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Werkstoffe für Handzuginstrumente - Handzuginstrumentenmacher - 1. Ausbildungsjahr - LB1-1

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Einleitung

Ein Akkordeon, ein Bandoneon oder eine Handharmonika vereint viele Werkstoffe: metallische Stimmzungen und Stimmplatten, hölzerne Stimmstöcke, formstabile Gehäuse, einen beweglichen und möglichst luftdichten Balg sowie Kleb-, Dicht- und Oberflächenstoffe. Du lernst, diese Materialien anhand ihrer Eigenschaften, ihres Einsatzzwecks, ihrer Kosten und ihrer Umweltwirkungen zu beurteilen. Der rote Faden lautet: einen berufstypischen Auftrag analysieren, planen, begründet bearbeiten, prüfen und dokumentieren.

Lernziele: Du kannst (1) grundlegende chemische und physikalische Begriffe sicher verwenden, (2) Eisen- und Nichteisenmetalle, Holzarten, Holzwerkstoffe, Kunststoffe und Balgmaterialien unterscheiden, (3) Werkstoffe begründet Bauteilen zuordnen, (4) Dichte, Holzfeuchte, Materialbedarf und Kosten anhand vorgegebener Daten berechnen, (5) Sicherheits-, Gesundheits- und Umweltaspekte beurteilen und (6) eine nachvollziehbare Werkstoffentscheidung dokumentieren. Für reale Bearbeitung an Maschinen, mit Gefahrstoffen, bei hohen Temperaturen oder an historischen Instrumenten sind Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung und die Aufsicht befugter Fachkräfte erforderlich. Für diesen Kurs genügen Papiermodelle, Materialdatenblätter und ungefährliche vorbereitete Muster.

Einordnung: LB1-1 ist eine redaktionelle Unterteilung des historischen KMK-Lerngebiets „Werkstoffe“ (1. Ausbildungsjahr, 40 Unterrichtsstunden). Der KMK-Rahmenlehrplan vom 21.11.1996 und die Ausbildungsordnung vom 27.01.1997 sind die ausgewiesenen Grundlagen; die Zuordnung ist kein eigenständiger amtlicher Lernfeldtitel. Der betriebliche Ausbildungsplan, die zuständige Handwerkskammer, der geltende Landeslehrplan und die heute anzuwendenden Schutzregeln müssen ergänzend abgeglichen werden. Die Ausbildungsordnung nennt unter anderem „Unterscheiden, Zuordnen und Handhaben von Werk- und Hilfsstoffen“, „Auswählen, Bestimmen und Lagern von Hölzern und Holzwerkstoffen“ und „Anwenden von Leimen und Klebern“. Quellen: BIBB-Berufsprofil, Ausbildungsberufsbild § 4, Ausbildungsrahmenplan und KMK-Rahmenlehrpläne.

Werkstoffgrundlagen: Aufbau, Eigenschaften und Prüfen

Vom Stoff zum Bauteil

Ein Rohstoff ist ein natürlicher Ausgangsstoff, beispielsweise Holz aus einem Baum oder Eisenerz. Ein Werkstoff ist für eine technische Verwendung aufbereitet, etwa getrocknetes Holz, Sperrholz, Stahlblech oder eine Aluminiumlegierung. Ein Hilfsstoff wird für die Herstellung benötigt, ist aber nicht das prägende Bauteil, etwa ein Klebstoff oder Reinigungsmittel. Ein Betriebsstoff dient dem Betrieb von Maschinen, zum Beispiel ein zulässiges Schmiermittel. Die Kategorien können je nach betrieblicher Systematik überlappen; wichtig ist die dokumentierte Funktion.

Chemische Eigenschaften betreffen zum Beispiel Oxidations- und Korrosionsneigung oder Reaktion auf Lösemittel. Physikalische Eigenschaften umfassen Dichte, Leitfähigkeit, elastisches Verhalten, Wärmeausdehnung und Feuchteaufnahme. Technologische Eigenschaften beschreiben, ob sich ein Stoff unter geeigneten Bedingungen gut sägen, feilen, biegen, fügen oder beschichten lässt. Eigenschaften sind keine pauschalen Qualitätsnoten: Ein relativ schwerer Werkstoff kann für eine Stimmzunge gut geeignet, für einen großen leichten Gehäusedeckel jedoch ungünstig sein.

Stoffaufbau: Atome bilden bei Metallen ein Metallgitter, bei Kunststoffen lange Polymerketten und bei Holz einen anisotropen Faserverbund. Anisotrop bedeutet: Die Eigenschaften hängen von der Richtung ab. Holz arbeitet und ist in Faserrichtung anders belastbar als quer dazu. Ein Metall kann durch Legierungszusätze und Wärmebehandlung andere Eigenschaften erhalten; die genaue Sorte muss deshalb angegeben werden. Legierung bedeutet ein metallischer Werkstoff aus mehreren chemischen Elementen.

Messen und Rechnen

Die Masse wird etwa in g oder kg, das Volumen in cm³ oder m³ angegeben. Dichte ist Masse je Volumen: Dichte = Masse / Volumen. Das Gewicht ist physikalisch eine Kraft; im Werkstattalltag wird das Wort häufig ungenau für Masse benutzt. Härte ist Widerstand gegen das Eindringen eines Prüfkörpers, Festigkeit der Widerstand gegen Versagen unter Belastung und Elastizität die reversible Verformung. Zähigkeit bedeutet vereinfacht, dass ein Werkstoff Energie aufnehmen kann, bevor er bricht. Das sind unterschiedliche Eigenschaften; ein sehr harter Stoff ist nicht zwangsläufig zäh.

Beispiel Dichtevergleich: Ein Blechmuster hat 100 mm × 40 mm × 2 mm. In Zentimeter sind das 10 cm × 4 cm × 0,2 cm = 8 cm³. Mit beispielhaften Dichten von 2,70 g/cm³ für Aluminium und 7,80 g/cm³ für Stahl ergibt sich jeweils Masse = Dichte × Volumen. Aluminium: 2,70 × 8 = 21,6 g; Stahl: 7,80 × 8 = 62,4 g. Bei gleicher Form ist das Stahlmuster hier 40,8 g schwerer. Die Dichten sind Orientierungswerte; die tatsächliche Legierung kann abweichen. Typische Fehler: Millimeter ungeprüft in die cm³-Formel einsetzen, Masse und Gewicht verwechseln oder aus der Dichte direkt auf die Eignung für eine Stimmzunge schließen.

Sichere Prüfung: Lies Datenblätter, untersuche Form, Oberfläche und sichtbare Struktur, wiege ungefährliche Muster, erfasse Länge und Breite mit einem geeigneten Messmittel. Zerstörende Prüfungen, Funkenproben oder chemische Identifikationsversuche gehören nicht in ein unbeaufsichtigtes Anfängerexperiment. Eine Vergleichsmatrix mit den Spalten „Eigenschaft – Mess-/Informationsquelle – Bedeutung am Instrument – Unsicherheit“ hilft dir bei der Entscheidung.

Metallische Werkstoffe und die Klangerzeugung

Eisenmetalle, Nichteisenmetalle und Legierungen

Zu den Eisenmetallen gehören Stähle und Gusseisen; zu den Nichteisenmetallen unter anderem Aluminium, Kupfer und deren Legierungen. Im Handzuginstrumentenbau begegnen dir beispielsweise Stahl als Werkstoff einer elastisch schwingenden Stimmzunge, Aluminiumlegierungen bei Stimmplattenkörpern sowie Messing (Kupfer-Zink-Legierung) bei Beschlägen und bestimmten Mechanikteilen. Welcher Werkstoff tatsächlich verbaut wurde, muss am konkreten Instrument und anhand der Herstellerdokumentation geprüft werden. Edelstahl ist keine automatische Bezeichnung für jede korrosionsbeständige Komponente.

Eine Stimmplatte enthält eine Öffnung, an der eine dünne metallische durchschlagende Zunge schwingt. Der Luftstrom aus dem Balg regt die Zunge an. Für einen guten Ton kommt es nicht nur auf die Sorte des Metalls an: Geometrie, elastisches Verhalten, Fertigung, Passung, Befestigung und Luftführung sind entscheidend. Veränderungen an der Zunge durch Laien können Tonhöhe und Betriebssicherheit verschlechtern. Die Metalloberfläche muss hinsichtlich Korrosion, Verschleiß und Verträglichkeit der Bauteilpartner beurteilt werden.

Stimmplatten mit metallischen Zungen und Trägerkörpern. Foto: Trizek, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Blick in eine Knopfharmonika mit Detail der Stimmzungen. Foto: Nathan McKnight (Aelffin), Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.5.

Funktions- und Materialzuordnung

Eine Stimmzunge benötigt eine dauerhaft federnde Funktion; für ein Gehäuse oder einen Stimmplattenkörper stehen unter anderem Masse, Steifigkeit und Bearbeitbarkeit im Vordergrund. Bei Schrauben, Federn und Hebeln sind zusätzlich Korrosionsschutz, Reibung, Werkstoffpaarung und Austauschbarkeit zu betrachten. Korrosion ist die Schädigung eines Materials durch Reaktionen mit seiner Umgebung. Kontaktkorrosion kann bei ungünstigen Paarungen verschiedener Metalle und Feuchtigkeit relevant werden. Die passende Auswahl richtet sich immer nach Konstruktion und Einsatzbedingungen.

Schematische Tastenmechanik und Luftführung bei der Balgbewegung; die Zeichnung erklärt die Funktionszusammenhänge, nicht die Maße deines konkreten Instruments. Grafik: Necz0r, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Berufsvideo (deutsch):

Bayerischer Rundfunk: „Handzuginstrumentenmacher – Ausbildung – Beruf“ (2015). Beobachtungsauftrag: Notiere mindestens vier Werkstoffe und das jeweils gezeigte Bauteil; unterscheide im Film gezeigte Praxis von aktuellen Schutzanforderungen. Das Video ist ein Medienbeitrag, keine Arbeitsanweisung.

Fehleranalyse: „Metall“ ist als Stücklistenangabe zu ungenau. Besser ist beispielsweise „Stimmplattenkörper laut Herstellerzeichnung aus benannter Aluminiumlegierung; Zungenwerkstoff gemäß Bauteildatenblatt“. Eine Materialprüfung darf sich weder nur auf die Farbe noch auf magnetische Anziehung verlassen.

Holz, Holzwerkstoffe und Feuchte

Holzarten, Faserrichtung und Verarbeitung

Laubhölzer wie Buche, Birke und Ahorn und Nadelhölzer wie Fichte unterscheiden sich in typischen Eigenschaften, aber jede Holzart streut naturbedingt. Für tragende oder passgenaue Gehäuse- und Mechanikkomponenten spielen Formstabilität, Bearbeitbarkeit, Festigkeit, Masse, Oberflächenqualität und Verfügbarkeit eine Rolle. Furnier ist eine dünne Holzlage; Sperrholz besteht aus mehreren in ihrer Faserrichtung versetzten verklebten Lagen. Es kann bei geeigneter Konstruktion dimensionsstabiler sein als ein gleichgerichtetes Massivholzbrett. Die Klebung und die Eignung für den Einsatzzweck müssen mitgeprüft werden.

Wachstum und Aufbau: Jahresringe, Äste, Früh- und Spätholz, Faserrichtung und Holzfehler beeinflussen das Verhalten. Eine Rissbildung, ein loser Ast oder ungünstige Faserlage kann bei einem präzisen Bauteil zum Ausschluss führen. Holz ist hygroskopisch: Es nimmt Feuchtigkeit aus der Umgebung auf und gibt sie wieder ab. Dadurch kann es quellen und schwinden. Prüfe daher Lagerbedingungen, Holzfeuchte und die geforderte Maßhaltigkeit.

Holzfeuchte u wird auf die darrtrockene Holzmasse bezogen: u = (Feuchtmasse − Darrmasse) / Darrmasse × 100 %. Rechenbeispiel mit vorgegebenen Laborwerten: 109 g feuchte Masse und 100 g trockene Masse ergeben (109 − 100) / 100 × 100 % = 9 % Holzfeuchte. Dies ist eine Rechenübung und kein Auftrag, Holz selbst in einem Ofen zu trocknen. Ein geeignetes Feuchtemessgerät muss materialspezifisch korrekt eingestellt und seine Messunsicherheit berücksichtigt werden.

Verklebte Stimmstöcke, hier dreichörig. Foto: Johann Pascher, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Begleitstimmstockkanzelle mit Lederdichtung und Befestigung für die Stimmplatte: Holz, Metall und Dichtmaterial wirken zusammen. Foto: Johann Pascher, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Lagern, prüfen, auswählen

Geeignet gelagerte Holzrohlinge liegen sauber, vor starker Feuchteänderung geschützt und so abgestützt, dass sie sich möglichst wenig verziehen. Wareneingangskontrolle: Art und Herkunft gemäß Lieferschein, Abmessungen, Feuchtezustand, Risse, Äste, Verzug, Beschichtungen und vorgesehene Verwendung erfassen. Typischer Fehler: Holz nach schöner Maserung allein auswählen und Maßänderungen übersehen. Transferfrage: Warum kann eine Klebefuge trotz eines „starken“ Klebstoffs versagen? Mögliche Ursachen sind ungeeigneter Untergrund, falsche Holzfeuchte, mangelhafte Passung, falsche Verarbeitung oder ungeeignete Lagerbedingungen; die Herstellerangaben haben Vorrang.

Kunststoffe, Balgmaterialien und Hilfsstoffe

Kunststoffe und historische Beschichtungen

Thermoplaste können bei ausreichender Erwärmung formbar werden, Duroplaste sind dauerhaft vernetzt und schmelzen bei erneuter Erwärmung nicht einfach formbar auf, Elastomere sind gummiartig elastisch. Beispiele im Instrumentenbau sind je nach Konstruktion Zier- und Funktionsteile, Dichtungen und Oberflächenbeschichtungen. Zelluloid wird in der historischen Ausbildungsordnung ausdrücklich erwähnt; als nitrocellulosehaltiges Material ist es besonders brandgefährlich und kann mit problematischen Lösemitteln verbunden sein. Es ist kein geeigneter Stoff für eigenständige Schülerinnen- oder Anfängerexperimente. Historisch beschriebene Bearbeitungsschritte sind keine aktuell gültige Sicherheitsanweisung. Eine sichere Lernalternative ist der Werkstoffvergleich auf Datenblattbasis oder ein Papiermodell mit farbiger Oberfläche.

Klebstoffauswahl verlangt Untergrundverträglichkeit, Fugenart, erforderliche Offen- und Aushärtezeit, späteres Reparaturverhalten, Emissionen und Betriebsbedingungen. Für reale Produkte sind Sicherheitsdatenblatt, Herstelleranweisung, Gefährdungsbeurteilung und Unterweisung verbindliche Arbeitsgrundlagen; eine pauschale Klebstoffempfehlung ist nicht seriös. Leime und Kleber sind ebenfalls nach späterer Reparierbarkeit und materialgerechter Trennbarkeit zu bewerten.

Leder, Pappe, Papier, Stoff und Dichtmaterialien

Ein Instrumentenbalg soll Luft führen, wiederholt faltbar und möglichst dicht sein. Typische Bauteile nutzen in Kombination Pappe beziehungsweise Karton für Faltenelemente, Gewebe oder Papier als Überzug sowie Leder oder andere geeignete flexible Werkstoffe für Verstärkungen und Abdichtung. Leder, Kunstleder, Textilbänder und Dichtungslagen haben unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Biegeverhalten, Abrieb, Feuchteaufnahme und Alterung. Eine optisch schöne, aber steife oder nicht luftdichte Materialkombination ist nicht automatisch geeignet.

Historisches Akkordeon: Balgfalten und Bedienelemente lassen mehrere Materialgruppen erkennen. Foto: Jorge Royan, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Sichere Modellprüfung: Baue aus Papier und Klebestreifen einen ungefährlichen Mini-Faltenbalg oder falte ein Probestück aus Karton. Vergleiche Flexibilität und Faltbarkeit, ohne gefährliche Klebstoffe, Beschichtungen oder unbekannte Altmaterialien zu verwenden. Dein Modell demonstriert Mechanik, aber ersetzt keine professionelle Prüfung der Luftdichtheit oder Dauerfestigkeit.

Weiteres deutschsprachiges Fachvideo: SWR Handwerkskunst: „Wie man ein Akkordeon baut“ (27.10.2024). Beobachte das Rohstofflager und ordne die Werkstofffamilien den Fertigungsschritten zu. Das Video ist extern gehostet und nicht als frei lizenziertes OER gekennzeichnet; verwende lediglich den Link.

Arbeitssicherheit, Umwelt und digitale Materialdaten

Beim Bearbeiten von Holz entstehen gefährliche Stäube; Schleif- und Maschinenarbeiten benötigen die passenden technischen Schutzmaßnahmen und Absaugung. Nicht trocken fegen oder Holzstaub mit Druckluft abblasen. Als aktuelle Orientierung dienen DGUV Information 209-205 (Ausgabe 11/2025) und DGUV: Absauganlagen. Die konkrete Umsetzung bestimmt der Ausbildungsbetrieb anhand der Gefährdungsbeurteilung; Schutzmaßnahmen sind nicht durch einen Onlinekurs ersetzbar.

Bei Gefahrstoffen sind GefStoffV § 6 und GefStoffV § 14 für Gefährdungsbeurteilung, Informationen und Unterweisung relevant. Bei historischen Beschichtungen oder unbekannten Klebstoffresten gilt: erst fachkundig identifizieren und Schutzkonzept klären. Trenne saubere Holzabschnitte, Metalle, Karton und geeignete übrige Abfälle gemäß lokalen Vorgaben; kontaminierte Stoffe gehören nicht ungeprüft ins normale Recycling. Umweltbewusst handeln heißt auch Reparaturfähigkeit, sparsame Zuschnitte, Herkunftsnachweise und langlebige Werkstoffpaarungen prüfen.

Digitalisierung und Datenschutz: Lege für fiktive Materialproben ein Datenblatt mit Werkstoffbezeichnung, Charge als erfundenem Beispielcode, Abmessungen, Preisstand, Quelle, Prüfmethode, Entscheidung und Datum an. Nutze frei zugängliche Herstellerdaten und verlinke sie nachvollziehbar; gib keine Kundenaufträge, Betriebsinterna, Fotos realer Personen oder personenbezogenen Ausbildungsdaten in öffentliche KI-Dienste ein. Bei Normen sind Ausgabestand und Anwendbarkeit zu prüfen; kopiere keine geschützten Normtexte.

Praxisauftrag: Werkstoffwahl, Kalkulation und Qualitätsnachweis

Auftrag verstehen und Anforderungen festlegen

Fiktiver, ungefährlicher Lernauftrag: Für ein didaktisches Funktionsmodell eines Handzuginstruments werden sechs flache Holzstreifen als leichte Rahmen- und Demonstrationsteile sowie acht kleine Dichtmaterial-Plättchen geplant. Das Modell ist kein klang- oder belastungsgeprüftes Originalbauteil. Es soll Materialvergleich, Zuschnittplanung und Qualitätskontrolle trainieren. Elektrisch betriebene Sägen, Schleif- oder Klebearbeiten bleiben Fachkräften mit geeigneter Ausstattung und Aufsicht vorbehalten; du kannst sämtliche Schritte mit einem Papierzuschnittplan und vorbereiteten Musterstücken durchführen.

Vorgegebene, ausdrücklich erfundene Auftragsdaten:

Benötigt werden sechs Streifen mit Sollmaß 180 mm × 18 mm × 3 mm; Übungstoleranzen: Länge ± 1 mm, Breite ± 0,5 mm, Dicke ± 0,3 mm. Gefordert sind eine glatte Oberfläche und keine sichtbaren Risse oder Ausbrüche.
Option A: eine geeignete Birken-Sperrholzplatte 300 mm × 200 mm × 3 mm für 2,40 €.
Option B: sechs vorbereitete Massivholz-Streifen in derselben Nennabmessung für je 0,70 €, vorausgesetzt Sortierung, Feuchte und Formstabilität genügen.
Für acht ungefährliche Dichtmuster von 25 mm × 20 mm ist ein Filzbogen mit 200 mm × 100 mm für 1,80 € vorgesehen. Filz ist im Modell nur ein Anschauungs- und Prüfmaterial; tatsächliche Balge brauchen geeignete produktbezogene Dichtlösungen.
Als rein rechnerische Zuschnittfuge sind 2 mm je Streifenschnitt vorgesehen; tatsächliche Maschinen- und Schnittbedingungen sind gesondert zu klären. Preise sind beispielhaft, ohne Lieferkosten, Steuernachweis oder Arbeitszeit.

Arbeitsplan, Materialrechnung und begründete Entscheidung

Arbeitsplan mit prüfbaren Schritten:

Auftrag analysieren: Sollmaße, Stückzahl, Nutzung als Modell, Anforderungen an Formstabilität und ungefährliche Alternative schriftlich markieren.
Informationen sammeln: Materialkarten für Sperrholz, Massivholz und Filz anlegen; drei Eigenschaften, Risiken und Bezugsquellen pro Material erfassen.
Zuschnitt skizzieren: Auf dem 300-mm-Maß die Streifenlänge von 180 mm eintragen; auf dem 200-mm-Maß sechs Breiten zu je 18 mm zuzüglich rechnerischer 2-mm-Schnittfuge berücksichtigen.
Bedarf kalkulieren: Fläche, Volumen, Preis und mögliche Restfläche nachvollziehbar berechnen; Toleranzen als eigene Prüfvorgabe notieren.
Entscheiden: Werkstoff nach Verfügbarkeit, Kosten, geeignetem Aufbau, Reparierbarkeit und Abfall bewerten.
Sicher demonstrieren: Nur Papierstreifen mit Schere und unter Einhaltung der örtlichen Regeln anfertigen oder vorbereitete Probestücke sortieren; keine eigenständige Maschinen- oder Gefahrstoffarbeit.
Prüfen und dokumentieren: Maßprotokoll, Fehlerbild, Entscheidung und Verbesserungsmöglichkeit festhalten.

Musterrechnung: Das Volumen eines fertigen Streifens beträgt 180 × 18 × 3 = 9.720 mm³ = 9,72 cm³. Für sechs Teile ergeben sich 58.320 mm³ = 58,32 cm³ nominales Werkstoffvolumen. Die eingekaufte Platte besitzt 300 × 200 × 3 = 180.000 mm³ = 180 cm³. Im Demonstrationsplan werden sechs Streifen über die Plattenbreite benötigt: 6 × (18 + 2) = 120 mm; 120 mm liegt unter 200 mm. Auch 180 mm Streifenlänge passen in 300 mm Plattenlänge. Restflächen und Randschnitte sind nicht vollständig als erneuter Zuschnittplan optimiert.

Die reine Volumenausnutzung für die sechs Fertigteile beträgt 58,32 / 180 × 100 = 32,4 %. Die übrige Platte ist nicht automatisch Abfall: Sie kann für weitere Modelle genutzt werden. Der Kostenvergleich für die vollständige Beschaffung lautet A = 2,40 €, B = 6 × 0,70 € = 4,20 €. Option A ist in diesen fiktiven Einkaufspreisen 1,80 € günstiger als B. Mit dem zusätzlich vorgesehenen Filzbogen ergeben sich Modellmaterialkosten A + Filz = 4,20 €, B + Filz = 6,00 €. Die Schlussfolgerung ist keine generelle Empfehlung: Massivholz kann unter anderen Anforderungen geeigneter sein; Verschnitt, Arbeitszeit, Klebemittel, Lieferkosten und tatsächliche Materialdaten fehlen in der Vergleichsrechnung.

Dichtmuster-Rechnung: Acht Plättchen benötigen 8 × 25 × 20 = 4.000 mm² Nettofläche. Ein Bogen bietet 200 × 100 = 20.000 mm². Rein flächenmäßig reicht ein Bogen; dies muss durch eine maßstäbliche Anordnung mit gegebenenfalls zusätzlich erforderlichen Schnittfugen überprüft werden. Auf dem Papier können beispielsweise vier Plättchen entlang 200 mm und zwei Reihen entlang 100 mm eingezeichnet werden.

Arbeitsergebnis, Prüfung und Bewertungsraster

Abzugebendes Arbeitsergebnis: eine Werkstoffvergleichstabelle, ein beschrifteter Papier-Zuschnittplan, die beiden vorgerechneten Kalkulationsvarianten, ein Maß-/Sichtprüfprotokoll für sechs fiktive Streifen, eine kurze Sicherheits- und Entsorgungsentscheidung sowie eine begründete Wahl. In einem Protokoll kannst du synthetische Messwerte verwenden, beispielsweise 180,3 mm, 179,8 mm und 181,4 mm für drei Musterlängen; beim Übungssoll von 180 ± 1 mm erfüllen die ersten beiden den Grenzbereich, die dritte Messung liegt außerhalb. Die Messgerätegenauigkeit und der Umgang mit Grenzfällen werden im realen Betrieb zusätzlich berücksichtigt.

Bewertungsbereich	Prüfkriterium	Punkte
Auftragsanalyse	Funktion, Stückzahl, Sollmaße und Abgrenzung zum echten Instrument präzise erfasst	0–4
Werkstoffwissen	Mindestens drei Werkstoffe mit Eigenschaften und begründeter Eignung verglichen	0–4
Berechnungen	Volumen, Zuschnitt, Kosten und Einheiten nachvollziehbar und sachlich richtig	0–4
Qualität	Toleranzen angewendet, Prüfprotokoll vollständig, Abweichungen erkannt	0–4
Sicherheit und Nachhaltigkeit	Gefährdungen, sichere Alternative, Materialeffizienz und Entsorgung angemessen beurteilt	0–4
Dokumentation	Quellen, Annahmen, Entscheidung und Unsicherheiten nachvollziehbar festgehalten	0–4
Gesamt	Maximal erreichbare Punktzahl	24

Bewertungsvorschlag: Pro Bereich 4 Punkte = vollständig, korrekt und begründet; 3 = überwiegend vollständig; 2 = teilweise mit erkennbaren Lücken; 1 = nur ansatzweise; 0 = kein verwertbarer Nachweis. Ab 20 Punkten kann die Leistung im Unterricht als sicher beherrscht, bei 15–19 als weitgehend erreicht, bei 10–14 als ausbaufähig und darunter als erneut zu üben eingestuft werden. Diese Schwellen sind didaktische Vorschläge und keine Prüfungsordnung.

Häufige Fehler und Verbesserungen: mm³ mit cm³ verwechseln (immer Einheiten umrechnen), den gesamten Filzbogen als verbrauchte Nettofläche verbuchen (gekaufter und tatsächlich genutzter Bedarf trennen), aus dem günstigen Stückpreis auf die beste Werkstoffwahl schließen (Qualitätsanforderung vor Preis), gefährliche reale Bearbeitung aus einem Lehrtext ableiten (nur unter Aufsicht und mit Schutzkonzept) oder Messwerte ohne Toleranz beurteilen (Soll-Ist-Grenzen notieren).

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste dein Wissen

Welche Größe erhältst du, wenn du die Masse durch das Volumen teilst? (Dichte) (!Härte) (!Elastizität) (!Zähigkeit)

Welche Werkstoffkombination ist für eine traditionelle Stimmplatte mit schwingender Zunge typisch? (Stahlzunge und metallischer Stimmplattenkörper) (!Pappzunge und Stimmplattenkörper aus Filz) (!Lederzunge und Stimmplattenkörper aus Papier) (!Massivholzzunge und Stimmplattenkörper aus Stoff)

Warum kann Sperrholz für ein formstabiles Modellteil vorteilhaft sein? (Die Faserrichtungen benachbarter Furnierlagen sind versetzt) (!Es nimmt grundsätzlich niemals Feuchtigkeit auf) (!Es besteht immer aus einer einzigen dicken Holzlage) (!Es ist unabhängig von Sorte und Verklebung wasserfest)

Welche Angabe beschreibt Holzfeuchte fachlich richtig? (Wassermasse bezogen auf die darrtrockene Holzmasse) (!Wassermasse bezogen auf die Metallmasse) (!Masse des Wassers geteilt durch das Raumvolumen) (!Anteil der Rinde am gesamten Holzgewicht)

Welcher Stoff ist für eine elastische Dichtung als Werkstoffklasse naheliegend? (Elastomer) (!Unbehandelter Baustahl) (!Glas) (!Keramik)

Was folgt aus der historischen Erwähnung von Zelluloid in einer Ausbildungsordnung? (Aktuelle Gefährdungsbeurteilung und Schutzmaßnahmen sind zusätzlich nötig) (!Jede Verarbeitung ist für Auszubildende ohne Unterweisung freigegeben) (!Lösemittel dürfen im Unterricht beliebig verwendet werden) (!Brandgefahren entfallen bei alten Werkstoffen)

Welche Vorgehensweise verringert bei Holzarbeiten die Staubbelastung sachgerecht? (Staub an der Entstehungsstelle wirksam absaugen) (!Holzstaub mit Druckluft in den Raum blasen) (!Trockenen Staub mit dem Besen aufwirbeln) (!Absauganlagen während staubiger Arbeiten ausschalten)

Welcher Kostenwert ergibt sich für sechs fiktive Streifen zu je 0,70 Euro? (4,20 Euro) (!0,70 Euro) (!3,50 Euro) (!6,70 Euro)

Welche Werkstoffinformation gehört in eine gute Stückliste? (Genaue Werkstoffbezeichnung mit relevanter Sorte und Abmessung) (!Nur eine ungefähre Farbe ohne Maßangabe) (!Lediglich der Name der bearbeitenden Person) (!Nur der günstigste Onlinepreis ohne Quelle)

Was ist ein angemessener Lernnachweis für die Werkstoffauswahl? (Begründeter Vergleich mit Rechnung und dokumentierter Qualitätsprüfung) (!Ein unbelegtes Bauchgefühl ohne Prüfung) (!Ein fremdes Datenblatt ohne Bezug zum Auftrag) (!Eine beliebige Materialbezeichnung ohne Eigenschaften)

Memory

Ordne jedem Fachbegriff genau eine fachlich passende Erläuterung zu.

Dichte	Masse eines Werkstoffs je Volumeneinheit
Sperrholz	Holzwerkstoff aus versetzt angeordneten verleimten Furnierlagen
Stimmzunge	Durch Luftstrom schwingendes metallisches Klangelement
Hygroskopisch	Fähigkeit zur Feuchteaufnahme und Feuchteabgabe
Elastomer	Gummiartig elastischer polymerer Werkstoff
Korrosion	Werkstoffveränderung durch Reaktion mit der Umgebung

Drag and Drop

Bringe die Werkstoffanforderung mit dem passenden Bauteil beziehungsweise Nachweis zusammen.

Ordne die passenden Begriffe zu.	Werkstoffentscheidung
Hohe elastische Rückstellfähigkeit	Metallische Stimmzunge
Geringe Formänderung bei Feuchteschwankung	Geeignet aufgebauter Stimmstock oder Gehäuseteil
Wiederholte Faltbarkeit	Beweglicher Instrumentenbalg
Nachvollziehbarer Einkaufspreis	Materialkalkulation mit Quellenangabe
Dokumentierte Maßabweichung	Maßprüfprotokoll mit Soll-Ist-Vergleich

Kreuzworträtsel

Finde jeweils das gesuchte Fachwort.

Dichte	Wie heißt die Masse pro Volumeneinheit?
Elastizität	Welche Eigenschaft lässt einen Werkstoff nach Entlastung in seine Ausgangsform zurückkehren?
Furnier	Wie nennt man eine dünne Lage Holz?
Balg	Welches faltbare Bauteil bewegt die Luft im Akkordeon?
Stimmplatte	Welches Metallbauteil trägt bei vielen Handzuginstrumenten die schwingende Zunge?
Klebstoff	Welcher Hilfsstoff verbindet geeignete Bauteiloberflächen stoffschlüssig?

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Lückentext

Die Masse je Volumen heißt

.

Eine dünne Holzlage wird

genannt.

Der Werkstoff aus kreuzweise angeordneten Furnierlagen heißt

.

Ein Werkstoff, der Wasser aus der Luft aufnehmen kann, ist

.

Die schwingende Metallkomponente einer Stimmplatte heißt

.

Die Luftbewegung im Handzuginstrument entsteht durch den

.

Gummiartig elastische Kunststoffe gehören zu den

.

Ein Werkstoff aus mehreren chemischen Elementen mit metallischem Charakter heißt

.

Der Soll-Ist-Vergleich gehört zur

.

Staub sollte an seinem Entstehungsort wirksam

werden.

Offene Aufgaben

Leicht

Werkstoffkarte: Erstelle für Stahl, Aluminium, Sperrholz und Leder jeweils eine Karte mit Eigenschaft, typischem Instrumentenbauteil und einer offenen Prüffrage.
Stimmplatte: Beschrifte in einer selbst gezeichneten Skizze Stimmplattenkörper, Öffnung, Zunge und Luftweg; erläutere, was du nur anhand einer Abbildung nicht beurteilen kannst.
Werkstoffgruppen: Sortiere zwölf vorgegebene Begriffe in Metalle, Holzwerkstoffe, Kunststoffe, Balgstoffe und Hilfsstoffe; begründe zwei Grenzfälle.
Messprotokoll: Miss ein ungefährliches Muster oder verwende simulierte Werte, gib die Einheiten an und vergleiche drei Längen mit einer vorgegebenen Übungstoleranz.

Standard

Holzfeuchte: Rechne mit frei erfundenen Massewerten die Holzfeuchte aus, erkläre den Bezug auf die Trockenmasse und nenne zwei mögliche Messfehler.
Materialauswahl: Erstelle eine gewichtete Entscheidungsmatrix für zwei Holzwerkstoffe eines fiktiven Demonstrationsteils; berücksichtige Kosten, Feuchteeinfluss und Verfügbarkeit.
Balgmodell: Falte einen ungefährlichen Papierbalg; dokumentiere an Bildern oder einer Skizze die Faltbarkeit und vergleiche zwei ungefährliche Kartonsorten ohne gefährliche Klebstoffe.
Arbeitsschutz: Verfasse für den fiktiven Arbeitsauftrag eine kurze Sicherheitscheckliste; verknüpfe jede Gefährdung mit einer sicheren Modellalternative.

Schwer

Werkstoffprüfung: Entwickle einen zerstörungsfreien Musterprüfplan für Holz, Metall und Dichtmaterial mit Kriterien, Messunsicherheit, Grenzen der Aussage und Dokumentationsvorlage.
Kostenrechnung: Optimiere den Zuschnitt des Praxisfalls auf Papier und untersuche, wie sich 3 mm statt 2 mm rechnerische Schnittfuge sowie die Wiederverwendung der Restplatte auswirken.
Nachhaltigkeit: Erstelle eine Lebenszyklus-Gegenüberstellung für zwei fiktive Gehäusewerkstoffe von Rohstoffgewinnung über Fertigung und Reparatur bis zur Entsorgung; kennzeichne fehlende Daten.
Beruflicher Handlungsauftrag: Präsentiere deine vollständige Materialentscheidung aus dem Praxisfall mit Kalkulation, Qualitätsbewertung, Sicherheitsvorkehrungen und begründeter Abweichung von einer zunächst favorisierten Option.

Lernkontrolle

Werkstoffauswahl: Beurteile zwei vorgegebene Werkstoffe für dieselbe Stimmstockfunktion; erläutere das Verhältnis von Formstabilität, Masse, Bearbeitung und Kosten.
Dichte: Berechne für ein 120 mm langes, 30 mm breites und 2 mm dickes Blechvolumen die Massen zweier Werkstoffalternativen anhand angegebener Dichten und entscheide, ob der Massenunterschied funktional relevant sein könnte.
Holzfeuchte: Eine Lieferung weicht in der Feuchte vom vereinbarten Bereich ab. Beschreibe eine sichere, dokumentierte Vorgehensweise ohne eigenständige technische Trocknungsversuche.
Balgwerkstoffe: Begründe an einem Schnittbild, weshalb ein Balg mehrere Werkstofffunktionen benötigt; gib auch einen möglichen Ausfallmechanismus an.
Arbeitsschutz: Übertrage das STOP-Prinzip auf einen Staub- oder Klebstoffarbeitsplatz und unterscheide fachliche Anweisung von bloßer Verfügbarkeit eines Werkzeugs.
Materialkalkulation: Entdecke und korrigiere einen Musterfehler, bei dem Millimetermaße ungeändert in eine cm³-Rechnung eingehen; erkläre die Auswirkung auf Materialkosten.
Qualitätssicherung: Werte eine vorgegebene Messreihe anhand der Übungstoleranzen aus, kennzeichne ungeklärte Messunsicherheiten und entwirf eine sachgerechte Rückmeldung.

Lernnachweis

Konkretes Portfolio: Reiche ein fiktives, datensparsames Werkstoffdossier (PDF oder Heft) ein: (1) Auftragsanalyse, (2) Werkstoffvergleich mit mindestens drei Eigenschaften je Variante, (3) beschriftete Skizze eines Stimmplatten- oder Balgbauteils, (4) Materialbedarfs- und Kostenrechnung mit Einheiten, (5) Papier-Zuschnittplan, (6) ausgefülltes Soll-Ist-Prüfprotokoll, (7) eine kurze Gefährdungs- und Entsorgungsbewertung und (8) eine begründete Entscheidung mit Quellen und Unsicherheiten. Verwende nur erfundene Beispiele und eigene Darstellungen. Das Raster im Praxisauftrag mit maximal 24 Punkten erlaubt transparente Selbst-, Partner- und Lehrkraftbewertung; die Lehrkraft entscheidet über örtliche Leistungsfeststellung.

Erfolgskriterien: Werkstoff und Bauteilfunktion sind verknüpft; die Rechenwege können mit Einheiten wiederholt werden; mindestens eine Fehlannahme wird erkannt und verbessert; Sicherheitsmaßnahmen und deren Grenzen sind verständlich; alle Fremdquellen und Bildlizenzen sind genannt. Als Transfer erläutert die lernende Person, welche zusätzliche Information vor einem echten Fertigungs- oder Reparaturauftrag benötigt wird.

OER und Wikipedia

Nachprüfbare Grundlagen und freie Lernmedien:

BIBB: Handzuginstrumentenmacher/in – Berufsprofil, Ausbildungsdauer, Rechtsgrundlagen und Verweis auf den Rahmenlehrplan.
Ausbildungsordnung (amtliche Veröffentlichung) – Ausbildungsinhalte aus 1997 als Rechtsgrundlage; Sicherheitsverfahren stets mit dem aktuellen Stand abgleichen.
KMK-Rahmenlehrplan – historischer Lernbereich „Werkstoffe“: Stoffaufbau und Eigenschaften, technische Werkstoffe, Metalle, Holz, Kunststoffe, Bedarf und Kosten, Umweltschutz.
DGUV Information 209-205 – aktuelle fachliche Orientierung zur Absaugung von Holzstaub und Spänen.
Wikipedia: Akkordeon, Durchschlagende Zunge und Holzfeuchte – frei zugängliche fachliche Ergänzungen; nicht mit einer technischen Produktfreigabe gleichsetzen.
Stimmplattenbild, Trizek, CC BY-SA 4.0; Innenansicht, Nathan McKnight, CC BY-SA 2.5; Stimmstöcke, Johann Pascher, CC BY-SA 3.0; Kanzelle, Johann Pascher, CC BY-SA 3.0; Mechanikgrafik, Necz0r, CC BY-SA 3.0; Balgdetail, Jorge Royan, CC BY-SA 3.0. Die Dateien und Lizenzangaben wurden auf ihren Commons-Dateiseiten geprüft. Bei Weiterverwendung die jeweiligen Lizenztexte verlinken und mögliche Bearbeitungen kennzeichnen.
Bayerischer Rundfunk: Handzuginstrumentenmacher – Ausbildung – Beruf und SWR: Wie man ein Akkordeon baut – didaktisch passende deutschsprachige Fachvideos, aber nicht als frei lizenzierte OER ausgewiesen.

Wikipedia-Einbettung (Deutsch):

Lizenzhinweis zum Kurs: Die originären Erläuterungen, Rechenbeispiele, Aufgaben und das Bewertungsraster können unter CC BY-SA 4.0 mit Namensnennung und Weitergabe unter gleichen Bedingungen weiterentwickelt werden, soweit keine Rechte Dritter betroffen sind. Fremde Bilder, eingebettete Videos, externe Texte und Marken behalten ihre jeweils eigenen Lizenzbedingungen. Keine geschützten Normtexte kopieren.