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Fachübungen 6 ETS – Elektrische Installationen planen – Fachrichtung Elektrotechnische Systeme (ETS) - Technischer Systemplaner

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Einleitung

Du planst im zweiten Ausbildungsjahr der Fachrichtung Elektrotechnische Systeme (ETS) die elektrische Ausstattung eines Gebäudebereichs, statt selbst eine Anlage in Betrieb zu nehmen. Dieser vollständige Lernkurs orientiert sich am KMK-Rahmenlehrplan vom 27. Mai 2011, Lernfeld 6 ETS „Elektrische Installationen planen“ (Zeitrichtwert 80 Unterrichtsstunden). Die Kompetenzen reichen von der Auftragsklärung über Netzsysteme, Installationsschaltungen und Leitungsbemessung bis zu CAD-Plänen, Stücklisten, Angeboten und Qualitätskontrolle. Du übst mit erfundenen Aufträgen und dokumentierst Entscheidungen nachvollziehbar.

Sicherheit und Berufsrolle: Sämtliche Beispiele sind reine Planungs- und Rechenmodelle. Sie sind keine Montageanleitung, keine vollständige Normenprüfung und keine Freigabe für eine reale Anlage. Arbeiten an elektrischen Anlagen, Messungen, Schutzprüfungen und Inbetriebnahmen erfolgen ausschließlich durch dazu qualifizierte Fachkräfte unter den geltenden Sicherheitsregeln. Deine Ergebnisse benötigen im realen Projekt eine fachliche Prüfung nach aktuellen Normen, Netzbetreibervorgaben und Herstellerdaten.

Der anerkannte Ausbildungsberuf Technischer Systemplaner umfasst drei Fachrichtungen; hier wird ausschließlich ETS behandelt. Laut BIBB beträgt die reguläre Ausbildungsdauer 42 Monate. Rechtsgrundlage ist die Ausbildungsordnung vom 21. Juni 2011 in der geänderten Fassung von 2014; sie gilt für die Ausbildung seit dem 1. August 2011. Die Abschlussprüfung ist in dieser Fachrichtung in zwei zeitlich getrennte Teile gegliedert. Prüfungsdetails müssen vor der individuellen Prüfung mit der zuständigen Kammer abgeglichen werden. Berufsportal: Ausbildung – Technischer Systemplaner. Fachlich passende Anschlussbereiche sind Fachübungen 5 ETS und Fachübungen 7 ETS (interne Such- und Lernverweise; Verfügbarkeit vor Nutzung im Wiki prüfen).

Kundenauftrag, Nutzung und Ausstattungswerte

Anforderungen systematisch erheben

Vor der Konstruktion steht das Lastenheft: Welche Räume werden von wem genutzt, wo liegen Bedienstellen, welche Beleuchtungs-, Steckdosen-, Kommunikations- und Meldesysteme werden gebraucht? Unterscheide zwingende Anforderungen, Kundenwünsche und offene Klärungspunkte. Erstelle für jeden Raum ein Raumbuch mit Raum-ID, Nutzung, Betriebsmitteln, Funktionsanforderung, Planstand und Freigabefeld. Sammle Grundrisse, Schnittstellen zu anderen Gewerken und Randbedingungen zum Brandschutz, zur Barrierefreiheit und zu Rettungswegen. Änderungen erhalten Versionsnummer und Verantwortlichkeit.

Planungsinformation	Beispiel einer fiktiven Kundenanfrage	Nachweis im Plan
Raumfunktion	Flur eines kleinen Bürotrakts	Raumbuch F-01 mit Grundrissbezug
Bedienung	Licht von drei Orten aus, automatische Ausschaltung	Funktionsmatrix für drei Taster
Zusatzfunktion	Klingel am Empfang	getrennte Ruf- und Meldefunktion
Nachvollziehbarkeit	Änderungswünsche ohne Versionsverlust	Planrevision, Änderungsprotokoll

Ein Installationsplan ordnet Geräte und Leitungswege räumlich zu. Ein Stromlaufplan beschreibt elektrische Funktionen und Betriebsmittelbeziehungen. Ein Übersichtsplan zeigt die übergeordnete Struktur. Ein Stücklistenposten verbindet Zeichnungskennzeichen, Mengen und technischen Artikel. Verwechsle den schematischen Funktionsnachweis nicht mit einer ausführungsreifen Verdrahtung.

Bild: geöffnete Verteilung als Anschauungsobjekt; niemals als mustergültige Installation oder Arbeitsfreigabe verstehen. Santeri Viinamäki, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Ausstattungswerte und nachhaltige Planung

Für Wohngebäude beschreibt DIN 18015-2 die Mindestausstattung; RAL-RG 678 unterscheidet ergänzend Mindestausstattung (1 Stern), Standardausstattung (2 Sterne) und Komfortausstattung (3 Sterne) sowie Varianten mit Gebäudesystemtechnik. Die 2023 veröffentlichte Neufassung der RAL-RG 678 dient als Orientierung; konkrete Stückzahlen entnimmst du stets der jeweils gültigen und rechtmäßig verfügbaren Norm und der vertraglichen Vereinbarung. Übertrage Wohnungs-Ausstattungswerte nicht ungeprüft auf Büro-, Industrie- oder Sonderbauten.

Ebene	Planungskriterium	Typischer Fehler
Mindestanforderung	Verbindliche Anforderungen und Normstand ermitteln	Veraltete Tabellenzahlen ungeprüft übernehmen
Kundenstandard	Komfort, Reserven und Bedienbarkeit vertraglich festhalten	„Standard“ ohne definierte Ausstattung nennen
Nachhaltigkeit	Nutzungszeiten, Steuerung, Materialmenge und spätere Anpassbarkeit vergleichen	Nur Anschaffungspreis statt Lebenszyklus betrachten

Eine gute Dokumentation enthält eine Entscheidungsmatrix: Funktion, Schutz, Kosten, Energie, Wartung und Reserve werden getrennt bewertet. Beispiel: Eine zeitgesteuerte Flurbeleuchtung kann unnötige Brenndauer verringern, muss aber mit Nutzungs- und Sicherheitsanforderungen vereinbar sein.

Installations-, Stromstoß- und Rufschaltungen

Funktionen vergleichen und dokumentieren

Eine Ausschaltung bedient eine Leuchte von einer Stelle. Eine Wechselschaltung ermöglicht zwei Schaltstellen. Für drei und mehr klassische Schaltstellen kommen unter anderem Kreuzschaltungen infrage. Bei einer Stromstoßschaltung betätigen mehrere Taster ein Schaltgerät, das seinen Schaltzustand bei einem Impuls wechselt. Bei der Treppenlicht-Zeitschaltung schaltet ein Timer die Beleuchtung nach einer festgelegten Zeit aus. Die geeignete Lösung hängt von Bedienkonzept, gewünschter Zeitfunktion, Umfang und Dokumentierbarkeit ab.

Schaltungsart	Bedienelement	Funktion	Planungsfrage
Ausschaltung	Schalter	Dauer-Ein oder Dauer-Aus von einem Ort	Reicht eine Bedienstelle?
Wechselschaltung	Zwei Wechselschalter	Zwei Schaltstellen für dieselbe Leuchte	Sind die Wege und Schaltorte sinnvoll?
Stromstoßschaltung	Mehrere Taster, Stromstoßgerät	Impuls wechselt den Schaltzustand	Soll das Licht bis zum nächsten Tastendruck anbleiben?
Treppenlicht-Zeitschaltung	Mehrere Taster, Zeitgerät	Impuls aktiviert Licht für eine definierte Zeit	Sind Zeit und Sicherheitsfunktion geeignet?

Animation: Schaltprinzip der aus dem englischsprachigen Raum bekannten „3-way switch“-Schaltung; funktional mit einer Wechselschaltung vergleichbar, keine deutsche Verdrahtungsvorlage. Cburnett/Fastfission, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Fehlerdiagnose im Plan: Wenn in einer Funktionsbeschreibung ein Taster dauerhaft als Schalter statt als Impulsgeber modelliert wird, entsteht bei einer Stromstoßfunktion ein Widerspruch. Prüfe zuerst Anforderung, Symbolik, Betriebsmittelkennung und Ablaufdiagramm. Eine Fehlfunktion darf nicht durch eigenmächtige Versuche an einer realen Verteilung diagnostiziert werden.

Fachvideo: „Stromstoßschaltung / Stromstoßschalter anschließen“, Kanal Der Elektriker, veröffentlicht 2016. Hier ausschließlich das Funktionsprinzip beobachten; gezeigte reale Installationsschritte nicht nachmachen. YouTube-Original. Alle Rechte am Video verbleiben beim Rechteinhaber; die Einbettung ist keine OER-Lizenz.

Pläne, Kennzeichnungen und Änderungsführung

Erstelle zuerst eine textliche Funktionsmatrix: Eingang T1/T2/T3, logische Wirkung, Ausgang L1/L2, Zeitverhalten. Dann zeichnest du mit einer geeigneten CAD-/Elektroplanungssoftware die Betriebsmittel, Kennzeichen, Funktionsverbindungen und Legende. Übernimm Symbole aus einer geprüften Bibliothek nach einschlägigem Regelwerk, statt Symbole frei zu erfinden. Führe Stromkreiskennzeichen, Planreferenzen, Blattnummern, Revision und Erstellungsdatum. Ein Plan ohne Legende und nachvollziehbare Versionsangabe ist schwer prüfbar.

Betriebsmittelkennung im Unterrichtsmodell	Bedeutung	Geplantes Dokument
-S1 bis -S3	Drei Taster für Flurlicht	Positionsplan und Funktionsmatrix
-K1	Zeitrelais für Beleuchtung	Funktionsplan und Datenblattabgleich
-E1 und -E2	Zwei LED-Leuchten	Leuchtenliste und Anschlussübersicht
-H1	Optisch-akustischer Rufmelder	Separates Rufschema

Das ist eine didaktische Kennzeichnung; tatsächliche Kennzeichnungssysteme und Stromlaufpläne sind anhand der im Projekt vereinbarten Normen zu erstellen. Prüfe, ob jeder auf dem Grundriss eingetragene Verbraucher im Stromkreis- und Stücklistenplan wiederzufinden ist. Typische Fehler: doppelte Betriebsmittelkennzeichen, fehlende Querverweise, Verwechslung von Sensor und Aktor oder unklare Bezugspotenziale.

Ruf- und Meldeanlagen fachlich abgrenzen

Eine Rufanlage übermittelt eine Anforderung, etwa über einen Taster und einen Signalgeber. Eine Meldeanlage signalisiert Zustände oder Störungen. Plane Versorgung, Signalweg, erforderliche Reaktion, Prioritäten, Abschaltmöglichkeiten und Schnittstellen als eigenständige Funktion. Für sicherheitsrelevante Brandmelde-, Notruf- oder medizinische Rufanlagen gelten besondere Regelwerke; ein gewöhnliches Schulbeispiel ersetzt diese keinesfalls.

Schema: Funktionsprinzip einer elektromechanischen Klingel, bewusst als historisch-einfaches Modell mit Symbollegende zu lesen, nicht als Netzanschlussplan. Julo, Wikimedia Commons, gemeinfrei.

Netzsysteme und Schutzprinzipien

TN-S und TT fachlich unterscheiden

Ein Netzsystem beschreibt das Verhältnis des Versorgungssystems zur Erde und die Verbindung der berührbaren leitfähigen Teile mit einem Schutzsystem. In einem TN-S-System sind Neutralleiter N und Schutzleiter PE getrennt geführt. In einem TT-System besitzt die Verbraucherseite eine eigene Erdungsanordnung, während der Sternpunkt der Versorgung geerdet ist. Aus einer Netzsystem-Skizze allein lassen sich weder die Wirksamkeit der Schutzmaßnahme noch Abschaltzeiten belegen. Dafür braucht es projektbezogene Berechnung, geeignete Schutzgeräte und vorgeschriebene Prüfungen durch Elektrofachkräfte.

Schema eines TN-S-Systems, nicht landesspezifisch. DiscreetParrot, Wikimedia Commons, CC0 1.0.

Schema eines TT-Systems, nicht landesspezifisch. DiscreetParrot, Wikimedia Commons, CC0 1.0.

Kriterium	TN-S	TT
Schutzleiterweg	PE vom Versorgungssystem getrennt von N weitergeführt	Anlagenerdungsanlage mit lokalem Erder
Fehlerstromweg	Abhängig von Netz- und Schutzleiterimpedanzen	Abhängig unter anderem von Erdungswiderständen
Fachliche Planungsprüfung	Fehlerstromkreis und Abschaltbedingungen untersuchen	Schutzkonzept samt Erdungs- und Fehlerstromparametern untersuchen

Fehlerstromschutz und Überstromschutz

Ein Leitungsschutzschalter (LS) dient dem Schutz gegen Überlast und Kurzschluss unter den vorgesehenen Bedingungen. Eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) erkennt eine Differenz der Ströme zwischen zugehörigen aktiven Leitern; sie kann in geeigneten Anwendungen zusätzlichen Schutz bieten, ersetzt aber die Überstromschutzfunktion nicht. Ein FI/LS (RCBO) kombiniert beide Funktionen in einem Gerät. Für die Auswahl sind der Anwendungsfall, Fehlerstromart, Netzsystem, Selektivität, Umgebung und aktuelle Bestimmungen relevant. Ein Bemessungsdifferenzstrom von 30 mA ist ein häufiger Wert für zusätzlichen Schutz; daraus folgt keine universelle Freigabe.

Beispiel eines kombinierten FI/LS-Geräts; Produktfoto ohne allgemeine Produktempfehlung. Jahoe, Wikimedia Commons, gemeinfrei.

Fachvideo: „RCD einfach erklärt – Was macht ein Fehlerstromschutzschalter?“, ElektroVerstehen, 2025. Beurteile die didaktische Darstellung anhand der aktuellen Fachregeln; keinen Einbau und keine Prüfhandlung nachahmen. YouTube-Original; Urheberrechte liegen beim Rechteinhaber, keine freie Nachnutzung behauptet.

Sicherheitsbewertung statt Inbetriebnahme

Im Planungsbüro erstellst du eine Prüfanforderungsliste: korrekte Schutzmaßnahme, Trenn- und Schutzleiterführung, erforderliche Abschaltbedingungen, Kabelschutz, Stromkreistrennung, Dokumentationsstand, Projektabnahme. Die tatsächliche Erstprüfung erfordert qualifiziertes Personal und geeignete Verfahren, zum Beispiel nach einschlägigen Teilen der DIN-VDE-0100-Reihe. Nutze zur Ausbildung ausschließlich Spannungsquellen, Modelle oder Simulationen, die eine ausbildende Fachkraft ausdrücklich für den Unterricht bereitgestellt hat.

Fachrechnen, Bemessung und Kostenplanung

Betriebsstrom und Bemessung als mehrstufiger Nachweis

Für einen idealisiert ohmschen Einphasenverbraucher kannst du als erste Abschätzung I = P / U verwenden. Bei 2.300 W und 230 V ergibt sich I = 10,0 A. Für Wechselstrom mit Leistungsfaktor ist bei einphasigem Betrieb allgemeiner P = U · I · cos φ anzusetzen, soweit diese Form für die Last zutrifft. In der wirklichen Anlagenplanung werden etwa Einschaltströme, Oberschwingungen, gleichzeitig betriebene Verbraucher und Betriebsprofile berücksichtigt.

Die oft verwendete Bedingung I_B ≤ I_n ≤ I_z ordnet Betriebsstrom, Bemessungsstrom des Überstromschutzgeräts und zulässige Strombelastbarkeit der Leitung. Sie ist nur ein Teil der Überlastschutzbewertung; zusätzliche Anforderungen wie Auslösecharakteristik, Kurzschlussfestigkeit, Abschaltbedingungen und ggf. Korrekturfaktoren sind zu prüfen. Die zulässige Strombelastbarkeit I_z darfst du niemals allein aus dem Leitungsquerschnitt erraten: Verlegeart, Häufung, Umgebungstemperatur, Aderzahl, Isolationsmaterial und Datenblatt verändern das Ergebnis.

Symbol	Bedeutung	Einheit	Typischer Datenursprung
P	Wirkleistung	W	Leuchtendatenblatt, Lastenliste
U	Nenn- oder Betriebsspannung des Modells	V	Auftrag, Systemdaten
I_B	Betriebsstrom	A	Lastberechnung
I_n	Bemessungsstrom eines Schutzgerätes	A	Technisches Datenblatt
I_z	zulässige Strombelastbarkeit	A	Normative Tabelle und Korrekturfaktoren
ΔU	Spannungsfall	V	Berechnung mit Modellannahmen

Spannungsfall nachvollziehbar modellieren

Für eine vereinfachte einphasige Kupferleitung und eine rein ohmsche Näherung bei 20 °C gilt im Unterricht: ΔU ≈ 2 · l · I · ρ / A. Dabei sind l die einfache Leitungslänge in m, I der Strom in A, ρ der spezifische Widerstand von Kupfer (hier 0,0178 Ω·mm²/m) und A der Leiterquerschnitt in mm². Prozentual: Δu = 100 · ΔU / U. Der Faktor 2 berücksichtigt Hin- und Rückweg. Die Formel ersetzt keine normgerechte Bemessung; Erwärmung, Blindanteile und weitere Spannungsfallanteile können das Resultat verändern.

Vergleichsrechnung: Bei l = 28 m, I = 10 A und A = 1,5 mm² erhältst du ΔU ≈ 6,65 V und Δu ≈ 2,89 %. Für A = 2,5 mm² sind es ΔU ≈ 3,99 V und Δu ≈ 1,73 %. Die Zahlen zeigen den Einfluss des Querschnitts; sie belegen weder ausreichende Strombelastbarkeit noch Schutzwirkung. Eine typische Fehlleistung besteht darin, die einfache Leitungslänge zweimal zu verdoppeln oder die Temperaturabhängigkeit zu unterschlagen.

Leiterquerschnitt im Rechenmodell	Berechneter Spannungsfall	Relativer Anteil von 230 V	Interpretation
1,5 mm²	6,65 V	2,89 %	Bei Erwärmung kann der Wert steigen
2,5 mm²	3,99 V	1,73 %	Geringerer Spannungsfall bei gleicher Länge und Last

Datenblätter, Lebenszykluskosten und Angebot

Prüfe Herstellerunterlagen auf rated voltage (Bemessungsspannung), rated current (Bemessungsstrom), power consumption (Leistungsaufnahme), IP rating (Schutzart) sowie Einsatzbedingungen. Trenne verbindliche Herstellerangaben von Schätzwerten. Für eine nachvollziehbare Angebotskalkulation gilt im Übungsfall: Materialnetto + Arbeitszeitkosten + Nebenkosten = Nettoangebot; darauf folgen ausgewiesene Umsatzsteuer und ein Gesamtbetrag. Wartung, Energieverbrauch, austauschbare Komponenten und dokumentierte Reserven sind neben dem Einkaufspreis zu beurteilen.

Beispiel für Energie: Zwei Leuchten mit je 18 W verbrauchen bei 1.000 tatsächlichen Betriebsstunden 36 kWh. Bei nur beispielhaft angesetzten 0,30 Euro/kWh sind das 10,80 Euro Energiekosten. Eine angenommene Halbierung der Betriebsstunden halbiert in diesem einfachen Modell die Energie, nicht automatisch sämtliche Systemkosten. Die Werte sind synthetisch und keine realen Marktpreise.

Vollständiger Modellfall: Flur und Empfang im Bürotrakt

Auftrag, Annahmen und Lösungsvorschlag

Fiktiver Kundenauftrag: Ein neuer Bürotrakt mit einem 12 m langen Flur und Empfang soll eine vom Eingang, von der Mitte und vom Ende aus bedienbare Flurbeleuchtung erhalten. Das Licht soll nach einer einstellbaren Zeit selbsttätig ausgehen. Zusätzlich wird eine einfache Rufklingel am Empfang und ein separat geplanter Steckdosenstromkreis gewünscht. Der folgende Modellfall ist nur eine schulische Plansimulation; sämtliche Preise, Abmessungen und Lastannahmen sind erfunden.

Vorgabe	Unterrichtsannahme	Daraus abgeleitete Anforderung
Flur	12 m Länge, drei Bedienorte	Drei Taster -S1 bis -S3
Beleuchtung	Zwei LED-Leuchten -E1 und -E2 mit je 18 W	Gemeinsame zeitabhängige Lichtfunktion
Abschaltzeit	90 Sekunden als Kundenwunsch	Zeitfunktion von -K1, Anpassbarkeit dokumentieren
Empfang	Eine Rufstelle und ein Signalgeber -H1	Eigenständiges Niedervolt-Rufschema; geeignete Systemdaten offen
Steckdosen	Drei Steckdosen, Modelllast gesamt 2.300 W	Eigener Stromkreis im Plan, nicht zur Beleuchtung addieren
Leitungsweg	18 m Leuchtenzweig; 28 m Steckdosenzweig	Spannungsfallrechnungen getrennt ausführen

Planentscheidung: Für die geforderte automatische Ausschaltung wird im Unterrichtsmodell eine Treppenlicht-Zeitschaltung statt einer Stromstoßfunktion ohne Zeitabschaltung gewählt. Die funktionale Ablaufbeschreibung lautet: Ein Tasterimpuls erzeugt das Startsignal für -K1, der programmierte Zeitausgang speist die Beleuchtungsfunktion, nach Ablauf der eingestellten Zeit endet das Signal. Die Rufanlage wird unabhängig davon geplant. Die tatsächliche Sicherheits- und Geräteauswahl bleibt offen, bis eine Elektrofachkraft Netzsystem, Schutz, Lastdaten und aktuelle Anforderungen freigegeben hat.

Musterarbeitsprodukte: Funktionsmatrix und Planindex

Auslöser	Zustand vor Ereignis	Erwartete Modellreaktion	Prüfbare Dokumentation
Taster -S1 betätigt	Beleuchtung aus	Zeitglied startet, -E1/-E2 an	Funktionsmatrix Zeile F1
Taster -S3 betätigt	Beleuchtung aus	Gleiche Reaktion wie bei -S1	Funktionsmatrix Zeile F2
Zeit von 90 Sekunden abgelaufen	Beleuchtung an	-E1/-E2 aus	Funktionsmatrix Zeile F3
Ruftaster Empfang betätigt	Rufsignal aus	-H1 meldet nach vereinbarter Logik	Separates Rufschema R1
Steckdosen genutzt	Lichtzustand beliebig	Kein Einfluss auf Lichtsteuerung	Getrennter Stromkreis SK2

Muster-Planindex: E-01 Raumbuch und Installationsgrundriss mit Positionen; E-02 Funktionsstromlaufplan Flurlicht und Betriebskennzeichen; E-03 separates Rufschema; E-04 Stromkreisliste und Schutzkonzept als Prüfauftrag; E-05 Leitungsberechnung und Stückliste; E-06 Kostenübersicht, Revisionsblatt und offene Punkte. Zu jedem Blatt gehören Blattnummer, Legende, Maßstab falls erforderlich, Bearbeitungsstatus und Revision.

Prüfauftrag an die Elektrofachkraft: Netzsystem vor Ort, Abschaltbedingungen, Schutzgerätewahl, Leiterdimensionierung einschließlich Verlegebedingungen, Rufsystem-Schnittstellen, Leuchteneignung und normative Bemessung sind noch zu überprüfen. Weder die Musterkennzeichen noch die Rechenergebnisse erlauben eine reale Schalthandlung.

Rechenweg, Stückliste und Angebotsbeispiel

Lichtlast: P = 2 · 18 W = 36 W; bei 230 V und idealisierter Leistungsfaktorannahme 1 ist I_B ≈ 36 W / 230 V = 0,157 A. Bei l = 18 m und A = 1,5 mm² ergibt das im Kupfermodell ΔU ≈ 2 · 18 · 0,157 · 0,0178 / 1,5 = 0,067 V beziehungsweise 0,029 %. Bei realen LED-Treibern muss der Leistungsfaktor und gegebenenfalls das Einschaltverhalten aus Herstellerdaten beurteilt werden.

Steckdosen-Modelllast: I_B = 2.300 W / 230 V = 10,0 A. Mit l = 28 m und A = 2,5 mm² folgt ΔU ≈ 2 · 28 · 10 · 0,0178 / 2,5 = 3,99 V, also 1,73 %. Der geringere Spannungsfall im Vergleich zur 1,5-mm²-Modellvariante ist ein Auswahlargument, aber noch kein normativer Endnachweis.

Position	Menge × synthetischer Einzelpreis	Materialnetto
LED-Leuchten	2 × 35,00 Euro	70,00 Euro
Taster	3 × 18,00 Euro	54,00 Euro
Treppenlicht-Zeitgerät	1 × 65,00 Euro	65,00 Euro
Rufset	1 × 85,00 Euro	85,00 Euro
Steckdosen	3 × 12,00 Euro	36,00 Euro
Modell-Leitung Flur	20 m × 2,20 Euro	44,00 Euro
Modell-Leitung Steckdosen	32 m × 3,50 Euro	112,00 Euro
Installationsrohr	45 m × 1,20 Euro	54,00 Euro
Schutzkomponenten, nur Kalkulationsposten	2 × 38,00 Euro	76,00 Euro
Kleinteile	1 × 40,00 Euro	40,00 Euro
Materialsumme	Rechenkontrolle	636,00 Euro
Modell-Arbeitszeit	6 h × 60,00 Euro	360,00 Euro
Gesamt netto	636,00 + 360,00 Euro	996,00 Euro
Umsatzsteuer im Rechenbeispiel	19 % von 996,00 Euro	189,24 Euro
Gesamt brutto	996,00 + 189,24 Euro	1.185,24 Euro

Plausibilitätskontrolle: Die für die Kalkulation angesetzten Materialmeter sind nicht mit den einfachen elektrischen Leitungslängen identisch; Reserven, Wegführung und Verschnitt sind ausgewiesen zu begründen. Die Auswahl eines konkreten Schutzgeräts erfolgt nicht durch den Preisposten. Der Bruttowert ist nur ein synthetischer Unterrichtsbetrag, weder Angebot noch Kostenprognose.

Fachliches Bewertungsraster für den Modellfall

Bewertungsaspekt	Maximalpunkte	Volle Punktzahl bei
Auftragsanalyse	4	Alle Nutzungen, drei Bedienorte, Zeitfunktion und getrennte Rufaufgabe erkannt
Funktionskonzept	6	Schaltungswahl begründet, Ablaufmatrix fehlerfrei, Licht/Ruf/Steckdosen getrennt
Technische Dokumentation	6	Vollständiger Planindex, eindeutige Kennzeichen und Revisionshinweise
Schutz- und Sicherheitsbewertung	6	Offene Normprüfungen ausgewiesen, keine unzulässige Freigabe, zuständige Elektrofachkraft benannt
Fachrechnen	4	Beide Ströme und Spannungsfälle mit Formel, Einheiten, Annahmen und Rundung richtig
Kosten und Qualitätskontrolle	4	Stückliste mit 636 Euro Material, 996 Euro netto, 1.185,24 Euro brutto, nachvollziehbarer Plausibilitätscheck
Summe	30	Mindestens 24 Punkte: fachlich überzeugende Unterrichtsplanung; keine Anlagenfreigabe

Fehlerbild mit Musterdiagnose: Eine fremde Musterlösung nennt beim Steckdosenzweig 1,73 V statt 1,73 %. Diagnose: Relative und absolute Werte wurden verwechselt. Korrekt sind 3,99 V und 1,73 % von 230 V. Eine weitere Fremdlösung nutzt einen Stromstoßschalter ohne Timer. Diagnose: Die automatische Ausschaltanforderung fehlt; die Funktionswahl muss überarbeitet werden. Fachlich gute Rückmeldungen benennen jeweils Befund, betroffene Anforderung, Korrektur und erneute Prüfmethode.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice: Wissen anwenden

Welches Dokument hält die Nutzung und benötigten Betriebsmittel je Raum für die Planung besonders übersichtlich fest? (Raumbuch) (!Prüfplakette) (!Lieferschein) (!Energieabrechnung)

Rückmeldung: Im Raumbuch stehen Anforderung, Raum-ID und Betriebsmittel; eine Prüfplakette belegt keine Planungsanforderung.

Welche Schaltfunktion erfüllt drei Bedienstellen und eine automatische Ausschaltung nach einer vorgegebenen Zeit? (Treppenlicht-Zeitschaltung) (!Einfacher Ausschalter) (!Stromstoßschaltung ohne Zeitfunktion) (!Reine Steckdosenverteilung)

Rückmeldung: Das Zeitglied ist entscheidend; ein Stromstoßgerät ohne Zeitfunktion hält den Zustand bis zum nächsten Impuls.

Was kennzeichnet im TN-S-System die Leiterführung? (Neutralleiter und Schutzleiter sind getrennt geführt) (!Schutzleiter und Außenleiter sind identisch) (!Es gibt grundsätzlich keinen Neutralleiter) (!Die Anlage besitzt keine Schutzleiter)

Rückmeldung: N und PE werden getrennt betrachtet; aus dem Netzsystem allein folgt kein vollständiger Abschaltnachweis.

Welche Schutzeinrichtung reagiert auf die Differenz zwischen hin- und zurückfließenden Strömen? (Fehlerstrom-Schutzeinrichtung) (!Einfacher Lichtschalter) (!Kabelkanal) (!Installationsrohr)

Rückmeldung: Ein RCD erfasst Fehlerstromdifferenzen, schützt aber allein nicht vor jedem Überlast- oder Kurzschlussfall.

Wie groß ist im vereinfachten ohmschen Modell der Strom bei 2300 Watt und 230 Volt? (10 Ampere) (!1 Ampere) (!23 Ampere) (!100 Ampere)

Rückmeldung: Teile 2300 Watt durch 230 Volt und gib die Einheit Ampere an; reale Lasten erfordern zusätzliche Kenndaten.

Was passiert im einfachen Spannungsfallmodell bei gleicher Länge und Last, wenn der Kupferquerschnitt vergrößert wird? (Der Spannungsfall sinkt) (!Der Spannungsfall verdoppelt sich stets) (!Die Leistung des Verbrauchers verschwindet) (!Die Frequenz wird gleich null)

Rückmeldung: Der Leiterquerschnitt steht im Nenner der Näherungsformel; die Schutzbewertung bleibt eine eigene Aufgabe.

Wozu dient eine Stückliste im Installationsprojekt? (Zur Zuordnung von Bauteilen Kennzeichen Mengen und Beschaffungsdaten) (!Zum Ersatz aller Schaltpläne) (!Als alleiniger Nachweis der elektrischen Sicherheit) (!Zur Festlegung der Netzfrequenz)

Rückmeldung: Stücklisten verbinden die technische Dokumentation mit Material und Kalkulation; sie ersetzen keine Funktions- oder Sicherheitsprüfung.

Welche Aussage über Wohnungs-Ausstattungswerte ist fachlich korrekt? (RAL-RG 678 beschreibt unterschiedliche Ausstattungsstandards) (!Alle Bürogebäude müssen automatisch denselben Wohnungsstandard erfüllen) (!Drei Sterne bedeuten eine universelle Schutzfreigabe) (!Ausstattungswerte ersetzen aktuelle Fachnormen)

Rückmeldung: Ausstattungsstandards erleichtern den Vergleich, sind aber weder allgemeine Sicherheitszertifikate noch ohne Prüfung auf andere Gebäude übertragbar.

Welches Vorgehen verbessert die Qualität einer CAD-Dokumentation am stärksten? (Eindeutige Kennzeichen Legende und Revisionsstand verwenden) (!Alle Kennzeichen weglassen) (!Nur eine nicht bemaßte Skizze abgeben) (!Änderungen ohne Versionshinweis überschreiben)

Rückmeldung: Eindeutige Referenzen machen Pläne prüfbar und halten Entscheidungen über Planversionen hinweg nachvollziehbar.

Wie hoch ist die Nettosumme des synthetischen Modellfalls aus 636 Euro Material und 360 Euro Arbeit? (996 Euro) (!636 Euro) (!360 Euro) (!1185 Euro)

Rückmeldung: Addiere beide Nettopositionen; der höhere Bruttowert entsteht erst nach der separat ausgewiesenen Steuer.

Memory: Fachbegriff und Funktion

Ordne sieben verschiedene Begriffe den passenden Erklärungen zu. Wiederhole die Zuordnung, bis du die Unterschiede ohne Auswahlhilfe erklären kannst.

Raumbuch	Anforderungen und Geräte je Raum strukturiert dokumentieren
Taster	Nur während der Betätigung ein Schaltsignal geben
Stromstoßgerät	Den Schaltzustand bei jedem vorgesehenen Impuls verändern
Zeitrelais	Nach festgelegtem Zeitablauf einen Ausgangszustand verändern
Schutzleiter	Leiter für die Schutzfunktion elektrischer Betriebsmittel
Stückliste	Positionen und Mengen zur Zeichnung zuordnen
Spannungsfall	Differenz zwischen Versorgungsspannung und Spannung am betrachteten Lastpunkt

Drag-and-drop: Planungsergebnisse zuordnen

Ziehe die fünf Fachbegriffe zu ihren Beschreibungen. Alle Zuordnungen betreffen Dokumentation und Planung, nicht das praktische Verdrahten.

Passender Fachbegriff	Zugehörige Planungsaufgabe
Installationsgrundriss	Räumliche Positionen von Leuchten und Bedienstellen zeigen
Funktionsmatrix	Reaktion von Tasterimpuls und Zeitablauf darstellen
Stromkreisliste	Verbrauchsgruppen und Schutznachweise strukturieren
Datenblatt	Technische Kennwerte und Bedingungen eines Betriebsmittels nachschlagen
Revisionsblatt	Änderungen und Bearbeitungsstände nachvollziehbar erfassen

Kreuzworträtsel: Terminologie

Trage die sechs Fachwörter ein. Umlaute und „ß“ sind reguläre Buchstaben.

Schutzleiter	Welcher Leiter erfüllt die vorgesehene Schutzfunktion eines Betriebsmittels?
Stückliste	Wie heißt die mengenbezogene Materialaufstellung zum technischen Plan?
Stromstoß	Welches Wort bezeichnet einen kurzen Impuls für ein dafür vorgesehenes Schaltgerät?
Spannungsfall	Wie heißt die Spannungsdifferenz entlang einer belasteten Leitung?
Raumbuch	Welches Dokument listet Anforderungen und Betriebsmittel raumweise?
Zeitrelais	Welches Gerät steuert eine Funktion in Abhängigkeit von einer eingestellten Zeit?

LearningApps: Weitere Übungsformate

Die Suche zeigt thematisch verwandte LearningApps-Beiträge; Qualität, Urheberrecht und Eignung einzelner Treffer müssen vor der Nutzung überprüft werden.

Lückentext: Vom Auftrag bis zum Kostenblatt

Die strukturierte Sammlung von Anforderungen je Raum heißt

.

Ein kurzer Bedienimpuls wird typischerweise über einen

ausgelöst.

Für eine automatische Ausschaltung nach einer Frist ist ein

hilfreich.

Im TN-S-System wird der Schutzleiter mit den Buchstaben

bezeichnet.

Eine Schutzeinrichtung gegen Fehlerstromdifferenzen heißt

.

Die Leistung geteilt durch Spannung ergibt im vereinfachten Modell den

.

Der mit zunehmender Leitungslänge typischerweise steigende Unterschied zwischen Einspeise- und Lastspannung heißt

.

Ein Bauteilverzeichnis mit Mengen und Bezeichnungen ist die

.

Das Änderungsprotokoll nennt den jeweiligen

.

Der Preis vor der Umsatzsteuer wird als

bezeichnet.

Offene Aufgaben

Löse genau zwölf produktorientierte Aufgaben in der Reihenfolge der Niveaustufen. Nutze ausschließlich fiktive Projektdaten, Papierpläne, Tabellen und freigegebene Simulationen. Keine eigenständigen elektrischen Versuche.

Leicht

Raumbuch: Erstelle für den fiktiven Flur F-01 eine Tabelle mit fünf Raum- und Funktionsanforderungen und markiere zwei offene Kundenfragen.
Installationsschaltung: Zeichne eine reine Funktionsskizze und erläutere den Unterschied zwischen Ausschaltung, Wechselschaltung und Treppenlicht-Zeitschaltung in je einem Satz.
Netzsystem: Markiere auf zwei bereitgestellten Schemaabbildungen N, PE und die jeweiligen Erdungsbeziehungen; begründe einen Unterschied zwischen TN-S und TT.
Stückliste: Übertrage fünf Modell-Betriebsmittel des Flurauftrags mit Kennzeichen, Funktion und Menge in eine Liste.

Standard

Stromlaufplan: Leite aus dem fiktiven Kundenwunsch eine Funktionsmatrix mit drei Tastern und zwei LED-Leuchten ab; stelle zusätzlich einen CAD-Planindex mit vier Blättern zusammen.
Spannungsfall: Rechne den Spannungsfall für 28 m, 10 A, Kupfer und 1,5 sowie 2,5 mm² mit allen Einheiten und deute das Ergebnis als Modellvergleich.
Technisches Datenblatt: Vergleiche zwei erfundene LED-Datenblätter mit 18 W und 24 W, unterschiedlichen Wirkungsgraden und Schutzarten; dokumentiere fehlende Eignungsnachweise.
Angebot: Prüfe und erkläre die Netto-, Umsatzsteuer- und Bruttorechnung des synthetischen Modellfalls; ergänze zwei Kostenrisiken ohne realen Marktpreisbezug.

Schwer

Fehlerdiagnose: Analysiere eine absichtlich fehlerhafte Planvariante, in der Taster als Schalter modelliert und Ruf- und Lichtfunktion vermischt sind; entwickle eine nachvollziehbare Revisionsliste.
Elektroinstallation: Entwerfe für zwei unterschiedliche fiktive Kundenbedürfnisse zwei Lichtsteuerungskonzepte und bewerte beide nach Funktion, Wirtschaftlichkeit, Energie, Bedienbarkeit und Prüfaufwand.
Leitungsdimensionierung: Erstelle ein begründetes Prüfblatt, das Betriebsstrom, vorgeschlagenen Schutzgerätestrom, normativ noch zu prüfende Strombelastbarkeit, Verlegefaktoren und Spannungsfall trennt.
Qualitätssicherung: Entwickle ein Auditpaket aus Planindex, offenen-Punkte-Liste, Prüfnachweis-Anforderung, Kostenauswertung und fachlich begründeter Übergabe an eine Elektrofachkraft.

Lösungshinweise und Musterprodukte zu den zwölf Aufgaben

Die offenen Aufgaben haben mehrere fachlich vertretbare Lösungen. Folgende kompakte Erwartungshorizonte dienen der Selbst- und Partnerkontrolle; echte Ausführungsfreigaben sind ausdrücklich ausgeschlossen.

Aufgabe	Mindest-Musterprodukt	Fachliche Kriterien
Leicht 1	Raumbuchtabelle F-01 mit drei Bedienstellen, zwei Leuchten, Zeitfunktion, Rufstelle und Planstand	Bedürfnisse vollständig und offene Fragen sichtbar
Leicht 2	Drei beschriftete Funktionskästen mit Schalter, Wechselbedienung und Timer	Anzahl der Bedienstellen und Zeitverhalten richtig unterschieden
Leicht 3	Zwei beschriftete Erdungsschemata	N und PE im TN-S getrennt, TT-Anlagenerder erfasst, keine Freigabebehauptung
Leicht 4	Liste mit Tastern 3, Leuchten 2, Zeitgerät 1, Rufset 1, Steckdosen 3	Eindeutige Kennzeichen, plausible Mengen, keine Vermengung
Standard 5	Vier Funktionszeilen plus Planindex	Tasterereignis und Zeitablauf sachlogisch, Planrevision vorhanden
Standard 6	Rechenblatt mit 6,65 V und 2,89 % sowie 3,99 V und 1,73 %	Formel, Einheiten, Rundung und Grenzen dokumentiert
Standard 7	Vergleichsmatrix mit Leistungsaufnahme, Schutzart, Betriebsbedingungen	Fehlende Daten als offene Prüfanforderungen benannt
Standard 8	Kalkulationsblatt mit 636 Euro Material, 996 Euro netto, 189,24 Euro Steuer, 1.185,24 Euro brutto	Rechenweg korrekt, Preisannahmen als fiktiv markiert
Schwer 9	Änderungsliste mit Fehlernummer, Anforderung, Korrektur, Nachkontrolle	Ursache statt bloßem Symptom beschrieben
Schwer 10	Bewertungsmatrix für Zeitsteuerung versus Dauerzustandssteuerung	Kundenwunsch und Zielkonflikte gewichtet, kein Automatismus behauptet
Schwer 11	Bemessungs-Checkliste mit offenem I_z und Schutzfragen	Unterrichtsabschätzung klar von normativem Nachweis getrennt
Schwer 12	Sechs Dokumente oder Register mit Übergabevermerk	Vollständigkeit, Planversion, Prüfbarkeit und Zuständigkeit nachgewiesen

Lernkontrolle

Anforderungsanalyse: Ein Kunde fordert automatisches Ausschalten, die Zeichnung zeigt nur ein bistabiles Stromstoßgerät. Beschreibe den Widerspruch, eine Korrektur und einen prüfbaren Abnahmesatz. Musterkriterium: Zeitforderung in Matrix und Plan konsistent.
Planprüfung: Im Raumbuch stehen drei Taster, im Installationsplan nur zwei. Formuliere eine dokumentierte Fehlerdiagnose und einen Revisionsablauf. Musterkriterium: Quellenabgleich, Kennzeichen, neuer Planstand.
Fachrechnen: Berechne die idealisierte Stromaufnahme für 1.150 W bei 230 V und den Spannungsfall bei 20 m, 5 A, 2,5 mm² Kupfer. Muster: 5 A, circa 1,42 V beziehungsweise 0,62 %; reale Nachweise gesondert.
Schutzkonzept: Ein Entwurf sieht einen RCD vor, enthält aber keinen dokumentierten Überstromschutz. Beurteile die Lücke. Musterkriterium: RCD-Funktion und Leitungsschutz als verschiedene Aufgaben erkannt.
Datenbewertung: Ein Datenblatt nennt 18 W, ein anderes 24 W. Berechne den Energieunterschied bei 1.000 Stunden für je eine Leuchte. Muster: 6 kWh, ohne Aussage zur Lichtqualität oder Eignung.
Transfer: Eine Wohnungsausstattungsrichtlinie wird ohne Prüfung auf einen Büroflur übertragen. Begründe, weshalb du Nutzung, geltende Vorgaben und Kundenanforderung gesondert dokumentieren musst. Musterkriterium: Geltungsbereich reflektiert.

Lernnachweis

Als Lernnachweis gibst du eine digitale ETS-Planungsmappe zu einem vollständig fiktiven Bereich ab. Sie enthält ein Raumbuch und Lastenheft, ein kommentiertes Funktionsschema einschließlich Licht- und Rufaufgabe, einen CAD-orientierten Installationsplan mit Legende und Revision, eine Netz- und Schutzkonzept-Checkliste mit offenen normativen Nachweisen, fachlich nachvollziehbare Strom- und Spannungsfallrechnungen, eine mengenbezogene Stückliste und einen synthetischen Kostenauszug. Ergänze eine Risiko- und Fehlerliste sowie eine kurze begründete Variantenentscheidung.

Leistungsnachweis: Bewerte zunächst selbst mit dem 30-Punkte-Raster aus dem Modellfall, lasse danach eine Partnerkontrolle durchführen und arbeite Rückmeldungen sichtbar in einer neuen Planrevision ein. Ein guter Lernnachweis ist reproduzierbar, unterscheidet Annahmen und überprüfte Aussagen, nennt Herkunft und Nutzungsrechte verwendeter Medien und beansprucht keine reale Anlagenfreigabe. Die abschließende fachliche Bewertung erfolgt durch die Lehrkraft beziehungsweise die ausbildende Fachperson.

OER und Wikipedia

Verifizierte fachliche Grundlagen (Stand der Quellenprüfung: Oktober 2026):

KMK-Rahmenlehrplan Technischer Systemplaner, Lernfeld 6 ETS auf PDF-Seite 35: Originallehrplan, KMK, 27.05.2011; amtlicher Bildungsrahmen, kein frei nachnutzbares OER behauptet.
BIBB-Berufsprofil Technischer Systemplaner, Fachrichtung Elektrotechnische Systeme: Beruf, Fachrichtung, Ausbildungsdauer und Ordnungsmittel.
Ausbildungsordnung im Bundesrecht: Regelungen zur Ausbildung und gestreckten Prüfung im ETS-Zweig; kein Abdruck der geschützten/amtlichen Originalaufgaben.
HEA-Ausstattungsstandards RAL-RG 678: fachlicher Überblick zu Ausstattungswerten; Originalrichtlinie und aktuelle Normen gesondert prüfen.
DIN-Informationsseite zu DIN 18015-2: Einordnung der Mindestausstattung; kein freier Zugriff auf Volltext der Norm zugesichert.
Wikipedia: Elektroinstallation: einführender Überblick, kollektiv erstellt, Text grundsätzlich CC BY-SA nach dortigen Bedingungen; fachliche Normenaussagen mit Originalquellen abgleichen.

Geprüfte Bilder und Rechte: Alle folgenden Dateinamen wurden anhand der zugehörigen Wikimedia-Commons-Dateiseiten geprüft. Die Lizenz bezieht sich jeweils auf die Datei, nicht auf die Zulässigkeit einer realen Installation.

Datei	Nachweis und Autor	Angegebene Nutzungsrechte	Einsatz
Opened distribution board.jpg	Santeri Viinamäki, Wikimedia Commons	CC BY-SA 4.0	Verteilerfoto
3-way switch animated.gif	Cburnett/Fastfission, Wikimedia Commons	CC BY-SA 3.0	Funktionsanimation
Dzwonek-schemat.PNG	Julo, Wikimedia Commons	Gemeinfrei laut Dateiseite	Klingelprinzip
TN-S-earthing.svg	DiscreetParrot, Wikimedia Commons	CC0 1.0	Netzsystemskizze
TT-earthing.svg	DiscreetParrot, Wikimedia Commons	CC0 1.0	Netzsystemskizze
ABB RCBO.jpg	Jahoe, Wikimedia Commons	Gemeinfrei laut Dateiseite	FI/LS-Beispiel

Videos und Rechte: Der Elektriker: Stromstoßschaltung, 2016 und ElektroVerstehen: RCD erklärt, 2025 wurden als tatsächlich existierende Videos mit passendem Beschreibungstext geprüft. Die Videos sind keine von uns als frei lizenziert bezeichneten OER; für Bearbeitungen oder Weiterveröffentlichung gelten die Rechte und YouTube-Nutzungsbedingungen. Sie dienen nur der beobachtenden Theoriearbeit, nicht der praktischen Arbeitsanweisung.

Verknüpfte Lernbereiche

Berufsportal Technischer Systemplaner

Die beruflichen Anschlusskompetenzen verbinden Technisches Zeichnen, CAD, Elektrotechnik, Mathematik, Projektmanagement, Arbeitssicherheit, Energieeffizienz und Qualitätssicherung. Die beiden expliziten ETS-Kursverweise und das Berufsportal sind als interne Navigationsziele formuliert; überprüfe die tatsächliche Seitenexistenz im Wiki vor der Nutzung. Als Vorwissen dient das Analysieren elektrotechnischer Systeme, als nächster Lernschritt das Analysieren und Anpassen von Steuerungen.