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Fachübungen 13 SMT – Kundenaufträge unter Einbeziehung des modernen Gebäudemanagements abwickeln – Fachrichtung Stahl- und Metallbautechnik (SMT) - Technischer Systemplaner

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Einleitung

Du bearbeitest einen Kundenauftrag der Stahl- und Metallbautechnik (SMT) nicht nur zeichnerisch, sondern von der Beratung über Projektplanung und Kostenrechnung bis zur digitalen Betriebsübergabe. In diesem ausführlichen aiMOOC übst du Projektmanagement, Technische Zeichnung, Building Information Modeling (BIM), Gebäudemanagement, Fehlerdiagnose und Qualitätsvorsorge anhand eines zusammenhängenden, vollständig synthetischen Modellfalls. Die Lernmaterialien sind auf Auszubildende im 4. Ausbildungsjahr, Fachrichtung SMT zugeschnitten; andere Fachrichtungen sind nicht Gegenstand der Fachübungen.

Berufsrechtliche Einordnung, geprüft am 28.10.2026: Die Ausbildungsordnung wurde 2011 erlassen, trat am 01.08.2011 in Kraft und wurde 2014 geändert. Die Ausbildung dauert 3,5 Jahre und unterscheidet die Fachrichtungen Stahl- und Metallbautechnik, Elektrotechnische Systeme sowie Versorgungs- und Ausrüstungstechnik. Für SMT besteht die Abschlussprüfung aus zwei Teilen; nach §§ 20–23 sind unter anderem technische Unterlagen, ein Konstruktionsauftrag, Baukonstruktion und Wirtschafts- und Sozialkunde relevant. Dies ist eine inhaltliche Orientierung, keine offizielle Prüfungsvorlage oder Aussage zu einem individuellen Prüfungstermin. Das offizielle BIBB-Berufsprofil SMT nennt die Tätigkeitsfelder Stahl-, Fassaden- und Metallbau. Die in der Aufgabenstellung genannte BIBB-Kennung 270810 bezeichnet hingegen die andere Fachrichtung Versorgungs- und Ausrüstungstechnik.

Lehrplanbezug: KMK-Rahmenlehrplan, Lernfeld 13 SMT, S. 33, „Kundenaufträge unter Einbeziehung des modernen Gebäudemanagements abwickeln“, 4. Ausbildungsjahr, 60 Unterrichtsstunden Zeitrichtwert. Er fordert Auftragsanalyse und Umsetzbarkeitsprüfung, Methoden modernen Projektmanagements, vorbeugende Qualitätssicherung und FMEA, Energiesparkonzepte, technische Unterlagen für die Gebäudeleittechnik, Wartungsdokumentation sowie Ergebnispräsentation.

Sicherheitsgrenze: Sämtliche Personen-, Objekt- und Kostendaten in diesem Kurs sind frei erfunden. Modellskizzen, Kalkulationen und Risikobewertungen sind reine Lernnachweise, keine reale Statik-, Maschinen-, Elektro-, Brandschutz- oder Montagefreigabe. Arbeiten an gefährlichen Maschinen, elektrischen Anlagen, tragenden Bauteilen, Gefahrstoffen und in absturzgefährdeten Bereichen erfolgen ausschließlich durch entsprechend qualifizierte Personen unter vorgeschriebenen Schutzmaßnahmen. Keine vertraulichen Betriebsdaten oder Daten echter Kundinnen und Kunden verwenden.

Kundenauftrag analysieren und umsetzbar machen

1.1 Auftrag, Lastenheft und Pflichtenheft

Im Lastenheft beschreibst du die Anforderungen der auftraggebenden Person, beispielsweise „eine wartungsfreundliche Lamellenfassade für den Eingangsbereich“. Im Pflichtenheft werden die vertraglich abgestimmten Umsetzungen und Nachweise konkretisiert. Ein Kundenwunsch ist erst prüfbar, wenn Sollwert, Bedingung, Prüfkriterium und Nachweis klar sind. „Modern“ ist kein Prüfkriterium; „sechs dokumentierte Stahl-Lamellenmodule, Abmessung jeweils 1.200 × 2.400 mm“ schon. Unbekannte Randbedingungen werden ausdrücklich als offen gekennzeichnet.

Eine strukturierte Machbarkeitsprüfung berücksichtigt Bestand und Aufmaß, Baugrund-/Befestigungsuntergrund, Lastannahmen, Tragwerks- und Korrosionsschutzkonzept, Brandschutz, Wartungszugang, Betrieb, Genehmigungen, Kosten und Termine. Auch der Einfluss des Bauteils auf das Gebäudemanagement ist zu klären. Die zuständige Tragwerks-, Genehmigungs- und Fachplanung muss diese Punkte im realen Projekt prüfen; der SMT-Systemplanende kann sie nicht durch eine CAD-Datei freigeben.

Foto: Stahltragwerk während der Errichtung; Wikideas1, Wikimedia Commons, CC0 1.0. Es zeigt die Bedeutung von Anschlüssen und Bauablauf, ohne für ein bestimmtes Objekt eine technische Freigabe darzustellen.

1.2 Anforderungsmatrix als Musterarbeitsprodukt

ID	Synthetischer Wunsch	Nachprüfbare Anforderung	Nachweis	Verantwortungsbereich
A-01	sechs Lamellenfelder	sechs Module von nominell 1.200 × 2.400 mm in der freizugebenden Planung	Plan und Stückliste	SMT
A-02	lange Gebrauchsdauer	Korrosionsschutzspezifikation passend zur tatsächlichen Beanspruchung	freigegebene Fachspezifikation	zuständiger Fachbetrieb
A-03	wartungsfreundlich	Bauteile identifizierbar und Zugänglichkeit planlich dokumentiert	Wartungs- und Detailplan	SMT und Betreiber
A-04	digitale Betriebsdaten	Objektkennung, Revisionsstand und Wartungsreferenz vorhanden	BIM-/Betreiberdatenblatt	SMT und BIM-Koordination
A-05	mögliche GLT-Anbindung	funktionale Übergabepunkte vor Entscheidung abgestimmt	Schnittstellenliste	Fachplanung Gebäudeautomation

Vorgehensfolge: Befragung und Bestandsunterlagen; schriftliche Zusammenfassung; technische Klärung offener Daten; Muss-/Soll-/Wunsch-Priorisierung; Abstimmung von Kosten, Nutzen und Änderungen; dokumentierte Annahme. Typische Fehler sind ungeprüfte Bestandsmaße, fehlende Schnittstellenverantwortung, unklare Abnahmekriterien und unbemerkte Planänderungen.

1.3 Schnittstellen und Zuständigkeiten

Die Fachrichtung SMT konzipiert und dokumentiert die Metallbaukonstruktion sowie die mechanischen Übergänge zu anderen Gewerken. Für eine denkbare Gebäudeleittechnik-Anbindung sind Lage, Bauraum, Wartungszugang und Datenübergabe mit Fachplanenden zu koordinieren. Die elektrische Auswahl und Verschaltung von Sensoren/Aktoren, Steuerungslogik, funktionale Sicherheit und Inbetriebnahme gehören nicht zu einer eigenmächtigen SMT-Freigabe. Ein passiver Lamellenrahmen benötigt nicht automatisch einen Antrieb.

Muster eines Klärungsvermerks: „Befestigungsgrund unbekannt – Aufnahme und zuständige Tragwerks-/Befestigungsfachplanung erforderlich – keine Fertigungsfreigabe. GLT-Schnittstellenoption offen – Fachplaner Gebäudeautomation benennt benötigte Signale und Verantwortlichkeiten.“ Ein konkreter Vermerk ist besser als das pauschale „wird später geklärt“.

Projektmanagement, Fachrechnen und Ökologie

2.1 Projektstrukturplan und Terminabhängigkeiten

Ein Projektstrukturplan zerlegt den Kundenauftrag in prüfbare Arbeitspakete: Analyse, CAD-/BIM-Entwurf, Fachabstimmung, dokumentierte Prüfung und Freigabe, Beschaffung und Herstellung, Montagekoordination sowie Übergabe. Ein Gantt-Diagramm macht Vorgangsdauer, Abhängigkeiten und Meilensteine sichtbar. Eine freizugebende Konstruktion darf nicht aufgrund eines Wunschdatums als genehmigt gelten.

Terminplanbeispiel auf Wikimedia Commons, Vheilman, CC BY-SA 3.0. Die Originalgrafik dient als Schema für Abhängigkeiten und entspricht nicht den nachfolgenden Modellfallwerten.

Serieller Unterrichtsterminplan: Kundenanalyse 2 Arbeitstage, CAD/BIM 3, Fachabstimmung und FMEA 2, angenommene Fertigungsdauer 5, Montagekoordination 2, Dokumentationsübergabe 1. Gesamtdauer ohne Überlappung und ohne Verzögerung: 2 + 3 + 2 + 5 + 2 + 1 = 15 Arbeitstage. In realen Projekten sind kritischer Pfad, Beschaffung, Prüfzeiten, Puffer, Personal und Freigabepunkte gesondert zu planen.

Paket	Tage	Abhängigkeit	Kontrollpunkt
Anforderungen und Aufmaß	2	Start	offene Befestigungsdaten benannt
CAD-/BIM-Konstruktion	3	Auftragsklärung	konsistenter Entwurfsstand
Qualität und Fachabstimmung	2	CAD-Stand	zuständige Freigaben vorsehen
Fertigungsannahme	5	erforderliche Freigaben	keine Ausführung mit offenen Sperrpunkten
Montagekoordination	2	geprüfte Ausführungsplanung	Verantwortlichkeiten dokumentiert
Wartungs- und Datenübergabe	1	Abnahmebedingungen	revisionsbezogene Betreiberunterlagen

2.2 Flächen, Profillängen und Zuschnitt unterscheiden

Im Modellfall hat jedes rechteckige Modul die Nennbreite 1,20 m und die Höhe 2,40 m. Seine Projektionsfläche ist 1,20 × 2,40 = 2,88 m². Bei sechs Modulen entstehen 6 × 2,88 = 17,28 m². Diese geometrische Größe ist weder die tatsächliche Stahloberfläche für die Beschichtung noch die wirksame Verschattungsfläche.

Vereinfachter Rahmenumfang: U = 2 × Breite + 2 × Höhe = 2 × 1,20 + 2 × 2,40 = 7,20 m. Sechs Rahmen benötigen theoretisch 6 × 7,20 = 43,20 m Rahmenprofil, ohne Anschlussdetails und Schneidverluste. Für eine beispielhafte nicht optimierte Bestellung mit 6-m-Stäben wird angenommen: sechs Lieferstäbe liefern jeweils zwei 2,40-m-Teile; drei Lieferstäbe jeweils vier 1,20-m-Teile. Es werden 9 × 6 = 54 m beschafft; vor Berücksichtigung von Schnittfugen und verwertbaren Resten ergibt sich 54 – 43,20 = 10,80 m Differenz. Das ist ein rechnerischer, kein fertigungstechnisch freigegebener Zuschnittplan.

Typische Rechenfehler: mm und m vermischen, Stückzahl nicht aktualisieren, Beschichtung auf eine Projektionsfläche kalkulieren, die als Oberfläche missverstanden wird, oder den Materialbedarf aus einer bloßen Gesamtlänge ableiten, ohne die konkreten Schnittmuster zu prüfen.

2.3 Netto-Kostenrechnung und Sensitivität

Du berechnest Einzelpositionen nach Menge × Einheitspreis und addierst die Nettowerte. Für Zuschläge benennst du transparent die Zuschlagsbasis und prüfst die kaufmännische Rundung. Der spätere Modellfall rechnet mit 8.411,00 € synthetischer Zwischensumme sowie 7 % Lern-Risikozuschlag: 8.411,00 × 0,07 = 588,77 €, zusammen 8.999,77 € netto. Es handelt sich um ein Rechenmodell, nicht um aktuelle Marktpreise, ein bindendes Angebot oder eine komplette Vertragskalkulation.

2.4 Nachhaltigkeit und Lebenszykluskosten

Eine technisch geeignete Variante berücksichtigt Materialbedarf, Korrosionsschutz, Ersatzteilverfügbarkeit, Reparaturfähigkeit, Wartungszugang, Demontage und Weiterverwendung. Eine Lebenszykluskosten-Betrachtung erweitert den einmaligen Preis um die betrieblichen Folgen. Die tatsächliche Wirkung einer Lamellenfassade auf solare Gewinne oder Energiebedarf muss jedoch mit geeigneten Gebäude- und Betriebsdaten fachlich bewertet werden.

Illustrative Sensitivitätsrechnung: Unterstelle als reine Übungsannahme 500 kWh jährlich vermiedenen Stromeinkauf bei einem Preis von 0,30 €/kWh: 500 × 0,30 = 150 €/Jahr. Bei angenommenen Wartungskosten von 160 €/Jahr ergibt sich 150 – 160 = –10 €/Jahr vor Investition und Abzinsung. Steigt der angenommene Strompreis auf 0,40 €/kWh, ergibt sich 200 – 160 = +40 €/Jahr. Diese Rechnungen prognostizieren keine realen Einsparungen; für Aussagen über die Wirksamkeit fehlen insbesondere Standort, Ausrichtung, Verglasung, Nutzung und Simulation.

Digitale Planung, BIM und modernes Gebäudemanagement

3.1 CAD, BIM, IFC und BCF

CAD schafft die geometrische Grundlage. Building Information Modeling beschreibt das koordinierte Bearbeiten von Bauwerksinformationen einschließlich Objektattributen, Änderungsständen und Verantwortlichkeiten. Ein bauteilorientiertes Modell kann zum Beispiel Kennung, Lage, Material, Maße, Zustand, geplanten Wartungszugang, Referenzzeichnung und Freigabestatus eines Stahl-Lamellenmoduls enthalten. Es ist erst dann ein geeigneter Übergabestand, wenn tatsächlicher Lieferumfang, Qualitätskontrolle und Revision übereinstimmen.

BIM-Betrachter, Beispielabbildung auf Wikimedia Commons, Drashevski, CC BY 4.0.

Historische Schemazeichnung eines BIM-Datenmodells; Jørgen Emborg, Wikimedia Commons, gemeinfrei.

IFC ist ein offenes, strukturiertes Austauschmodell für Bauwerksinformationen. BCF dient der modellbezogenen Kommunikation von Themen und Problemen. Eine IFC-Datei beweist nicht automatisch die richtige Einheit, Vollständigkeit, korrekte Bauteilklassifikation oder geprüfte Statik; hierfür brauchst du einen spezifizierten Informationsbedarf und dokumentierte Fachkontrolle. Die Projektdaten dürfen nur in der jeweils abgestimmten, datenschutzgerechten Form geteilt werden.

Fachvideo: buildingSMART Deutschland, „IFC, BCF & Co. – Teil 2: Anwendung von IFC“ (07.12.2018); externes, urheberrechtlich geschütztes Lernvideo.

3.2 Betriebsdaten statt bloßer schöner Visualisierung

Informationsfeld	Beispieldatensatz	Was geprüft werden muss
Objekt-ID	SMT-LAM-001	Eindeutigkeit über Pläne und Stücklisten
Lage	Nordwestfassade, Achse C–D	Referenz im Gebäudeplan
Nennmaß	1.200 × 2.400 mm	gleiche Einheit und Geometrie im IFC
Bauteilart	passive, fest montierte Lamellen	zutreffende Funktion und Modellklasse
Oberfläche	Schutzsystem nach freizugebender Spezifikation	Datenblatt und tatsächliche Ausführung
Revision	R02, zur fachlichen Prüfung	keine fälschliche Ausführungsfreigabe
Betreiberverweis	Wartungsblatt SMT-LAM-001	funktionierender Dokumentbezug
GLT-Anbindung	optional, noch nicht festgelegt	Entscheidung der zuständigen Fachplanung

Prüfablauf: Objektkennung und Revision gegen Plan prüfen; Maße und Einheiten abgleichen; Pflichtattribute anhand der Übergabeanforderung verifizieren; Fachschnittstellen und offene Fragen in einer Änderungs-/Mängelliste nachverfolgen; erst nach der dafür vorgesehenen Freigabe als gültigen Stand exportieren. Modell, Stückliste und PDF-Zeichnung müssen denselben freigegebenen Sachverhalt ausdrücken.

3.3 GLT-Schnittstellen aus SMT-Sicht

Gebäudeleittechnik (GLT) bündelt im Gebäudebetrieb ausgewählte Mess-, Zustands- und Steuerinformationen. Für ein passives Stahl-Lamellenmodul ist vor allem die Betreiberinformation relevant: wo liegt das Bauteil, wie ist sein Zustand dokumentiert, wie erreicht man erforderliche Prüfstellen? Bei der optionalen Umplanung zu einer aktiven Fassade kämen Funktion, Datenpunktliste, mechanische Anschlussräume, Baugruppenabgrenzung, Fachnachweise sowie Wartung und sichere Zugänglichkeit hinzu. Diese Fragen werden mit qualifizierten Gebäudeautomations-, Elektro- und gegebenenfalls Sicherheitsfachplanenden abgestimmt.

Schema der Informationskette: SMT-Anforderung → CAD-/BIM-Objekt und mechanische Schnittstelle → freizugebende Schnittstellenliste → separat verantwortete GLT-Fachplanung → qualitätsgesicherte Bestands- und Betreiberinformation. Das Schema ist eine Prozessskizze, keine Verdrahtungs- oder Steuerungsanweisung.

Häufige Fehler sind unklare Rollen, fehlende Datenpunkte, widersprüchliche Maßeinheiten, verschiedene IDs für dasselbe Bauteil oder ein nur entworfener statt geprüfter „As-built“-Stand. Abhilfe: klare Rollenmatrix, Versionskontrolle, nachvollziehbarer Datenaustausch und schriftlich dokumentierte Fragen und Antworten.

FMEA, Fehlerdiagnose und Betreiberqualität

4.1 Vorbeugende Fehleranalyse

Eine Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) untersucht Funktionen, mögliche Fehler, Ursachen, Auswirkungen, bestehende Vorbeugungs-/Entdeckungsmaßnahmen und weitere Aktionen. Im traditionellen, vereinfachten Unterrichtsmodell bewertest du B (Bedeutung/Schwere), A (Auftreten) und E (Entdeckung) auf einer vereinbarten Skala von 1 bis 10. Die RPZ = B × A × E macht die Multiplikation nachvollziehbar. Sie ist weder ein allgemein ausreichendes Sicherheitskriterium noch zwingend die in aktuellen FMEA-Prozessen verwendete Priorisierungsregel. Besonders schwere Folgen verlangen unabhängig von einer kleinen Produktzahl besondere Fachbeachtung.

FMEA-Schema, Qualityde, Wikimedia Commons, CC BY 4.0.

Potenzieller Fehler	Wirkung	B	A	E	RPZ	Maßnahme
Nennmaß aus Bestandsplan falsch übernommen	Modul passt nicht	6	5	4	120	Ortsaufmaß durch Zuständige und Vieraugen-Prüfung
Befestigungsgrund ungeklärt	Tragfähigkeit fraglich	9	3	6	162	Fachprüfung, Dokumentation und verbindlicher Freigabestopp
Wartungszugang nicht berücksichtigt	Instandhaltung erschwert	7	4	5	140	Wartungsbereich in der Planung darstellen und mit Betreiber klären

Rechenweg: Für den ersten Fehler gilt RPZ = 6 × 5 × 4 = 120. Nach einer im Lernfall nur angenommenen Verbesserung des Aufmaßprozesses und der Kontrolle könnten A = 2 und E = 2 bewertet werden; dann ergibt sich RPZ = 6 × 2 × 2 = 24. Die Schwere B bleibt 6. Nur eine begründete fachliche Neubewertung ist zulässig. Ein rechnerisch gesunkener RPZ-Wert ist niemals eine statische oder sicherheitstechnische Freigabe.

Fachvideo: OECplus Leadership Management, „FMEA einfach erklärt“ (14.08.2021), externe Videoseite; keine offene Lizenz angenommen.

4.2 Mängelverfolgung, Qualitätsgates und Prüfprotokoll

Die Planprüfung umfasst Maße, Stücklisten, Dateneinheiten, Kollisionsprüfung, Referenzstand und Vollständigkeit. Die fachliche Freigabe erfordert die zuständige Fachperson, während Abnahme und Betriebsübergabe einen weiteren vertraglichen bzw. organisatorischen Vorgang darstellen. Trenne diese Vorgänge im Terminplan durch erkennbare Statuskennzeichnungen.

Auffälligkeit	Ursache ermitteln	Dokumentierte Korrektur
CAD 1.200 mm, IFC 1,2 cm	Einheitenumrechnung falsch	Export prüfen; 1.200 mm entspricht 1,2 m, nicht 1,2 cm
Plan zeigt sechs, Stückliste nur fünf Module	Datenstände oder Filter verschieden	Quelle, Revisionsstand und automatische Mengenliste abgleichen
Wartungsklappe kollidiert mit Lamellenfeld	Modellkoordination unvollständig	Kollision markieren, Fachgespräch führen, geänderte Geometrie kontrollieren
Unklare Befestigungsnachweise	Freigabeprozess nicht abgeschlossen	Verantwortliche Fachplanung benennen, Ausführung bis zur Klärung sperren

Fehlerdokumentation sollte mindestens Fundstelle, Soll-/Ist-Differenz, mögliche Ursache, betroffene Dokumente, Entscheidung, verantwortliche Person/Funktion und Ergebnis der Nachkontrolle umfassen. Die Revision erhält einen eindeutigen Stand; alte freigegebene Versionen dürfen nicht unbemerkt überschrieben werden.

4.3 Wartungs- und Unterhaltsinformationen

Foto: organisierte Inspektion einer Stahlbrücke als Analogie für Instandhaltungsplanung; Oregon Department of Transportation, Wikimedia Commons, CC BY 4.0. Reale Inspektionen sind qualifizierten Personen vorbehalten.

Ein Betreiberpaket enthält eindeutige Objektkennungen, freigegebene Bestandszeichnungen, Material- und Oberflächenangaben, zugehörige Dokumente, Wartungszugänge, Hinweise zu Inspektionsanlässen, Qualifikationsanforderungen, Mängel-/Änderungsdokumentation und Kontakt-/Rollenklärung. Prüffristen werden aus tatsächlich geltenden Vorschriften, Herstellerangaben und Betreiberkonzept abgeleitet; dieser Kurs erfindet keine verbindlichen Fristen.

Muster eines synthetischen Wartungsvermerks: „Objekt SMT-LAM-001, Fassade NW, Stand R02 – zur Prüfung; Inspektionsstellen und Schutzsystem gemäß nach Freigabe zu aktualisierendem Bestandsdokument; Auffälligkeiten protokollieren und an zuständige Fachleute weiterleiten. Keine Demontage, Nachstellung oder Bedienung sicherheitsrelevanter Einrichtungen im Rahmen der Lernübung.“

Modellfall „Hallenhof“: planen, berechnen und dokumentieren

5.1 Ausgangslage, Abgrenzung und Anforderungen

Die erfundene Hallenhof Lernwerkstatt lässt einen Entwurf für sechs passive, demontierbar gedachte Stahl-Lamellenfelder an einer Nordwestfassade erstellen. Jedes Modul ist nominell 1,20 m breit und 2,40 m hoch. Der Kunde verlangt Kosten- und Ablauftransparenz, einen belastbaren Freigabeprozess, eine BIM-Übergabeliste, einen Wartungsleitfaden und einen wirtschaftlich/ökologisch argumentierten Variantenvergleich. Ein möglicher späterer Antrieb ist kein Teil des beauftragten Modellumfangs.

Annahmen und Grenzen: Bestandsuntergrund und tatsächlich erforderliche Befestigung sind unbekannt. Baurecht, Wind-/Eigenlasten, Beschichtung, Anschlussdetails und geeignete Montageverfahren müssten real von Zuständigen geprüft werden. Weder diese Lehrkalkulation noch ein CAD-Ausdruck rechtfertigt Herstellung oder Montage. Die Aufgaben betreffen die Planung, Berechnung und Koordination, nicht gefährliche Arbeiten.

5.2 Musterarbeitsprodukt A – Geometrie und Beschaffungsannahme

Projektionsfläche: 6 × 1,20 m × 2,40 m = 17,28 m². Nominale Profilmenge der sechs Rechteckrahmen: 6 × [2 × (1,20 m + 2,40 m)] = 43,20 m. Schematische 6-m-Lieferstabplanung: sechs Stäbe mit je zwei 2,40-m-Teilen, drei Stäbe mit je vier 1,20-m-Teilen. Neun Stäbe ergeben 54,00 m Liefermenge und 10,80 m theoretische Restlänge vor Schnittfugen. Verwendbarkeit von Resten, tatsächliche Anschlussgeometrie, Lieferlängen und Schneidverluste müssen individuell betrachtet werden. Das ist ein Musterrechenblatt, kein realer Zuschnittauftrag.

5.3 Musterarbeitsprodukt B – dokumentierte Nettokalkulation

Position	Menge × angenommener Einzelpreis	Betrag netto
Rahmenprofile	9 × 105 €	945,00 €
Lamellenpakete	6 × 310 €	1.860,00 €
Halterungsteile	24 × 22 €	528,00 €
Oberflächenbehandlung	vereinfachter Pauschalwert, keine echte Flächenkalkulation	540,00 €
CAD und Planung	22 h × 68 €	1.496,00 €
Koordination und Montagekalkulation	38 h × 54 €	2.052,00 €
Externe Fachprüfung/Planung	Unterrichtspauschale	750,00 €
Transport	Unterrichtspauschale	240,00 €
Netto-Zwischensumme		8.411,00 €
angenommener Risikozuschlag	7 % × 8.411,00 €	588,77 €
Lern-Gesamtsumme netto		8.999,77 €

Kontrollrechnung: 945 + 1.860 + 528 + 540 + 1.496 + 2.052 + 750 + 240 = 8.411 €. 8.411 × 7/100 = 588,77 €. 8.411 + 588,77 = 8.999,77 €. Nur erfundene Nettowerte; Umsatzsteuer, reale Materialpreise, Marktprüfung, vertragliche Nebenleistungen und Unternehmensmarge fehlen. Der Betrag ist kein verbindliches Angebot.

5.4 Musterarbeitsprodukte C bis E – Ablauf, BIM, FMEA und Betreiberblatt

C: Terminmodell. Die sechs Arbeitspakete dauern in der vollständig seriellen Unterrichtsannahme 15 Arbeitstage. Kritischer Übergang ist die fachliche Klärung und Freigabe vor Fertigung. Wird der Freigabetermin später, wird der abhängige Ablauf neu gerechnet und die Kundschaft informiert; eine Terminverschiebung darf nicht durch Weglassen der Kontrolle ausgeglichen werden.

D: BIM-Übergabe. Synthetischer Datensatz „SMT-LAM-001; Achse C–D; NW-Fassade; passives Stahl-Lamellenmodul; Nennmaß 1.200 × 2.400 mm; Modellrevision R02; Status zur Fachprüfung; Wartungsblatt referenziert; GLT-Datenpunkt optional/nicht freigegeben“. Eine Funktion, deren Verantwortlichkeit noch offen ist, wird nicht als real eingebaut dokumentiert.

E: FMEA und Maßnahmen. Unklarer Untergrund: B = 9, A = 3, E = 6, RPZ = 162. Ein verpflichtend geplanter Freigabepunkt für Untergrund-/Befestigungsnachweise und Tragwerksprüfung hat Vorrang; es gibt keine „Freigabe durch RPZ“. Bei der Maßnahme muss ein zuständiger Prüfer sowie ein erwarteter Nachweis im Protokoll benannt sein.

F: Wartungsblatt. „SMT-LAM-001; Ort NW-Fassade; tatsächliche Bestandsdaten nach Abnahme einzutragen; Sicht-/Zustandsdokumentation durch qualifizierte Zuständige nach Betreiberkonzept; Schutzsystem und Zeichnungsnummer verlinken; Befund und Änderung mit Datum und Revisionsstand; Auffälligkeiten vor weiterer Nutzung fachlich abklären.“ Keine erfundene gesetzliche Prüffrist, keine reale Anlagenfreigabe.

5.5 Variantenwahl mit Energie und Lebensdauer

Konzept	Möglicher Vorteil	Möglicher Nachteil	Konsequenz für diesen Auftrag
Passiv, austauschbare Lamellen	geringere Komplexität und einfachere Wartungsdaten	Wirkung auf Energiebedarf standortabhängig	als Lern-Entwurf bevorzugt; fachliche Prüfung offen
Elektrisch verstellbare Lamellen	regelbare Funktion prinzipiell möglich	zusätzliche Kosten, Risiken, Fach- und Sicherheitsplanung	ausschließlich als Nachtragsidee ohne reale Steuerungsfreigabe

Für beide Varianten benötigst du vor einem Kundenentscheid belastbare Angaben zu Beschichtung, Nutzungsdauer, Wartung und Energiebedarf. Die bloße Annahme 500 kWh vermiedener Strombezug pro Jahr ist noch keine energetische Berechnung; der Vergleich muss diese Unsicherheit ausweisen.

5.6 Fachliches Bewertungsraster mit 100 Punkten

Bewertungsbereich	Maximalpunkte	Fachlich überprüfbarer Nachweis
Auftragsanalyse	15	Messkriterien, offene Bedingungen, Zuständigkeiten
SMT-Maße und Mengen	20	richtige Flächen/Längen und passende Einheiten
Termin- und Projektplanung	15	Arbeitspakete, Abhängigkeiten, Sperrpunkte
BIM und GLT-Schnittstellen	15	einheitliche IDs, Revision, Fachabgrenzung
FMEA und Fehlerbehebung	15	richtige Risikorechnung und fachlich begründete Maßnahmen
Wirtschaftlichkeit und Ökologie	10	transparente Netto-Rechnung, Szenarien statt Scheingewissheit
Wartung und Präsentation	10	brauchbare Betreiberunterlagen und klare Quellen
Gesamt	100	pädagogisches Raster, kein amtlicher Prüfungsschlüssel

Bewertungsstufen: 90–100 sehr gut und vollständig begründet; 75–89 gut mit begrenzten Nacharbeiten; 60–74 überwiegend nachvollziehbar, zentrale Lücken ergänzen; darunter Nachweis und Rechenwege wesentlich verbessern. Nicht kompensierbarer Fachfehler: ungeprüfte, sicherheitskritische Konstruktion als ausführungsfreigegeben darstellen. Dies führt im Lernsetting zur notwendigen fachlichen Nacharbeit unabhängig von der Punktesumme.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice-Quiz

Wann ist eine Anforderung abnahmefähig? (Wenn Sollwert und Prüfnachweis eindeutig festgehalten sind) (!Wenn sie besonders werbend formuliert ist) (!Wenn sie nur mündlich im Team vermutet wird) (!Wenn sie ausschließlich mit einer Farbe beschrieben wird)

Rückmeldung: Ein dokumentierter Sollwert und der passende Nachweis erlauben einen überprüfbaren Soll-Ist-Vergleich.

Welcher Punkt muss vor einer fachlichen Freigabe als offen gekennzeichnet werden? (Ein noch nicht untersuchter Befestigungsuntergrund) (!Die vorhandene eindeutige Modulkennung) (!Der bestätigte Revisionsstand) (!Die korrekt angegebene Stückzahl)

Rückmeldung: Der unbekannte Untergrund beeinflusst die Befestigungsplanung und benötigt eine zuständige Fachprüfung.

Welche Projektionsfläche haben sechs Felder mit je 1,20 m mal 2,40 m? (17,28 Quadratmeter) (!7,20 Quadratmeter) (!43,20 Quadratmeter) (!54,00 Quadratmeter)

Rückmeldung: Ein Feld hat 2,88 Quadratmeter Projektionsfläche; sechs ergeben 17,28 Quadratmeter.

Wie viele Tage dauert die rein serielle Folge aus 2, 3, 2, 5, 2 und 1 Arbeitstagen? (15 Arbeitstage) (!11 Arbeitstage) (!13 Arbeitstage) (!18 Arbeitstage)

Rückmeldung: Die sechs Werte ergeben addiert 15 Tage. Bei Parallelität wäre eine Netzplanbetrachtung nötig.

Welche Angabe eignet sich für eine Betreiberübergabe im BIM-Datensatz? (Eindeutige Objektkennung samt Wartungsreferenz und Revision) (!Nur die Darstellungsfarbe im CAD-Programm) (!Ein beliebig wechselndes Kürzel ohne Legende) (!Ausschließlich die letzte Bildschirmansicht)

Rückmeldung: Objektkennung, Revisionsbezug und Wartungsreferenz machen Daten später auffindbar.

Wozu dient IFC bei der BIM-Koordination? (Zum strukturierten Austausch von Bauwerksinformationen) (!Zum Ersatz aller statischen Berechnungen) (!Zur automatischen Erteilung einer Montagefreigabe) (!Zum Nachweis beliebiger realer Einsparungen ohne Daten)

Rückmeldung: IFC unterstützt Datenaustausch; fachliche Prüfung und abgestimmter Informationsumfang bleiben nötig.

Welche traditionelle Lern-RPZ entsteht aus B gleich 6, A gleich 5, E gleich 4? (120) (!15) (!64) (!240)

Rückmeldung: 6 mal 5 mal 4 ergibt 120. Die Produktzahl ist kein Sicherheitsfreigabeersatz.

Wie groß ist der angenommene siebenprozentige Zuschlag auf 8.411 Euro? (588,77 Euro) (!58,88 Euro) (!841,10 Euro) (!899,98 Euro)

Rückmeldung: 8.411 mal 0,07 ergibt 588,77 Euro; die Nettosumme beträgt danach 8.999,77 Euro.

Was ist eine fachlich korrekte Rolle der SMT-Planung an einer GLT-Schnittstelle? (Die mechanischen und dokumentarischen Übergaben mit Fachplanenden abstimmen) (!Elektrische Schutzeinrichtungen ohne Prüfung überbrücken) (!Steuerungen ohne zuständige Fachkräfte in Betrieb nehmen) (!Alle Datenpunkte ohne Fachplanung selbst verdrahten)

Rückmeldung: SMT übernimmt die Planung eigener Bauteile und Schnittstellen, nicht die unbefugte Elektrofreigabe.

Was gehört in ein geeignetes Wartungsübergabepaket? (Ein eindeutiges bauteilbezogenes Blatt mit Revision und Zuständigkeit) (!Nur die unverbindliche Erstskizze) (!Ein frei erfundenes gesetzliches Prüfintervall) (!Lediglich eine mündliche Notiz ohne Beleg)

Rückmeldung: Ein Betreiber benötigt belastbare Identifikation, aktuelle Dokumente und nachvollziehbare Zuständigkeiten.

Memory

Finde für jedes Fachwort genau die passende Erklärung.

Lastenheft	Wünsche und Bedingungen aus der Sicht des Auftraggebers
Pflichtenheft	Abgestimmte technische Umsetzung auf der Auftragnehmerseite
Gantt-Diagramm	Grafische Übersicht über Termine und Vorgangsabhängigkeiten
IFC	Offenes Datenschema für Bauwerksinformationen
FMEA	Verfahren zur vorbeugenden Betrachtung möglicher Fehler
Wartungsleitfaden	Dokumentation für die spätere Instandhaltung

Drag-and-drop

Ordne jedes der fünf Arbeitsergebnisse seiner Verwendung zu.

Begriff	Fachliche Funktion
Anforderungsmatrix	Verknüpft Wünsche mit Prüfkriterien und Nachweisen
Stückliste	Erfasst die benötigten Bauteile und Mengen
Terminplan	Verknüpft Arbeitspakete mit Dauer und Abhängigkeiten
Schnittstellenliste	Klärt die Übergabe zwischen beteiligten Fachgewerken
Wartungsblatt	Gibt bauteilbezogene Informationen für den Betreiber weiter

Kreuzworträtsel

Gesucht sind sechs Fachwörter mit jeweils genau einem Wort.

Lastenheft	Dokument mit Kundenwünschen und grundlegenden Anforderungen
Stückliste	Geordnetes Verzeichnis von Bauteilen und Mengen
Korrosion	Stoffveränderung durch chemische oder elektrochemische Reaktionen
Schnittstelle	Übergabepunkt zwischen fachlich getrennten Planungsbereichen
Wartung	Maßnahmen zur Verzögerung des Abbaus eines Abnutzungsvorrats
Abnahme	Vertraglich bedeutsame Annahme einer erbrachten Leistung

LearningApps

Weitere externe Übungen kannst du über die thematische Suche entdecken. Inhalte vor der Nutzung auf fachliche Richtigkeit und Rechte prüfen.

Separater Lückentext

Kundenwünsche und Ausgangsbedingungen werden im

gesammelt.

Die vereinbarte technische Realisierung beschreibt das

.

Vorgänge und Abhängigkeiten stellt ein

übersichtlich dar.

Das offene Bauwerksdatenschema für BIM heißt

.

Das strukturierte Verfahren zur Fehlerprävention heißt

.

Im Modellfall ergeben sechs Lamellenfelder

Quadratmeter Projektionsfläche.

Die nominalen Profilrahmen umfassen zusammen

Meter.

Die Lern-Zwischensumme beträgt netto

Euro.

Bei der traditionellen Risikoprioritätszahl werden B, A und E durch

verknüpft.

Ein dokumentierter Änderungsstand wird als

bezeichnet.

Für den späteren Betrieb ist ein

erforderlich.

Offene Aufgaben

Nutze ausschließlich den fiktiven Hallenhof-Modellfall. Gib Rechenwege und Annahmen an; bereite keine realen gefährlichen Arbeiten oder echten Steuerungsfreigaben vor. Zu jeder Aufgabe findest du Musterprodukt und Qualitätskriterien im Abschnitt „Lernnachweis“.

Leicht

Kundenauftrag: Übertrage die Anforderungen A-01 bis A-05 in ein eigenes Lastenheft/Pflichtenheft-Raster mit überprüfbarem Nachweis und einer Klärungsfrage; Lernprodukt ist eine Tabelle.
Fachrechnen: Berechne mit Formel und Einheiten Projektionsfläche und nominelle Rahmenprofillänge der sechs Module; zeichne zur Erklärung ein beschriftetes Rechteck.
BIM: Skizziere den Informationsfluss vom SMT-Entwurf über das Objektblatt zum Gebäudeoperator; kennzeichne die gesonderte Verantwortung für GLT.
Wartung: Erstelle ein einseitiges synthetisches Wartungsblatt SMT-LAM-001 mit Revisionsstand, Standort, Prüfanlass, Meldeweg und Fachzuständigkeit.

Standard

Projektmanagement: Zeichne einen Gantt-Plan der sechs vorgegebenen Pakete über 15 Arbeitstage, markiere mindestens zwei Kontrollpunkte und erläutere die Wirkung einer verzögerten Freigabe.
Kostenrechnung: Rechne die acht Nettopositionen und den Zuschlag nach und prüfe, welche üblichen Bestandteile bewusst nicht im Lernangebot enthalten sind.
Building Information Modeling: Stelle ein BIM-Übergabeblatt aus mindestens acht Feldern zusammen, das Objektkennung, Abmessungen, Einheiten, Revisionsstatus und Betreiberbezug korrekt zeigt.
Qualitätsmanagement: Lege die drei Fehlermöglichkeiten des FMEA-Beispiels in einer eigenen Tabelle an; berechne die RPZ und begründe je eine vorbeugende Maßnahme mit Verantwortlichen.

Schwer

Variantenvergleich: Vergleiche passive und aktive Lamellen mit einer Kriterienmatrix zu Kosten, Wartung, Energie, Sicherheit und Datenübergabe; Gewichte müssen zusammen 100 Prozent ergeben und fachliche Grenzen sichtbar bleiben.
Fehleranalyse: Diagnosefall mit falschen Daten „CAD 1.200 mm, IFC 1,2 cm, Stückliste fünf Module“: erarbeite Korrekturbericht, Verantwortungszuordnung und nachvollziehbare Revisionsfolge.
Lebenszykluskosten: Rechne zwei selbst deklarierte Zehnjahresszenarien mit Wartung, Ersatzteilen und Stromeinsparung; untersuche auch 0,30 €/kWh und 0,40 €/kWh, begründe die Grenzen.
Projektpräsentation: Erstelle ein Storyboard für einen dreiminütigen Fachvortrag oder ein selbstproduziertes Erklärvideo zur Hallenhof-Übergabe mit sechs fachlichen Nachweispunkten, Quellen und offenen Freigaben.

Lernkontrolle

Machbarkeitsprüfung: Begründe, weshalb eine fertig gezeichnete Stahl-Lamellenfassade mit ungeklärtem Untergrund nicht als ausführungsfreigegeben gilt und beschreibe das erforderliche weitere Vorgehen.
Mengenermittlung: Der Kunde ändert die Modulzahl von sechs auf acht. Ermittle die neue Projektionsfläche und nominelle Rahmenprofillänge und erkläre den Änderungsbedarf für Einkauf und Projektplan.
Kosten und Nutzen: Ein angenommenes Energieszenario nennt 500 kWh jährlich bei 0,30 €/kWh und 160 € Wartung. Berechne die vereinfachte jährliche Differenz und begründe, warum das keine reale Einsparzusage ist.
IFC-Datenprüfung: Ein IFC-Datensatz hat abweichende Maße und eine alte Revision. Entwickle eine mehrstufige Prüf- und Korrekturliste mit verantwortlichen Rollen.
FMEA: Erkläre, warum eine RPZ von 24 nach Verbesserungsmaßnahmen keinen Nachweis für tragfähige Befestigungen liefert und warum die Schwere gesondert zu bewerten ist.
Betreiberdokumentation: Nenne die Mindestelemente eines Wartungs- und Unterhaltungsleitfadens für die Stahl-Lamellenmodule und ordne sie dem Lebenszyklus zu.
Transfer: Beschreibe, welche neuen planerischen, sicherheitsbezogenen, terminlichen und dokumentarischen Anforderungen bei der Umstellung auf aktive Lamellen entstehen.

Musterlösungen zu den sieben Lernkontrollen: 1. Traggrund und Befestigung sind nicht geprüft, zuständige Fachplanung und Freigabestopp nötig. 2. Acht Module haben 8 × 2,88 = 23,04 m² Projektionsfläche und 8 × 7,20 = 57,60 m theoretische Profilrahmenlänge; eine konkrete Lieferstabzahl benötigt einen gesonderten Zuschnittplan. 3. 500 × 0,30 – 160 = –10 € pro Jahr; der Energieeffekt ist unbelegt und die Investition unberücksichtigt. 4. Bezugssystem, Einheiten, Objekt-ID, gültigen Planstand, Fachfreigabe und korrigierten Export nachweisbar abgleichen. 5. RPZ ist eine modellhafte Priorisierungskennzahl; statische und sicherheitsbezogene Anforderungen benötigen unabhängige Nachweise. 6. IDs, Bestands-/Detailzeichnungen, Schutzsystem, Wartungsinformationen, Prüfnachweise, Verantwortlichkeiten, Revisionsliste und Mängelweg. 7. Nachtrag, elektrische/steuerungstechnische Fachplanung, Betriebs- und Sicherheitsanforderungen, Schnittstellenabstimmung, Kalkulation und Dokumentenprüfung.

Lernnachweis

Portfolio als Leistungsnachweis: Eine eigene Anforderungsmatrix, beschriftete Konstruktionsskizze oder CAD-Modell, Mengen- und Kostenblatt, Terminplan, BIM-/GLT-Schnittstellenliste, FMEA, Variantenvergleich und Wartungs-/Übergabeblatt. Die fachliche Bewertung richtet sich nach den 100 Punkten aus Kapitel 5 und überprüft ausdrücklich die Verantwortung für Freigaben. Ein digitales Produkt kann als PDF, Tabellenblatt oder bebilderte Präsentation abgegeben werden, ohne echte Kunden- oder Schülerdaten zu veröffentlichen.

Musterarbeitsprodukte und Lösungskriterien für alle zwölf offenen Aufgaben

Aufgabe	Musterprodukt	Prüfkriterien
L1	Anforderungsmatrix mit A-01 bis A-05	Sollwerte, offene Fragen und Zuständigkeiten plausibel
L2	Rechenblatt und Rechteckskizze	17,28 m² und 43,20 m; Einheiten stimmen
L3	Prozessdiagramm SMT → BIM → Betrieb	GLT-Fachplanung und Freigabefehler sichtbar
L4	Betreiberblatt SMT-LAM-001	Identität, Revisionsstand, Fachzuständigkeit, keine erfundene Pflichtfrist
S1	Terminbalkenplan	15 Arbeitstage nur bei serieller Folge, Sperrpunkt vor Ausführung
S2	nachgerechnetes Kostenblatt	8.411,00 + 588,77 = 8.999,77 € netto; Annahmen benannt
S3	Objekt-Datenblatt	Kennung, Lage, Nennmaße, Einheiten, Revision und Wartungsreferenz konsistent
S4	FMEA-Tabelle	120, 162 und 140; Fachmaßnahmen und Risikoschwere sinnvoll
H1	gewichteter Variantenvergleich	Kriterien und Gewichte nachvollziehbar; keine ungeprüfte Anlagenfreigabe
H2	Fehler- und Revisionsbericht	1.200 mm = 1,2 m; sechs Module statt fünf; Korrektur bestätigt
H3	Zehnjahresvergleich mit Sensitivität	Annahmen, jährliche Werte und nicht eingepreiste Faktoren getrennt
H4	Storyboard oder Fachvideo	Kundenauftrag, Konstruktion, Projekt, BIM, FMEA, Wartung und Quellen erkennbar

Qualitätskriterien: Fachbegriffe richtig; alle Rechenwege mit Einheiten; Modellannahmen im Dokument sichtbar; Plan, Stückliste und Übergabedaten widerspruchsfrei; verantwortliche Fachfreigaben klar abgegrenzt; Nachhaltigkeitsaussagen durch überprüfbare Annahmen statt Wunschzahlen begründet. Für eine kurze Abschlusspräsentation beantwortest du die Leitfrage: „Was muss ein späterer Gebäudebetreiber über dieses Stahlbauteil wissen?“

OER und Wikipedia

Amtliche, fachliche und ergänzende Quellen, abgerufen 28.10.2026:

KMK, Rahmenlehrplan Technischer Systemplaner, Lernfeld 13 SMT, S. 33, Primärquelle; nicht pauschal als freie Lizenz bezeichnet.
BIBB, Berufsprofil Stahl- und Metallbautechnik, offizielle Beschreibung.
Bundesrecht, Ausbildungsordnung, insbesondere §§ 2, 20–23 und 29.
BIM Deutschland – Grundlagen, Orientierung zu BIM im Lebenszyklus.
buildingSMART – offene Standards, Hintergrund zu IFC und Datenaustausch.
Wikipedia: Building Information Modeling, gemeinschaftlich gepflegter und nach angegebener Lizenz nutzbarer Überblick.

Nachgewiesene Mediendateien, Autorenschaft und Lizenzen:

Datei	Prüfbarkeit der Originaldatei	Urheber	Rechtsgrundlage
File:Steel frame structure.jpg	Commons-Dateiseite	Wikideas1	CC0 1.0
File:Gantt chart example.png	Commons-Dateiseite	Vheilman	CC BY-SA 3.0
File:Xeokit-BIM-viewer.png	Commons-Dateiseite	Drashevski	CC BY 4.0
File:Bim datamodel-2.jpg	Commons-Dateiseite	Jørgen Emborg	Gemeinfrei laut Quelldatensatz
File:Fehler-Moeglichkeits-Einfluss-Analyse.png	Commons-Dateiseite	Qualityde	CC BY 4.0
File:Steel Bridge Inspection - Going underneath the bridge to take a look.jpg	Commons-Dateiseite	Oregon Department of Transportation	CC BY 4.0

Verifizierte externe Videoseiten: buildingSMART Deutschland: IFC, BCF & Co., Teil 2 (2018); OECplus Leadership Management: FMEA einfach erklärt (2021). Externe YouTube-Videos sind hier nicht als frei lizenzierte OER bezeichnet; alle eingebetteten Medienrechte verbleiben bei den entsprechenden Rechteinhabenden. Die didaktischen Tabellen und Rechendaten im Modellfall sind eigenständige synthetische Unterrichtsbeispiele. Keine Sofatutor-Inhalte.