aiMOOC

Elektronik-Test-Center Lindau – Belastungsprofil und Akzeptanzkriterien trennen

QR-Code

Einleitung

Wie lässt sich bei einem Elektronikmodul unterscheiden, welcher Belastung es ausgesetzt wird und welches Ergebnis danach als akzeptabel gilt? Du entwickelst eine nachvollziehbare Prüfmatrix, formulierst beobachtbare Funktionen, vergleichst Messwerte mit vorab festgelegten Grenzen und markierst fehlende Nachweise ausdrücklich. Ein Test ist nur dann aussagekräftig, wenn Prüfling, Prüfzweck, Belastungsprofil, Messmethode, Akzeptanzkriterium und Dokumentation zusammenpassen.

Zielgruppe: Auszubildende im dritten Ausbildungsjahr der Berufe Elektronikerin beziehungsweise Elektroniker für Geräte und Systeme, Werkstoffprüferin beziehungsweise Werkstoffprüfer sowie Mechatronikerin beziehungsweise Mechatroniker. Die Zuordnung und Jahresfolge sind redaktionelle Lernempfehlungen und mit Betrieb und Berufsschule abzustimmen.

Standort- und Quellenbezug: Das von Liebherr beschriebene Test-Center für Elektronik in Lindau verfügt laut Betreiberseite und Servicebroschüre über Prüfangebote für elektromagnetische Verträglichkeit, Klimaeinflüsse und Schwingungsbeanspruchungen. Als historischer Ausgangspunkt dient die Broschüre mit dem vorgegebenen Quellenstand 02/2020. Die Broschüre belegt das beschriebene Prüfangebot, nicht die Ausstattung einer hier entworfenen fiktiven Prüfaufgabe, aktuelle Normfassungen, aktuelle Freigaben oder konkrete Gerätehersteller und -modelle. Betreiberseite · Servicebroschüre (englisch, Seiten 4–11).

Sicherheits- und Geltungsgrenze: Alle Messwerte, Prüfdauern, Grenzwerte und Profile in diesem Kurs sind ausdrücklich synthetische Lehrmodelle. Sie sind keine Herstellerparameter, keine gültige Prüfnorm, keine Bedienanweisung und keine Freigabe zur Durchführung an EMV-Kammern, Klima- oder Schwingprüfanlagen. Reale Maschinenarbeit erfolgt ausschließlich nach betrieblicher Unterweisung, Freigabe und unter qualifizierter Anleitung. Der aiMOOC ergänzt die Ausbildung, ist kein offizieller Liebherr-Lehrgang und ersetzt keine Betriebsanweisung.

Prüfziel, Prüfling und Nachweisgrenze

Warum eine Belastung noch keine Bewertung ist

Das Belastungsprofil beschreibt die äußeren Einwirkungen auf den Prüfling, beispielsweise Temperatur, relative Feuchte, elektromagnetische Felder, Schwingfrequenzen, mechanische Beschleunigung oder deren zeitliche Folge. Das Akzeptanzkriterium legt dagegen fest, an welchen vorab definierten Merkmalen du entscheidest, ob das Verhalten innerhalb eines festgelegten Rahmens liegt. Eine Aussage wie „bei Kälte geprüft“ enthält kein Ergebnismaß; „bestanden“ ohne angegebenes Kriterium ist ebenfalls nicht überprüfbar.

Für eine belastbare Prüfentscheidung brauchst du außerdem das Messverfahren und die Betriebsart des Prüflings: eingeschaltet oder ausgeschaltet, Signalübertragung aktiv oder inaktiv, Startphase oder Dauerbetrieb. Die gleiche Belastung kann bei verschiedenen Betriebszuständen unterschiedliche Fragen beantworten. Ein Prüfergebnis bezieht sich daher immer nur auf die dokumentierte Kombination.

Eigenes Prozessschema (didaktisches Lehrmodell):

Schritt	Leitfrage	Dokumentierter Inhalt
Prüfzweck	Was soll geklärt werden?	Entwicklungsrisiko, Fehlerursache oder spezifizierter Nachweis
Prüfling	Woran wird gemessen?	Variantenstand, Softwarestand, Aufbau, Versorgung
Belastungsprofil	Was wirkt wann und wie ein?	Art, Intensität, Dauer, Abfolge, Achsen und Toleranzen
Beobachtung	Welche Funktionen werden verfolgt?	Ausgangsspannung, Meldungen, Neustarts, Kommunikation
Akzeptanzkriterium	Was ist vorher zulässig?	Zahlenbereich, Ereignisgrenze und zeitlicher Bezug
Ergebnis	Welche Evidenz liegt vor?	Rohdaten, Zeitpunkt, Messmittel, Abweichung, Prüfstatus

Merkschema: Beanspruchung → Funktionsbeobachtung → Vergleich mit vorab vereinbartem Kriterium → dokumentierte Entscheidung. Eine ausgebliebene Messung ist niemals automatisch „bestanden“.

Illustration einer Leiterplatte, nicht des Lindauer Test-Centers und nicht des fiktiven Lehrprüflings; Tom Hall, CC BY 4.0, Commons.

Drei verschiedene Prüfzwecke

Entwicklungsprüfung: Mögliche Schwachstellen früh erkennen; Bedingungen dürfen als Versuchshypothese variiert werden, Ergebnisse begründen noch keine formale Konformität. Fehlersuche: Ein reproduzierbares Fehlerbild eingrenzen; verändert wird möglichst nur eine Einflussgröße, damit Ursache und Wirkung unterscheidbar bleiben. Zulassungs- beziehungsweise Konformitätsnachweis: Anforderungen, anzuwendende gültige Ausgaben von Normen, vorgeschriebene Verfahren, Prüfkompetenz und vollständige Aufzeichnungen müssen vorab verbindlich geklärt sein. Die Erwähnung einer Norm in einer historischen Broschüre ist kein Nachweis einer aktuell gültigen Prüfung oder einer Zertifizierung.

Prüfart	Ausgangsfrage	Typisches Lehrresultat	Keine zulässige Folgerung
Entwicklung	Wo liegt eine Schwachstelle?	Hypothese zur Temperaturabhängigkeit	Produkt ist zugelassen
Fehlersuche	Warum tritt ein Neustart auf?	Fehler korreliert mit einem Schwingungszustand	Ursache ist ohne weitere Prüfung bewiesen
Nachweis	Ist eine vorab dokumentierte Anforderung erfüllt?	Prüfbericht mit spezifizierter Geltung	Nicht geprüfte Anforderungen gelten mit

Belastungsprofile für EMV, Klima und Schwingung

Profilparameter und ein zeitliches Lehrdiagramm

Ein vollständiges Profil enthält nicht nur den Spitzenwert, sondern mindestens Beanspruchungsart, Intensität, Zeitverlauf, Dauer, Richtung beziehungsweise Messort, Prüflingszustand und Abbruchbedingungen. Beispiele sind eine Temperaturfolge mit Haltezeiten, ein definierter Schwingungsfrequenzbereich oder ein elektrisches Störfeld mit festgelegter Expositionsfolge. Ob einzelne Parameter technisch realisierbar und sicher sind, entscheiden ausschließlich zuständige Fachleute anhand gültiger Unterlagen.

Selbst entworfenes Zeitdiagramm, ausschließlich schematisch und ohne Maschinenparameter:

Lehrzeitabschnitt	Phase des fiktiven Profils K	Beobachtung
A	Referenzzustand ░░░	Nullmessung und Funktionsstart
B	Veränderung der Umgebung ▒▒▒	Kontinuierliche Funktionsüberwachung
C	Beanspruchungsphase ███	Messwerte mit Zeitstempeln
D	Rückkehr zum Referenzzustand ░░░	Funktionsprüfung nach Belastung

A → B → C → D beschreibt die Reihenfolge, nicht eine anzuwendende Temperatur- oder Fahrkurve. Eine Abweichung während der Belastung kann anders bewertet werden als eine bleibende Abweichung danach – nur sofern beide Kriterien vorher eindeutig festgelegt sind.

Klima- und Schwingbeanspruchung unterscheiden

Klimaprüfungen betrachten unter anderem Temperatur, Feuchte und Wechselwirkungen; ein Temperaturschock betont schnelle Wechsel zwischen unterschiedlichen Klimazuständen. Bei Schwingprüfungen sind beispielsweise Sinusbeanspruchung, breitbandige Zufallsschwingung oder Stoßbeanspruchung fachlich unterschiedliche Profile. Du darfst eine Schwingprüfung nicht allein durch die Angabe „stark“ charakterisieren: Richtung, Frequenzinhalt, Einwirkdauer, Prüflingsbefestigung und Messorte verändern die Aussage. Mischbeanspruchungen bedürfen eines gesonderten Profils.

Beispiel programmierbarer Klimakammern, nicht Lindau; Cjp24, CC BY-SA 3.0, Commons.

Elektrodynamische Schwingprüfung eines Raumfahrtbauteils bei ESA/ESTEC, nicht Lindau; European Space Agency, Commons mit Lizenzangaben.

Fachvideo (englisch): Siemens erläutert Grundlagen der Schwingungsregelung und die Bestandteile eines Shaker-Systems. Es ist eine Verständnisressource, keine Handlungsfreigabe.

Video und begleitender Fachartikel von Siemens.

EMV: Einwirkung und Aussendung nicht verwechseln

Bei Störfestigkeitsprüfungen wird untersucht, ob ein äußerer elektromagnetischer Einfluss die vorgesehene Funktion stört. Bei Störaussendungsprüfungen interessiert, welche elektromagnetischen Störungen der Prüfling selbst verursacht. Beides kann leitungsgeführt oder gestrahlt auftreten. Ein akzeptabler Funktionsverlauf unter eingestrahlter Belastung beweist nicht automatisch eine geringe Störaussendung. Die Betriebsart sowie Anordnung und Leitungsführung gehören zur dokumentierten Prüfbedingung.

Beispiel einer EMV-Prüfkammer von Nemko in Norwegen, nicht des Lindauer Test-Centers; Grethe Spongsveen, CC BY-SA 4.0, Commons.

Fachvideos (englisch): Biricha zeigt Grundbegriffe sowie den Aufbau einer Untersuchung der gestrahlten Störaussendung. Beide Videos stammen vom angegebenen Anbieter und sind keine Aufzeichnungen aus Lindau.

Zusätzliche Einordnung von Störfestigkeit, ESD und transienten Ereignissen:

Akzeptanzkriterien, Messunsicherheit und Entscheidungen

Beobachtbare Kriterien vor der Messung

Ein brauchbares Kriterium beantwortet zugleich: Welche Größe? Welche Grenze? Wann? Über welches Intervall? Mit welcher Messmethode? „Die Schaltung soll stabil laufen“ ist nicht hinreichend. Besser ist im ausdrücklich synthetischen Lehrmodell: „Im definierten Betriebszustand liegt der analoge Testausgang bei jeder gültigen Stichprobe zwischen 9,50 V und 10,50 V; es tritt kein ungeplanter Neustart auf.“ Es muss dokumentiert sein, wie eine Stichprobe und ein Neustart erkannt werden. Bei sicherheitskritischen Anwendungen reichen vereinfachte Lehrkriterien nicht aus.

Beispielrechnung zum synthetischen Sollwert 10,00 V und zur frei erfundenen Toleranz ±5 %:

Untere Grenze: 10,00 V × (1 − 0,05) = 9,50 V.
Obere Grenze: 10,00 V × (1 + 0,05) = 10,50 V.
Gemessene 10,46 V liegen innerhalb des Intervalls; gemessene 10,58 V liegen außerhalb. Diese Entscheidung setzt voraus, dass Messverfahren, Unsicherheit und Entscheidungsregel zuvor festgelegt wurden.

Eigenes Grenzwertdiagramm für diese Lehrzahlen:

Bereich	Vergleich	Urteil allein nach dem einfachen Lehrgrenzwert
Unterhalb	Messwert kleiner als 9,50 V	Außerhalb
Akzeptanzband	9,50 V bis 10,50 V einschließlich	Innerhalb
Oberhalb	Messwert größer als 10,50 V	Außerhalb

Ereignisse und Stichproben getrennt auswerten

Ein weiteres synthetisches Lehrkriterium lautet: höchstens 2 fehlerhafte Telegramme je 1.000 gesendeter Telegramme. Werden 1.000 Telegramme beobachtet und genau eines fehlt, beträgt die Fehlerrate 1 / 1.000 × 100 % = 0,1 %. Der Grenzwert von 2 / 1.000 × 100 % = 0,2 % wäre rechnerisch eingehalten. Der Nenner, der Beobachtungszeitraum, die Testdatenqualität und die Festlegung, welche Telegramme mitzählen, müssen im Prüfprotokoll stehen. Für einen realen sicherheitsrelevanten Kommunikationskanal wäre die Anforderung anhand einer Risikoanalyse neu festzulegen.

Messunsicherheit: Ein Prüfentscheid nahe der Grenze hängt von Auflösung, Kalibrierung, Wiederholbarkeit und einer vorab vereinbarten Entscheidungsregel ab. Ein Messwert 10,49 V mit einer beispielhaften erweiterten Messunsicherheit von ±0,08 V erlaubt ohne festgelegte Entscheidungsregel keine uneingeschränkte robuste Gut-Aussage. Die Grenze ist keine nachträglich verschiebbare Zielmarke.

Vier unterscheidbare Ergebniszustände

Bestanden: Gültiger Prüfversuch, ausreichende Evidenz, alle für diesen Versuch vereinbarten Kriterien erfüllt.
Nicht bestanden: Gültiger Versuch; mindestens ein vereinbartes Kriterium verletzt.
Nicht geprüft: Die geforderte Beanspruchung oder Beobachtung wurde nicht durchgeführt; kein positives oder negatives Prüfergebnis.
Nicht auswertbar: Ein Versuch fand statt, aber Daten- oder Messprobleme verhindern eine gültige Entscheidung; Ursachen, Wiederholung und Freigaben klären.

Der Gesamtstatus ist nicht mit einem Mittelwert der bestandenen Einzelprüfungen gleichzusetzen. Ein ungetesteter Punkt darf weder als bestanden noch als „ohne Risiko“ bezeichnet werden.

Prüfmatrix, Prüfauftrag und Rückverfolgbarkeit

Prüfmatrix als Verbindung zwischen Anforderung und Evidenz

Die Matrix trennt Anforderungskennung, Belastung, beobachtete Funktion, Akzeptanz, Istwert und Status. Zusätzliche Felder sind Prüflingsversion, Prüfzweck, Datensatzkennung, Messmittel und verantwortliche fachliche Freigabe. Die folgende Tabelle ist bewusst unvollständig, damit Lernende unbelegte Aussagen erkennen.

ID	Zweck	Beanspruchung (nur Lehrprofil)	Beobachtete Funktion	Vorher definierte Akzeptanz	Lehrbeobachtung	Status
K1	Entwicklung	Klimafolge K-A	Analogausgang	9,50–10,50 V bei gültigen Stichproben	10,46 V; Messdaten vorhanden	Bestanden im Lehrmodell
S1	Fehlersuche	Schwingfolge S-A	Neustartereignisse	0 ungeplante Neustarts	1 Neustart protokolliert	Nicht bestanden
E1	Entwicklung	EMV-Störfestigkeitsfolge E-A	Telegrammempfang	Höchstens 2 Verluste unter 1.000 Telegrammen	1 Verlust unter 1.000	Bestanden im Lehrmodell
X1	Nachweisbedarf	Temperaturschockprofil noch ungeklärt	Ausgang und Funktion danach	Noch nicht freigegeben	Keine Prüfung	Nicht geprüft

Wichtig: K-A, S-A und E-A bezeichnen ausschließlich fiktive Profile; aus ihnen dürfen keine Maschinenparameter abgeleitet werden. Die Tabelle ist kein Produktqualifikationsbericht. X1 ist nicht zulassungsfähig: Prüfverfahren, Grenzwerte und Nachweisziel fehlen.

Prüfauftrag in sieben nachvollziehbaren Schritten

Anforderungen sammeln: Für jede Anforderung eindeutige Kennung, Quelle und Gültigkeit festhalten.
Prüfzweck zuordnen: Entwicklung, Fehlersuche oder formaler Nachweis ausdrücklich unterscheiden.
Prüfling identifizieren: Hardware-/Softwarestand, Zustand, Schnittstellen und Einsatzkontext beschreiben.
Belastung entwerfen: Art, Verlauf, zeitlichen Bezug und nicht geprüfte Kombinationen separat ausweisen.
Kriterien festlegen: Messgröße, Grenzwert, Stichprobe, Messunsicherheit und Entscheidung vor dem Versuch definieren.
Evidenz planen: Zeitstempel, Rohdaten, Prüfkette, Abweichungen und Freigaben nachvollziehbar zuordnen.
Freigabestatus offenlegen: Erst qualifiziertes Personal entscheidet über reale Durchführung und über die Geltung eines Berichts.

Ein bloßes „bestanden“ ohne eindeutige Anforderung oder ohne Rohdatennachweis ist nicht rückverfolgbar. Ein im Entwicklungstest gefundener Fehler kann zu einer Designänderung und einer erneuten, getrennten Prüfentscheidung führen; die frühere Abweichung darf nicht überschrieben werden.

Fehlerquellen und passende Gegenmaßnahmen

Typischer Fehler	Warum problematisch?	Geeignete Gegenmaßnahme
Intensität ohne Dauer notiert	Profil unvollständig	Zeitbezug und Folge ergänzen
Grenzwerte nach Sichtung der Daten angepasst	Ergebnis verzerrt	Kriterien versioniert vorab vereinbaren
Anderer Softwarestand als im Prüfauftrag	Rückverfolgbarkeit fehlt	Prüflingsstand und Änderungen dokumentieren
Nicht geprüfte EMV-Aussendung als „bestanden“ geführt	Unbelegte Aussage	Eigene Zeile mit „nicht geprüft“
Messunsicherheit am Grenzwert ignoriert	Entscheidungsrisiko verdeckt	Vereinbarte Entscheidungsregel ergänzen
Fehlersuche als Normzulassung bezeichnet	Prüfzweck verwechselt	Geltungsumfang im Bericht klar benennen

Beruflicher Modellfall: Elektronikmodul EL-24

Ausgangslage, Auftrag und synthetische Rohdaten

Vollständig fiktiver Ausbildungsfall: Eine Entwicklungsgruppe untersucht das Lehrmodul EL-24, eine 24-V-Elektronikeinheit mit Analogausgang und Telemetrie. Es handelt sich ausdrücklich nicht um eine Liebherr-Baugruppe. Du sollst für vier Anforderungen eine Prüfmatrix entwerfen, Einzelentscheidungen begründen und den Gesamtstand ohne erfundene Zulassung formulieren. Es wird ausschließlich mit Papierdaten gearbeitet; keine reale Maschine ist zu bedienen.

Vorab festgelegte Lehranforderungen:

A-K: Bei Klimafolge K-A gilt für eine gültige Spannungsstichprobe 9,50 V bis 10,50 V.
A-S: Bei Schwingfolge S-A dürfen keine ungeplanten Neustarts auftreten.
A-E: Bei EMV-Störfestigkeitsfolge E-A sind höchstens 2 fehlende Telegramme je 1.000 zulässig.
A-X: Ein Temperaturschock-Nachweis wird verlangt, jedoch fehlen freigegebenes Profil und Kriterium.

Synthetischer Datensatz D-2020-L: K-A: 10,46 V im vorgesehenen Beobachtungsfenster; S-A: 1 ungeplanter Neustart; E-A: 1 fehlendes von 1.000 Telegrammen; X: keine Daten. Für K-A wird in dieser Übung eine vereinfachte Grenzwertentscheidung ohne zusätzlichen Unsicherheitszuschlag vereinbart; in der Praxis wäre dies besonders zu prüfen.

Musterlösung mit Rechenweg und Nachweisstatus

Schritt 1 – Begriffe zuordnen: K-A, S-A und E-A sind Beanspruchungsprofile; die Spannungsgrenzen, Ereignisgrenze und Telegrammgrenze sind Akzeptanzkriterien. D-2020-L enthält Istwerte, keine Sollwerte.

Schritt 2 – Einzelentscheidungen: Für K-A gilt 9,50 ≤ 10,46 ≤ 10,50, daher innerhalb des Lehrbands. Für S-A gilt 1 Neustart größer als 0 erlaubte Neustarts, daher nicht bestanden. Für E-A ist 1 / 1.000 × 100 = 0,1 % ≤ 0,2 %, daher innerhalb des Lehrkriteriums. A-X bleibt nicht geprüft und Anforderung ungeklärt, auch wenn andere Prüfungen erfolgreich verliefen.

Schritt 3 – Kennzahlen richtig interpretieren: Drei von vier geplanten Anforderungspunkten besitzen auswertbare Daten: 3 / 4 × 100 = 75 %. Zwei von drei durchgeführten und auswertbaren Einzelpunkten wurden im Lehrmodell bestanden: 2 / 3 × 100 ≈ 66,7 %. Beide Kennzahlen beantworten verschiedene Fragen; keine ist eine Zulassungsquote.

Schritt 4 – Fachlich korrekter Berichtssatz: „Am synthetischen Prüfling EL-24 wurden unter den beschriebenen Lehrbedingungen die Kriterien A-K und A-E erfüllt. A-S wurde wegen eines ungeplanten Neustarts nicht erfüllt. A-X wurde nicht geprüft; ein Gesamt-Konformitäts- oder Zulassungsnachweis ist nicht erbracht.“ Offene Punkte: Neustart reproduzierbar eingrenzen, Messkette und Unsicherheit prüfen, für X1 Anforderungen fachlich freigeben lassen.

Muster-Prüfmatrix, aus dem Fall abgeleitet:

Anforderung	Belastungsprofil	Funktion / Messgröße	Akzeptanz	Evidenz	Entscheidung
A-K	K-A	Analogspannung	9,50–10,50 V	D-2020-L: 10,46 V	Bestanden unter Lehrregel
A-S	S-A	Neustartzähler	0 Ereignisse	D-2020-L: 1 Ereignis	Nicht bestanden
A-E	E-A	Verlustanteil	höchstens 0,2 %	D-2020-L: 0,1 %	Bestanden unter Lehrregel
A-X	noch nicht spezifiziert	Ausgang und Rückkehrfunktion	offen	keine Messung	Nicht geprüft

Bewertungsraster zum berufstypischen Auftrag

Bewertungsbereich	Nachweis in der Bearbeitung	Maximalpunkte
Prüfling und drei Prüfzwecke	Prüfkontext, Variante und Geltungsgrenze korrekt benannt	10
Belastung getrennt vom Kriterium	Alle vier Profile und Kriterien logisch und eindeutig getrennt	20
Messgrößen und Rohdaten	Messbezüge, Einheiten, Ereignisse und Datensatzkennungen sauber erfasst	15
Rechenweg und Entscheidung	Spannungsband, Telegrammrate und Einzelstatus nachvollziehbar ausgewertet	20
Offene Anforderungen	A-X als nicht geprüft gekennzeichnet und notwendige Klärungen genannt	15
Bericht und Rückverfolgbarkeit	Sachlicher Gesamtbericht ohne Zulassungsbehauptung, Quellenstatus und Sicherheitsgrenzen	20
Gesamt		100

Kompetenzorientierte Rückmeldung: 90–100 Punkte = sehr sichere Bearbeitung, 75–89 = weitgehend sicher, 60–74 = teils unsicher, unter 60 = Grundlagen gezielt nacharbeiten. Diese Punkteintervalle sind pädagogische Lehrwerte, keine offizielle Prüfungsordnung. Eine unbelegte Zulassungsbehauptung muss unabhängig von der Punktzahl fachlich korrigiert werden.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Prüfen und unterscheiden

Was beschreibt ein Belastungsprofil? (Art und zeitlichen Verlauf der Einwirkung auf den Prüfling) (!Die nachträglich gewählte Note für den Prüfling) (!Den Namen der Person am Prüfstand) (!Ausschließlich die Unterschrift auf dem Bericht)

Welche Angabe ist ein Akzeptanzkriterium? (Keine ungeplanten Neustarts während des festgelegten Beobachtungsfensters) (!Schwingungsfolge S-A wird angewendet) (!Die Prüflingskennung lautet EL-24) (!Das Prüfprotokoll erhält einen Dateinamen)

Wie ist eine nicht durchgeführte Prüfung zu kennzeichnen? (Nicht geprüft) (!Bestanden ohne Daten) (!Nicht bestanden ohne Versuch) (!Zugelassen unter Vorbehalt)

Was unterscheidet Entwicklungsprüfung von einem formalen Nachweis? (Beim formalen Nachweis müssen die geltenden Anforderungen und Verfahren verbindlich geklärt sein) (!Ein Entwicklungstest ist stets eine Zertifizierung) (!Eine Fehlersuche gilt automatisch als Zulassung) (!Beim formalen Nachweis werden keine Rohdaten benötigt)

Welches Lehrintervall folgt aus 10 Volt mit fünf Prozent Toleranz? (Von 9 Komma 5 bis 10 Komma 5 Volt) (!Von 5 bis 15 Volt) (!Von 9 bis 11 Volt) (!Von 10 bis 15 Volt)

Wie hoch ist die Fehlerrate bei einem Verlust unter tausend Telegrammen? (Null Komma eins Prozent) (!Ein Prozent) (!Zehn Prozent) (!Null Komma null eins Prozent)

Welche Aussage zu EMV ist richtig? (Störaussendung und Störfestigkeit sind unterschiedliche Prüffragen) (!Geringe Störaussendung beweist jede Störfestigkeit) (!Eine EMV-Kammer misst nur die Temperatur) (!Fehlende EMV-Daten gelten als bestanden)

Was bedeutet ein ungeplanter Neustart bei einer erlaubten Anzahl von null? (Das zuvor festgelegte Kriterium ist verletzt) (!Der Neustart wird wegen guter Klimawerte ignoriert) (!Der Prüfling ist automatisch zugelassen) (!Das Prüfprofil entfällt nachträglich)

Welcher Umstand schränkt ein Ergebnis nahe einer Grenzlinie ein? (Die Messunsicherheit und die vorab vereinbarte Entscheidungsregel) (!Die Farbe der Tabellenüberschrift) (!Die Länge des Kursnamens) (!Die Anzahl der Bilder im Lehrtext)

Was ergibt sich aus drei auswertbaren Punkten bei vier geplanten Anforderungen? (Eine Abdeckung von fünfundsiebzig Prozent) (!Eine vollständige Abdeckung) (!Eine Zulassung ohne Restfragen) (!Eine Fehlerquote von null Prozent)

Memory: Fachbegriff und Bedeutung

Belastungsprofil	Festgelegte äußere Einwirkungen samt zeitlicher Folge
Akzeptanzkriterium	Vorab definierte Grenze für ein beobachtbares Ergebnis
Störfestigkeit	Funktion bei Einwirkung elektromagnetischer Störungen
Störaussendung	Vom Prüfling abgegebene elektromagnetische Störung
Rückverfolgbarkeit	Zuordnung von Anforderung, Prüfling, Daten und Bericht
Messunsicherheit	Quantifizierte Unschärfe eines Messresultats

Drag-and-drop: Aussage zuordnen

Passenden Fachbegriff finden	Aussage aus dem Prüfauftrag
Beanspruchung	Temperaturfolge mit Halteabschnitten
Kriterium	Zulässiger Spannungsbereich
Messgröße	Tatsächlich gemessene Ausgangsspannung
Status	Nicht geprüft
Evidenz	Datensatz mit Zeitstempel und Prüflingskennung

Kreuzworträtsel: Prüfdokumentation

Prüfling	Wie heißt das untersuchte Bauteil oder Gerät?
Grenzwert	Welche Grenze entscheidet über zulässige Abweichung?
Rohdaten	Wie heißen unveränderte ursprüngliche Messergebnisse?
Klimatest	Wie heißt eine Prüfung von Temperatureinflüssen?
Neustart	Wie heißt das erneute Hochfahren eines Geräts?
Protokoll	Wie heißt die geordnete schriftliche Prüfaufzeichnung?

LearningApps: zusätzliche Suchaufgaben

Suche nach passenden interaktiven Übungen und überprüfe ihre Eignung für diese Prüfaufgabe. Die Suche selbst ist keine Verifikation einzelner externer Apps.

Lückentext: Belastung und Entscheidung

Die festgelegte äußere Einwirkung heißt

.

Eine vorab festgelegte zulässige Grenze heißt

.

Die untersuchte elektronische Einheit ist der

.

Eine Untersuchung elektromagnetischer Widerstandsfähigkeit heißt

.

Unveränderte Messaufzeichnungen heißen

.

Eine gar nicht durchgeführte Anforderung bleibt

.

Ein verbotener ungeplanter Systemstart ist ein

.

Eine begründbare Zuordnung von Prüfung und Anforderung heißt

.

Die Differenz zwischen einem Messwert und der oberen Grenze kann als

beschrieben werden.

Ein formaler Prüfbericht braucht eine eindeutige

.

Offene Aufgaben

Bearbeite alle zwölf Aufgaben an synthetischen Unterlagen, als Skizze oder in einer simulierten Tabellenkalkulation. Die Lösungshinweise dienen dem Selbstvergleich und sind keine Betriebsfreigabe.

Leicht

Belastungsprofil – L1: Markiere in drei selbst erfundenen Aussagen jeweils Einwirkung, Beobachtung und Kriterium; begründe deine Trennung.
Akzeptanzkriterium – L2: Formuliere aus „Das Gerät läuft gut“ zwei messbare Lehrkriterien mit Zeitbezug.
Prüfprotokoll – L3: Zeichne eine Prüfmatrix mit sechs Pflichtspalten und beschrifte sie fachlich.
Störfestigkeit – L4: Erstelle eine Vergleichsskizze zu EMV-Störfestigkeit und Störaussendung.

Standard

Messtechnik – S1: Berechne für einen fiktiven 8,00-V-Sollwert ein Toleranzband von ±2,5 % und bewerte 8,17 V.
Datenanalyse – S2: Werte vier verlorene Telegramme unter 2.000 bei einem frei vorgegebenen Lehrgrenzwert von 0,15 % aus.
Prüfplanung – S3: Entwirf eine Prüfmatrix mit jeweils einer Klima-, Schwing- und EMV-Zeile und einem bewusst ungeprüften Punkt.
Qualitätssicherung – S4: Untersuche einen Bericht mit fehlendem Softwarestand und nachträglich geändertem Grenzwert; formuliere Korrekturen.

Schwer

Fehleranalyse – H1: Plane eine rein gedankliche, kontrollierte Fehlereingrenzung bei schwingungsabhängigem Neustart und nenne alternative Ursachen.
Messunsicherheit – H2: Diskutiere die Entscheidung zu 10,49 V bei 10,50 V Obergrenze und einer Lehrunsicherheit von ±0,08 V.
Konformitätsbewertung – H3: Verfasse einen begrenzten Ergebnisbericht zum Fall EL-24, der jede nicht geprüfte Anforderung sichtbar lässt.
Projektmanagement – H4: Produziere ein kurzes Erklärvideo-Skript oder eine Infografik für Auszubildende, das fünf häufige Prüffehler und ihre Gegenmaßnahmen erläutert.

Musterlösungen und Bewertungshinweise zu den offenen Aufgaben

Aufgabe	Musterlösung beziehungsweise erwarteter Lösungsweg
L1	Beispiel „Klimawechsel K-A; Ausgang 10,2 V; erlaubt 9,5 bis 10,5 V“: Klimawechsel = Einwirkung, 10,2 V = Beobachtung, Band = Kriterium. Weitere Beispiele analog.
L2	„Während des definierten Zeitfensters gibt es null ungeplante Neustarts.“ „Jede gültige Stichprobe des Ausgangs liegt zwischen 9,5 und 10,5 V.“
L3	Kennung, Belastungsprofil, Betriebsart, Messgröße, Akzeptanzkriterium und Istwert; zusätzlich Status und Datenreferenz sinnvoll.
L4	Störfestigkeit: äußere Störung → Prüfling → Funktionskontrolle. Aussendung: Prüfling → abgegebene Störung → Messung gegen spezifizierte Grenze.
S1	8,00 × 0,025 = 0,20 V; Band 7,80 bis 8,20 V; 8,17 V liegt darin. Unsicherheitsannahme benennen.
S2	4 / 2.000 × 100 = 0,20 %; 0,20 % ist höher als 0,15 %, somit nicht bestanden nach der synthetischen Lehrregel.
S3	Jede der drei aktiven Zeilen benötigt Beanspruchung, beobachtbare Funktion und Grenze; vierte Zeile mit „nicht geprüft“, ohne erfundenen Istwert.
S4	Bericht nicht rückverfolgbar beziehungsweise Kriterium nicht vorab fixiert. Softwarestand beschaffen und Bewertung gegen vorab gültige Grenzversion erneut prüfen.
H1	Zuerst Hypothesen wie Steckkontakt, Lötstelle oder Versorgungseinbruch trennen; Messkette und unveränderte Randbedingungen planen. Nur befugtes Personal plant reale Versuche.
H2	10,49 V liegt nominal unter 10,50 V, die Unsicherheitszone reicht aber darüber. Ohne vereinbarte Entscheidungsregel kein uneingeschränkt sicherer Gutentscheid.
H3	K1 und E1 im Lehrfall bestanden, S1 nicht bestanden, X1 nicht geprüft. Kein Gesamtzulassungsnachweis; Gründe und weitere Schritte aufnehmen.
H4	Erwartet werden mindestens fünf korrekte Paarungen, etwa fehlende Dauer → Dauer dokumentieren oder ungeprüfte Anforderung → offen kennzeichnen; keine Bedienanweisung filmen.

Lernkontrolle

Übertrage das Gelernte auf neue, ausschließlich synthetische Szenarien. Halte deine Begründung schriftlich fest.

Anforderungsanalyse: Eine Anforderung lautet „hält Hitze aus“. Nenne vier fehlende Festlegungen und formuliere eine überprüfbare Lehranforderung.
Testabdeckung: Bei sechs Anforderungen wurden vier gültig geprüft, drei davon bestanden. Berechne Abdeckung und Anteil bestandener Prüfungen getrennt.
Grenzwertentscheidung: Ein Sollwert beträgt 12,0 V bei ±3 %. Berechne beide Grenzen und entscheide über 12,37 V nach vereinfachter Lehrregel.
Fehlersuche: Bei einem Klimawechsel fällt das Signal einmal aus. Erkläre, weshalb ein einzelner Ausfall weder die Ursache belegt noch ignoriert werden darf.
Normenrecherche: Eine Broschüre aus 2020 nennt eine Normfamilie. Beschreibe, welche zusätzlichen Angaben du für einen aktuellen formalen Nachweis benötigst.
Prüfreihenfolge: Erläutere, warum die Reihenfolge von Klima-, Schwing- und EMV-Einflüssen das Resultat beeinflussen kann und wie die Folge dokumentiert wird.
Berichtswesen: Formuliere einen sachlich korrekten Gesamtsatz bei zwei bestandenen, einem nicht bestandenen und einem nicht geprüften Kriterium.

Lösungsschlüssel zur Lernkontrolle

Kontrolle	Erwartete Lösung
1	Temperaturhöhe, Zeit, Betriebsart, beobachtete Funktion und vorheriger Grenzwert fehlen; Beispiel: Während eines vereinbarten reinen Lehrzeitfensters bleibt der Ausgang bei jeder gültigen Stichprobe im definierten Band.
2	Abdeckung 4 / 6 = 66,7 %; bestanden von gültig geprüften 3 / 4 = 75 %. Weder Kennzahl ist eine Produktzulassung.
3	12,0 × 0,03 = 0,36 V; Bereich 11,64 bis 12,36 V; 12,37 V außerhalb, sofern Entscheidungsregel und Messmethode es zulassen.
4	Auftreten und zeitlichen Bezug sichern, mögliche Störursachen als Hypothesen prüfen, Messfehler ausschließen und reproduzierbar untersuchen.
5	Anwendbarkeit, vollständige Bezeichnung, gültige Ausgabe, produktbezogene Anforderungen, Prüfumgebung, befugte Stellen und dokumentierter Geltungsumfang.
6	Vorbeanspruchung kann Bauteile verändern; daher Reihenfolge, Pausen, Zwischenmessungen, Variantenstand und kombinierte Effekte festhalten.
7	„Zwei Lehrkriterien wurden erfüllt, eines wurde verletzt, ein weiteres nicht geprüft; ein positiver Gesamtnachweis wurde nicht geführt.“

Lernnachweis

Ein vollständiges Lernportfolio enthält (1) eine sauber beschriftete Prüfmatrix für EL-24, (2) das eigene Belastungs-Zeitdiagramm, (3) vorab festgelegte Akzeptanzkriterien, (4) die Rechnungen zum Spannungsband und zur Telegrammfehlerrate, (5) einen Bericht mit den vier unterscheidbaren Ergebniszuständen, (6) eine begründete Fehlerhypothese für den Neustart, (7) eine Liste der nicht geprüften beziehungsweise nicht spezifizierten Anforderungen und (8) die Quellen- und Mediennachweise. Bewertet werden fachliche Trennung, Nachvollziehbarkeit, kritischer Umgang mit Daten, Sicherheitssensibilität und die Grenzen der eigenen Aussage. Für den Transfer in den Betrieb klärst du, wer reale Prüfpläne erstellt, welche gültigen Unterlagen maßgeblich sind und wer sie fachlich freigibt, ohne selbst eine Anlagenprüfung zu starten.

OER und Wikipedia

Fachliche Primärquellen und Nachweisgrenzen:

Liebherr: Test-Center für Elektronik in Lindau – Betreiberbeschreibung des Leistungsangebots; keine Freigabe des Lehrmodells.
Liebherr: Test Center for Electronics, Servicebroschüre – historischer Ausgangspunkt, Quellenstand 02/2020; Aussagen über Anlagen aus der Broschüre sind zeitgebunden.
Wikipedia: Elektromagnetische Verträglichkeit – Hintergrund zu Störfestigkeit und Störaussendung, unter CC BY-SA.
Wikipedia: Vibrationsprüfung – Grundprinzipien der Schwingbeanspruchung, unter CC BY-SA.
Siemens: What is Vibration Control Testing? – technisches Überblicksmaterial in englischer Sprache, keine Betriebsfreigabe.

Geprüfte Wikimedia-Commons-Bilder und Rechte-/Urhebernennung:

Eingebundene Mediendatei	Geprüfter Fundort	Urheber	Lizenz- beziehungsweise Rechtenachweis
File:Electronic circuit board.jpg	Commons-Dateiseite	Tom Hall	CC BY 4.0
File:Climatic chambers.jpg	Commons-Dateiseite	Cjp24	CC BY-SA 3.0
File:Shaker test of radiator panel (28433293615).jpg	Commons-Dateiseite	European Space Agency	CC BY-SA 2.0 laut Commons-Dateiseite; ESA-Hinweise beachten
File:Anechoic chamber for EMC testing (Electromagnetic Compatibility) Nemko Norway.jpg	Commons-Dateiseite	Grethe Spongsveen	CC BY-SA 4.0

Verifizierte audiovisuelle Lernressourcen: Die folgenden englischsprachigen Videos sind von ihren jeweiligen Herausgebern öffentlich bereitgestellt, nicht als OER nachgewiesen. Sie werden nur verlinkt/eingebettet und nicht kopiert oder unter freier Lizenz weiterverbreitet.

Eingebettetes Video	Quellen- und Titelbeleg	Herausgeber	Rechtestatus
https://www.youtube.com/watch?v=IzlBgJ32dGA	What is Vibration Control Testing?	Siemens Digital Industries Software	Urheberrecht des Herausgebers; keine freie Lizenz behauptet
https://www.youtube.com/watch?v=1uFZlnUAd9U	Introduction to EMC Testing, Part 1	Biricha	Urheberrecht des Herausgebers; keine freie Lizenz behauptet
https://www.youtube.com/watch?v=SYlaWSJObqc	Introduction to EMC, Part 2	Biricha	Urheberrecht des Herausgebers; keine freie Lizenz behauptet
https://www.youtube.com/watch?v=N_gK7WT3D1U	Introduction to EMC, Part 4	Biricha	Urheberrecht des Herausgebers; keine freie Lizenz behauptet

Eigene Lehrmedien: Die Prozessgrafik als Textschema, die Zeitverlaufstabelle, das Grenzwertdiagramm, die Prüfmatrix EL-24, alle Rechnungen und der Modellfall sind neue didaktische Darstellungen mit synthetischen Daten. Sie sind keine Bilder oder Dokumente des genannten Betriebs.

Wikipedia-Leseansicht zum fachlichen Hintergrund:

Verknüpfte Lernbereiche

Bildungsnetz: Liebherr-Maschinen und Ausbildung

Fachliche Verbindung: Elektronik und Messtechnik liefern Signal- und Fehlerdaten; Werkstoffprüfung untersucht Schadensbilder und Beanspruchungsfolgen; Mechatronik verbindet mechanische Einwirkung mit der Funktion von Baugruppen; Qualitätsmanagement sorgt für vorab dokumentierte Anforderungen und Rückverfolgbarkeit. Die Jahreszuordnung ist eine Lernempfehlung und wird mit Ausbildungsbetrieb und Berufsschule abgestimmt.