengerät
| Kältemittelangabe, Herstellerunterlagen, Luftführung
|-
| Kellerfenster
| Möglichen Eintritt austretenden Kältemittels
|-
| Lichtschacht
| Mögliche Ansammlung schwererer Gase
|-
| Ablauf oder Vertiefung
| Mögliche Ansammlung und Abführung von Kältemittel
|-
| Hauseingang und Verkehrsweg
| Schutz von Personen und Zugänglichkeit
|-
| Heizungsraum
| Trennung von Kältekreis und wassergeführtem Heizkreis
|}

'''Achtung:''' Dieses Modell enthält keine verbindlichen Sicherheitsabstände. Solche Angaben müssen aus den zutreffenden Produktunterlagen, der Gefährdungsbeurteilung und den anwendbaren technischen Regeln hervorgehen.

{{BR}}
== Monoblock und Splitanlage unterscheiden ==

'''Monoblock:''' Der Kältekreis befindet sich innerhalb einer Geräteeinheit. Bei einem außen aufgestellten Luft-Wasser-Monoblock führen normalerweise wasserführende Leitungen zum Gebäude.

'''Splitanlage:''' Der Kältekreis ist auf mehrere Geräteeinheiten aufgeteilt und verbindet diese über Kältemittelleitungen.

'''Entscheidend:''' Der konkrete Kältekreisverlauf muss aus dem Herstellerschema ermittelt werden.

[[Datei:Warmtepomp circuit.png|480px|rahmenlos|center]]

'''Lernfrage:''' Warum ist der tatsächliche Verlauf der Kältemittelleitungen für die Sicherheitsbeurteilung wichtiger als die bloße Bezeichnung einer Anlage?

{{BR}}
= Lerneinheit 4 – Ausbildungsfall: Die sichere Wärmepumpenwahl =

'''Dauer:''' 20 Minuten

{{BR}}
== Der Arbeitsauftrag ==

'''Situation:'''

Du bist Auszubildende oder Auszubildender in einem SHK- und Kältetechnikbetrieb.

Für ein Wohngebäude ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit R290 als möglicher Lösung vorgesehen.

Die Planung enthält folgende Informationen:

{| class="wikitable"
! Merkmal
! Angabe
|-
| Gebäude
| Bestehendes Mehrfamilienhaus
|-
| Anlagentyp
| Luft-Wasser-Monoblock
|-
| Kältemittel
| R290
|-
| Heizleistung im Beispielbetriebspunkt
| 9 kW
|-
| Elektrische Leistungsaufnahme
| 3 kW
|-
| Geplanter Standort
| Außen neben der Hausfassade
|-
| Besonderheit
| Kellerfenster und Lichtschacht in der Nähe
|-
| Unterlagen
| Herstellerschema vorhanden, Standortfreigabe noch offen
|}

'''Dein Auftrag:''' Erstelle eine begründete Vorprüfung. Du darfst keinen Kältekreis öffnen, keine Gasarbeiten durchführen und keine eigenständige Freigabe erteilen.

{{BR}}
== Entscheidung A – Energie ==

Berechne den COP am angegebenen Betriebspunkt und die näherungsweise aufgenommene Umweltwärme.

<quiz display=simple>
{'''Ergänze die Energiekennzahlen.'''<br>
|type="{}"}
Der COP beträgt { 3 } .
Die aufgenommene Umweltwärme beträgt ungefähr { 6 } kW.
</quiz>

'''Feedback:''' 9 kW Heizleistung geteilt durch 3 kW Stromaufnahme ergeben einen COP von 3. Die übrigen 6 kW werden im vereinfachten Energiemodell der Umwelt entzogen. Das ist noch kein Jahresverbrauchsnachweis.

{{BR}}
== Entscheidung B – Aufstellungsort ==

'''Prüffrage:''' Darf die Anlage ohne weitere Klärung direkt am vorgesehenen Platz neben dem Lichtschacht aufgestellt werden?

'''Begründete Lösung:''' Nein, eine Freigabe ist anhand dieser Angaben nicht möglich. Erst müssen der gerätespezifische Schutzbereich, die Gebäudeverhältnisse, mögliche Eintrittsöffnungen, Zündquellen und die maßgeblichen Unterlagen fachkundig geprüft werden.

'''Falsche Schlussfolgerung:''' „R290 ist natürlich, deshalb sind keine besonderen Schutzmaßnahmen erforderlich.“

'''Warum falsch?''' Klimawirkung und Brandgefährdung sind unterschiedliche Bewertungskriterien.

{{BR}}
== Entscheidung C – Sichere Diagnose ==

'''Situation:''' Die Anlage zeigt eine Störung des Luftvolumenstroms. Von einem sicheren Standort außerhalb möglicher Gefahrenbereiche ist eine starke Verschmutzung des Lufteintritts sichtbar.

{| class="wikitable"
! Vorgehensweise
! Begründetes Feedback
|-
| Anzeige und sichtbaren Zustand dokumentieren; Fachkraft informieren
| '''Richtig:''' Eine nicht invasive Beobachtung unterstützt eine sichere Diagnose.
|-
| Kältemittelleitung lösen, um den Druck zu prüfen
| '''Falsch:''' Unzulässiger und gefährlicher Eingriff in den Kältekreis.
|-
| Schutzvorrichtungen überbrücken
| '''Falsch:''' Sicherheitseinrichtungen dürfen nicht zur Störungssuche außer Funktion gesetzt werden.
|}

Bei Verdacht auf Kältemittelaustritt gilt: Gefahrenbereich meiden, keine möglichen Zündquellen betätigen, andere Personen schützen und die betriebliche Notfallkette auslösen.

{{BR}}
== Entscheidung D – Trinkwasserhygiene ==

'''Situation:''' Um Strom zu sparen, schlägt ein Kunde vor, die Temperatur des zentralen Trinkwarmwasserspeichers dauerhaft stark abzusenken.

'''Beurteilung:''' Eine solche Änderung benötigt die Prüfung der [[Trinkwasserhygiene]], des Anlagentyps, der Nutzung und der einschlägigen Anforderungen zum [[Legionellen|Legionellenschutz]].

'''Feedback:''' Energiesparen ist sinnvoll, darf aber nicht durch eine unbewertete Hygienebeeinträchtigung erkauft werden. Eine pauschale Temperaturabsenkung ohne fachliche Prüfung ist keine verantwortbare Lösung.

{{BR}}
== Gestufte Hilfen ==

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Hilfe 1 – Orientierung'''
<div class="mw-collapsible-content">
Unterscheide drei Fragen: Wie viel Energie wird genutzt? Welche Gefahren hat das Kältemittel? Welche Informationen fehlen zur Standortfreigabe?
</div>
</div>

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Hilfe 2 – Fachbegriffe'''
<div class="mw-collapsible-content">
Für Energie brauchst Du den COP. Für R290 beachtest Du besonders Brennbarkeit, Zündquellen und mögliche Gasansammlungen. Für die Aufstellung benötigst Du die Herstellerunterlagen.
</div>
</div>

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Hilfe 3 – Begründung'''
<div class="mw-collapsible-content">
Formuliere eine Entscheidung mit Ursache und Schutzmaßnahme: „Die Standortfreigabe bleibt offen, weil im Bereich von Kellerfenster und Lichtschacht eine mögliche Freisetzung anhand der gerätespezifischen Vorgaben geprüft werden muss.“
</div>
</div>

{{BR}}
== Ausbildungsprodukt ==

Erstelle eine '''einseitige Vorprüfungsnotiz''' mit:

# [[Energiebilanz]]: Berechnung und Bedeutung des COP
# [[Gefährdungsbeurteilung]]: Brandrisiko durch R290
# [[Aufstellungsort]]: Noch zu prüfende Gebäudeöffnungen
# [[Anlagenschema]]: Trennung von Kältekreis und Heizkreis
# [[Fachkunde]]: Zuständige Personen und notwendige Freigaben
# [[Trinkwasserhygiene]]: Zu klärende Anforderungen

'''Erwartetes Ergebnis:''' Eine fachlich begründete Vorprüfung, keine Montagefreigabe.

{{BR}}
= Lerneinheit 5 – Fachkunde, Vorschriften und Verantwortung =

'''Dauer:''' 15 Minuten

{{BR}}
== EU-Rechtsrahmen ==

'''Stand der Quellenprüfung: 09.10.2026.'''

Die [[Verordnung (EU) 2024/573]] regelt fluorierte Treibhausgase und erfasst unter anderem Anforderungen an Zertifizierung und Ausbildung für relevante alternative Kältemittel.

Die [[Durchführungsverordnung (EU) 2024/2215]] unterscheidet insbesondere folgende Zertifikate:

{| class="wikitable"
! Zertifikat
! Kältemittelbereich
|-
| A1
| Fluorierte Kältemittel und Kohlenwasserstoffe für die erfassten Tätigkeiten
|-
| A2
| Entsprechender Bereich mit festgelegten Füllmengenbegrenzungen
|-
| B
| Kohlendioxid
|-
| C
| Ammoniak
|}

Die Zertifikate gelten für die jeweils geregelten Tätigkeiten und Voraussetzungen. Ein Zertifikat ersetzt weder die betriebliche Gefährdungsbeurteilung noch zusätzliche fachliche, produktbezogene oder arbeitsschutzrechtliche Anforderungen.

Die EU-Verordnung 2024/573 enthält gestaffelte Beschränkungen für das Inverkehrbringen bestimmter Geräte mit fluorierten Kältemitteln. Sie ist kein allgemeines Verbot natürlicher Kältemittel und bedeutet auch nicht, dass jede bestehende Anlage mit F-Gas unmittelbar stillgelegt werden müsste.

{{BR}}
== Brand, Druck und Fachkunde getrennt prüfen ==

{| class="wikitable"
! Prüfbereich
! Leitfrage
|-
| Brand und Explosion
| Können zündfähige Gas-Luft-Gemische entstehen?
|-
| Druck
| Sind Bauteile und Schutzsysteme für die Betriebsbedingungen geeignet?
|-
| Toxizität und Sauerstoffverdrängung
| Können Personen bei Freisetzung gefährdet werden?
|-
| Fachkunde
| Wer darf welche Tätigkeit unter welchen Voraussetzungen durchführen?
|-
| Prüfung
| Welche gesetzlichen Prüfpflichten gelten für die konkrete Anlage?
|}

'''Deutschland:''' Zu beachten sind je nach Anwendung unter anderem die [[Gefahrstoffverordnung]] mit Gefährdungsbeurteilung und Brand-/Explosionsschutz sowie die [[Betriebssicherheitsverordnung]], insbesondere die einschlägigen Anforderungen an Druckanlagen.

Wesentliche technische Bezugspunkte sind die geltenden Teile der DIN EN 378, die DIN EN ISO 5149-4 für Betrieb und Instandhaltung und gegebenenfalls zutreffende Produktnormen.

'''Wichtige Aktualisierung:''' Die DIN EN ISO 5149-4:2025-11 ist bei der Normenprüfung zu berücksichtigen. Der DVGW-Entwurf W 551-1 vom Mai 2026 ist als Entwurf und nicht als bereits verbindlich veröffentlichte Endfassung zu behandeln.

'''Grundregel:''' Vor einer konkreten Ausführung prüft die zuständige Fachperson die aktuell geltenden Rechtsvorschriften, Normen, Herstellerunterlagen, Qualifikationsnachweise und örtlichen Bedingungen.

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

'''Basiswissen – Fragen 1 bis 4'''

{{MC}}

'''Welche Aufgabe übernimmt der Verdampfer?'''
(Wärme aus der Umgebung aufnehmen)
(!Den Kältemitteldruck erhöhen)
(!Die elektrische Anlage absichern)
(!Das Kältemittel dauerhaft speichern)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welcher Stoff wird als R290 bezeichnet?'''
(Propan)
(!Ammoniak)
(!Kohlendioxid)
(!Wasser)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welcher Stoff wird als R744 bezeichnet?'''
(Kohlendioxid)
(!Isobutan)
(!Propan)
(!Ammoniak)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welcher Stoff wird als R717 bezeichnet?'''
(Ammoniak)
(!Propan)
(!Wasser)
(!Kohlendioxid)

{{E}}
<br>

'''Anwendung – Fragen 5 bis 8'''

{{MC}}

'''Welche Gefahr ist bei R290 besonders wichtig?'''
(Sehr hohe Entzündbarkeit)
(!Radioaktive Strahlung)
(!Fehlender Wärmeübergang)
(!Grundsätzliches Ozonabbaupotenzial)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum erfordern R744-Anlagen besondere Druckschutzmaßnahmen?'''
(Weil hohe Betriebsdrücke auftreten können)
(!Weil Kohlendioxid extrem brennbar ist)
(!Weil Kohlendioxid kein Kältemittel ist)
(!Weil das Heizungswasser automatisch giftig wird)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welches besondere Gesundheitsrisiko besteht bei R717?'''
(Giftige und stark reizende Freisetzung)
(!Radioaktive Kontamination)
(!Starke Ozonzerstörung)
(!Grundsätzlich fehlende Verdampfung)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Eine Wärmepumpe liefert 9 kW Heizleistung und nimmt 3 kW elektrische Leistung auf. Welcher COP ergibt sich?'''
(Drei)
(!Zwei)
(!Sechs)
(!Neun)

{{E}}
<br>

'''Transfer – Fragen 9 und 10'''

{{MC}}

'''Was ist bei einer R290-Außenanlage neben einem Lichtschacht zuerst erforderlich?'''
(Standort und Schutzbereich fachkundig prüfen)
(!Anlage ohne Unterlagen aufstellen)
(!Kältekreis zur Kontrolle selbst öffnen)
(!Sicherheitseinrichtungen überbrücken)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Wie bewertest Du eine vorgeschlagene starke Absenkung der zentralen Trinkwarmwassertemperatur?'''
(Zuerst Hygieneanforderungen und Anlagenkonzept prüfen)
(!Immer ohne weitere Prüfung übernehmen)
(!Nur nach dem Strompreis entscheiden)
(!Legionellen bei Wärmepumpen grundsätzlich ausschließen)

{{E}}
<br>

{{BR}}
== Begründetes Quiz-Feedback ==

{| class="wikitable"
! Frage
! Warum?
|-
| 1
| Im Verdampfer benötigt das Kältemittel Wärme zur Verdampfung.
|-
| 2
| R290 ist die Kältemittelbezeichnung für Propan.
|-
| 3
| R744 ist Kohlendioxid und wird auch in der Gewerbekälte verwendet.
|-
| 4
| R717 ist Ammoniak, ein bewährtes Industriekältemittel.
|-
| 5
| Propan kann entzündbare Gas-Luft-Gemische bilden.
|-
| 6
| Kohlendioxid erfordert hochdruckgeeignete Anlagentechnik.
|-
| 7
| Ammoniak kann bei Freisetzung schwere Gesundheitsschäden verursachen.
|-
| 8
| Der Quotient aus Heizleistung und elektrischer Leistung beträgt drei.
|-
| 9
| Ohne Prüfung der konkreten Aufstellbedingungen ist keine Standortfreigabe möglich.
|-
| 10
| Trinkwasserhygiene und Energieeffizienz müssen gemeinsam beurteilt werden.
|}

{{BR}}
== Memory ==

<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Verdampfer || Wärme aufnehmen
|-
| Verdichter || Druck erhöhen
|-
| Verflüssiger || Wärme abgeben
|-
| Expansionsventil || Druck absenken
|-
| R290 || Propan
|-
| R744 || Kohlendioxid
|-
| R717 || Ammoniak
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==

<div class="lueckentext-quiz">

{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Thema
|-
| '''Propan'''
| Brandrisiko
|-
| '''Kohlendioxid'''
| Hochdruckgefahr
|-
| '''Ammoniak'''
| Giftigkeitsrisiko
|-
| '''Monoblock'''
| Kompaktbauweise
|-
| '''Gefährdungsbeurteilung'''
| Schutzmaßnahmenplanung
|}

{{E}}
<br>

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==

<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Propan || Wie heißt das natürliche Kältemittel R290?
|-
| Verdampfer || Welches Bauteil nimmt die Wärme aus der Wärmequelle auf?
|-
| Verdichter || Welches Bauteil erhöht den Druck des gasförmigen Kältemittels?
|-
| Ammoniak || Welches natürliche Kältemittel ist besonders für seine Giftigkeit bekannt?
|-
| Druck || Welche physikalische Größe stellt bei R744 besonders hohe Anforderungen an die Anlagentechnik?
|-
| Lichtschacht || Welche Vertiefung an einer Gebäudefassade muss bei einer R290-Aufstellung besonders beachtet werden?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==

<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=W%C3%A4rmepumpen+und+K%C3%A4ltetechnik+Nat%C3%BCrliche+K%C3%A4ltemittel+sachlich+beurteilen </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==

<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Eine Wärmepumpe transportiert { Wärme } von einer Quelle auf ein höheres Temperaturniveau.

Im Verdampfer nimmt das Kältemittel { Umweltwärme } auf.

Der Verdichter erhöht den { Druck } des Kältemitteldampfs.

Im Verflüssiger wird die nutzbare Wärme { abgegeben }.

Das Expansionsventil senkt das Druckniveau durch eine { Entspannung }.

Das natürliche Kältemittel R290 heißt { Propan }.

Bei R290 besteht eine besondere { Brandgefahr }.

Das Kältemittel R744 heißt { Kohlendioxid }.

Bei R744 ist der hohe Betriebsdruck ein wichtiges { Sicherheitsrisiko }.

R717 ist die technische Bezeichnung für { Ammoniak }.

Bei R717 muss die { Giftigkeit } besonders berücksichtigt werden.

Der COP beschreibt das Verhältnis der Heizleistung zur aufgenommenen elektrischen { Leistung }.

Die Prüfung eines R290-Aufstellungsortes muss sich auf geeignete { Herstellerunterlagen } stützen.

Bei einer Störung dokumentierst Du die Beobachtung und informierst eine zuständige { Fachkraft }.

Eine starke Änderung der Trinkwarmwassertemperatur erfordert eine hygienische { Bewertung }.

</quiz>

<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

Die Aufgaben führen von '''Basis''' über '''Anwendung''' zu '''Transfer'''. Bewertet wird nicht nur die Lösung, sondern auch die Begründung.

{{BR}}
=== Leicht – Basis ===

# [[Wärmepumpe]]: Zeichne den Kältekreislauf und beschrifte seine vier Hauptbauteile.
# [[Kältemittel]]: Gestalte drei kurze Steckbriefe für R290, R744 und R717.
# [[Gefahrstoffkennzeichnung]]: Erstelle ein Lernplakat zu Brand-, Druck- und Gesundheitsrisiken.
# [[Energieeffizienz]]: Berechne den COP anhand von zwei frei gewählten, ausdrücklich als Beispiele gekennzeichneten Leistungswerten.

'''Feedbackkriterium:''' Richtig ist eine Lösung, wenn die technischen Begriffe stimmen und Du ihren Zusammenhang erklären kannst.

{{BR}}
=== Standard – Anwendung ===

# [[Anlagenschema]]: Markiere in einem vorgegebenen Wärmepumpenschema den Kältekreis und den wassergeführten Heizkreis.
# [[Aufstellungsort]]: Zeichne ein Gebäudemodell mit Außengerät, Kellerfenster, Lichtschacht und Eingang. Kennzeichne offene Prüffragen, ohne eigene Mindestabstände festzulegen.
# [[Störungsdiagnose]]: Erstelle eine Dokumentationsvorlage für eine von außen beobachtbare Störung einer Wärmepumpe.
# [[Trinkwasserhygiene]]: Entwickle eine Übersicht der Informationen, die vor einer Änderung der Trinkwarmwasserbereitung zu prüfen sind.

'''Feedbackkriterium:''' Gut ist eine Lösung, wenn Beobachtung, Ursache, Unsicherheit und erforderliche Fachentscheidung klar getrennt werden.

{{BR}}
=== Schwer – Transfer ===

# [[Kälteanlage]]: Vergleiche R290, R744 und R717 für drei unterschiedliche Nutzungen und begründe jeweils Chancen, Grenzen und Schutzmaßnahmen.
# [[Lebenszyklusanalyse]]: Entwickle eine einfache Bewertungsmatrix aus direkter Klimawirkung, Stromverbrauch, Sicherheit und Anlagenkosten.
# [[Arbeitsschutz]]: Gestalte ein Informationsvideo zur Frage, warum Auszubildende keine eigenständigen Eingriffe am Kältekreislauf durchführen dürfen.
# [[Beratungsgespräch]]: Führe ein Rollenspiel durch, in dem Du einem Kunden erklärst, warum eine R290-Standortfreigabe ohne Herstellerunterlagen nicht möglich ist.

'''Feedbackkriterium:''' Eine überzeugende Lösung wägt Zielkonflikte ab, benennt Unsicherheiten, begründet Schutzmaßnahmen und unterscheidet eigene Aufgaben von Tätigkeiten befugter Fachpersonen.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =

Bearbeite die folgenden Transferaufgaben schriftlich oder im Fachgespräch.

# [[Systemvergleich]]: Eine Werkstatt plant eine R290-Wärmepumpe und eine R744-Gewerbekälteanlage. Erkläre, weshalb für beide Anlagen unterschiedliche Sicherheitskonzepte nötig sind.
# [[Energieberatung]]: Zwei Wärmepumpen besitzen am Prüfpunkt denselben COP. Erkläre, warum ihr tatsächlicher Jahresstromverbrauch dennoch unterschiedlich ausfallen kann.
# [[Gebäudeplanung]]: Ein geeigneter Gerätestandort erscheint energetisch günstig, liegt aber neben einer Vertiefung. Entwickle eine fachliche Prüfreihenfolge.
# [[Sicherheitskultur]]: Ein Kollege möchte eine Sicherheitseinrichtung zur Diagnose überbrücken. Begründe, wie Du angemessen reagierst.
# [[Klimawirkung]]: Beurteile die Aussage: „Ein natürliches Kältemittel macht jede Anlage automatisch klimaneutral.“
# [[Fachkunde]]: Erkläre, warum Zertifizierung, Berufsausbildung, Unterweisung und betriebliche Gefährdungsbeurteilung nicht einfach gleichgesetzt werden dürfen.

'''Bewertung:''' Entscheidend sind sachliche Richtigkeit, begründete Zusammenhänge, Sicherheitsbewusstsein und eine nachvollziehbare Entscheidung.

<br>
<br>

{{BR}}
= Lernnachweis =

Für einen erfolgreichen Lernnachweis kannst Du:

# Den Kältekreislauf anhand eines Schemas erklären.
# R290, R744 und R717 typischen Anwendungen zuordnen.
# Brand-, Druck- und Gesundheitsrisiken getrennt beurteilen.
# Einen COP berechnen und von der Jahresarbeitszahl unterscheiden.
# Ein einfaches Gebäudemodell sicherheitstechnisch vorprüfen.
# Fehlende Informationen und zuständige Fachpersonen benennen.
# Hygiene- und Energieaspekte in einer Planung gemeinsam berücksichtigen.
# Eine fachliche Vorprüfungsnotiz erstellen und Deine Entscheidung begründen.

'''Möglicher Nachweis:''' Schriftliche Fallbearbeitung, beschriftetes Schema und anschließendes Fachgespräch.

<br>
<br>

{{BR}}
= OERs zum Thema =

{{BR}}
== Wikipedia – Grundlagen ==

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/K%C3%A4ltemittel </iframe>

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmepumpe </iframe>

{{BR}}
== Geprüfte Fachquellen ==

Die folgenden Quellen dienen der fachlichen Vertiefung. Für konkrete Anlagenentscheidungen sind die jeweils aktuellen und zutreffenden Fassungen heranzuziehen.

# [https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/natuerliche-kaeltemittel-in-stationaeren-anlagen Umweltbundesamt: Natürliche Kältemittel in stationären Anlagen]
# [https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/natuerliche-kaeltemittel-in-stationaeren-anlagen/kaeltemittel/kohlenwasserstoffe-r-170-r-290-r-600a-r-1150-r-1270 Umweltbundesamt: Kohlenwasserstoffe und Propan]
# [https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/natuerliche-kaeltemittel-in-stationaeren-anlagen/kaeltemittel/kohlenstoffdioxid-r-744 Umweltbundesamt: Kohlenstoffdioxid]
# [https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/natuerliche-kaeltemittel-in-stationaeren-anlagen/kaeltemittel/ammoniak-r-717 Umweltbundesamt: Ammoniak]
# [https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2024/573/oj Verordnung EU 2024/573]
# [https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:32024R2215 Durchführungsverordnung EU 2024/2215]
# [https://www.gesetze-im-internet.de/gefstoffv_2010/__6.html Gefahrstoffverordnung: Gefährdungsbeurteilung]
# [https://www.gesetze-im-internet.de/gefstoffv_2010/__12.html Gefahrstoffverordnung: Brand- und Explosionsschutz]
# [https://www.gesetze-im-internet.de/betrsichv_2015/anhang_2.html Betriebssicherheitsverordnung: Prüfanforderungen]
# [https://www.din.de/de/meta/suche/62730!search?query=DIN+EN+378 DIN: Normenreihe EN 378]
# [https://www.dvgw.de/themen/wasser/wasserqualitaet/trinkwasserhygiene DVGW: Trinkwasserhygiene]

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== Mediennachweise und Nutzungsrechte ==

Die eingebundenen Wikimedia-Commons-Dateien wurden anhand ihrer Dateiseiten ausgewählt. Ihre Nutzungsbedingungen sind vor einer Weiterverwendung zu beachten.

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| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heatpump.svg Heatpump.svg]
| Ilmari Karonen, gemeinfrei
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| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Refrigerator-cycle1.svg Refrigerator-cycle1.svg]
| Kaboldy, CC BY-SA 3.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heatpump_hg.svg Heatpump hg.svg]
| Hannes Grobe, CC BY-SA 4.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:W%C3%A4rmepumpe_Au%C3%9Feneinheit.jpg Wärmepumpe Außeneinheit.jpg]
| Mueller felix, CC BY-SA 4.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Warmtepomp_circuit.png Warmtepomp circuit.png]
| Kbentekik, gemeinfrei
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| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GHS-pictogram-flamme.svg GHS-Flamme]
| Gemeinfrei
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| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GHS-pictogram-bottle.svg GHS-Gasflasche]
| Gemeinfrei
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GHS-pictogram-skull.svg GHS-Totenkopf]
| Gemeinfrei
|}

'''YouTube-Medien:'''

# STEM-eLearning: Wärmepumpe und Kältekreislauf, 2025.
# WOLF Heizung und Lüftung: Natürliches Kältemittel R290, 2022.
# Institut für Luft- und Kältetechnik: R744-Vollhermetik-Kälteanlage, 2015.

Die YouTube-Videos werden als externe Videos eingebunden. Daraus folgt keine freie Lizenz zur Bearbeitung oder erneuten Veröffentlichung der Videodateien. Produkt- und Herstellervideos sind Anschauungsmaterial, aber kein Ersatz für unabhängige Fachquellen oder aktuelle Hersteller-Sicherheitsunterlagen.

Die abgebildeten GHS-Symbole veranschaulichen Gefahrenarten. Die verbindliche Kennzeichnung eines konkreten Stoffes oder Gerätes ergibt sich aus dessen Einstufung und Herstellerdokumentation.

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= Verknüpfte Lernbereiche =

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{{:D-Tab}}
'''[[Wärmepumpen und Kältetechnik]]'''
# [[Wärmepumpe]]
# [[Kältekreislauf]]
# [[Kältemittel]]
# [[Verdampfer]]
# [[Verdichter]]
# [[Verflüssiger]]
# [[Expansionsventil]]
# [[Propan]]
# [[Kohlendioxid]]
# [[Ammoniak]]
# [[Energieeffizienz]]
# [[Jahresarbeitszahl]]
# [[Gefährdungsbeurteilung]]
# [[Explosionsschutz]]
# [[Druckgeräterichtlinie]]
# [[Arbeitssicherheit]]
# [[Trinkwasserhygiene]]
# [[Nachhaltigkeit]]
|}

[[Kategorie:Kältetechnik]]
[[Kategorie:Wärmepumpe]]
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= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
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Wärmepumpen und Kältetechnik – Natürliche Kältemittel sachlich beurteilen - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt