Praxisauftrag und Kompetenzcheck - Uhrmacher - 1. Ausbildungsjahr

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Praxisauftrag und Kompetenzcheck - Uhrmacher - 1. Ausbildungsjahr

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Einleitung

Du arbeitest im ersten Ausbildungsjahr als angehende Uhrmacherin oder angehender Uhrmacher. Eine fiktive Werkstatt erhält den Auftrag, eine nicht zuverlässig laufende Vorführ-Großuhr zu untersuchen und eine verständliche Empfehlung abzugeben. Du sollst den Auftrag klären, technische Zusammenhänge erklären, ein sicheres Vorgehen planen, an einem freigegebenen Lehrmodell arbeiten, das Ergebnis messen und deine Entscheidung fachlich begründen. Dieser aiMOOC verbindet vier Lernfelder des ersten Jahres: Systeme der Zeitmessung unterscheiden (40 Unterrichtsstunden), Werkzeuge und Uhrenteile herstellen (80), Mechanische Großuhren warten und instandsetzen (120) und Funktionsprinzipien elektrischer Großuhrwerke analysieren (40). Die Zeitrichtwerte stammen aus dem KMK-Rahmenlehrplan und sind keine Vorgabe für die Dauer dieses einzelnen Projekts.

Dein Lernziel: Du kannst einen berufstypischen Auftrag analysieren, planen, begründet und sicher bearbeiten, prüfen, dokumentieren und in einer simulierten Kundenübergabe erklären. Der Kurs ist eine Lernhilfe, kein Ersatz für den betrieblichen Ausbildungsplan, den landesspezifischen Lehrplan, die zuständige Kammer, fachliche Aufsicht oder Herstellerunterlagen. Er verleiht keine amtliche Anerkennung oder Prüfungszulassung. Alle Aufträge, Messwerte, Preise und Kundenangaben im Beispiel sind erfunden.

Zeitmesssysteme unterscheiden und den Auftrag klären

Woran wird Zeit gemessen?

Zeitmessung vergleicht wiederkehrende Vorgänge mit einer vereinbarten Einheit. Eine Sonnenuhr nutzt den Schattenstand und hängt von Sonneneinstrahlung und geografischer Lage ab; eine Pendeluhr nutzt einen annähernd periodischen mechanischen Schwinger; eine Quarzuhr zählt elektronisch erzeugte Schwingungen eines Quarzes; Atomuhren realisieren hochgenaue Zeitstandards über atomare Übergänge. Trenne Zeitnormal (Referenz), Gangregler (Taktgeber), Antrieb (Energie), Übertragung (Räderwerk) und Anzeige (Zeiger oder Display). Eine elektrische Uhr ist nicht zwangsläufig eine Quarzuhr: Ein Elektromagnet kann beispielsweise ein Pendel antreiben, während dieses weiterhin den Takt vorgibt.

Abbildung: Historische Funktionsskizze einer Pendeluhr. Erkenne Energiequelle, Räderwerk, Hemmung, Pendel und Zeigerwerk; historische Skizzen sind keine aktuellen Arbeitsanweisungen.

Pendelrechnung mit Einheiten

Für kleine Auslenkungen und ein idealisiertes Fadenpendel gilt näherungsweise: T = 2 · π · √(l / g). T ist die Dauer einer vollen Hin- und Rückschwingung in Sekunden, l die wirksame Pendellänge in Metern, g die örtliche Fallbeschleunigung (im Rechenbeispiel 9,81 m/s²). Bei l = 0,250 m erhältst du T = 2 · π · √(0,250 / 9,81) s = rund 1,003 s. Zwanzig vollständige Schwingungen dauern idealisiert rund 20,06 s. Die einzelnen Tick- und Tack-Ereignisse dürfen nicht mit einer vollständigen Periode verwechselt werden. Bei l = rund 0,994 m ergibt sich T nahe 2,00 s. Reale Großuhren weichen wegen Reibung, Auslenkung, Temperatur und Hemmung vom idealen Modell ab. Längerer Pendelweg bedeutet bei gleicher sonstiger Situation einen langsameren Takt, nicht automatisch eine fachgerecht eingestellte Uhr.

Animation: Pendel und Hemmung geben das Räderwerk schrittweise frei; untersuche den Unterschied zwischen Taktung und Energiezufuhr.

Auftrag, Kundenkommunikation und Informationsfluss

Die fiktive Kundschaft meldet: „Unsere Ausstellungsuhr bleibt gelegentlich stehen. Bitte zuerst die Ursache ermitteln und keinen unnötigen Austausch vornehmen.“ Eine sachliche Rückfrage lautet: „Wann tritt der Fehler auf, wie wurde die Uhr zuletzt bewegt oder gewartet, und ist eine frühere Reparatur dokumentiert?“ Versprich weder Reparaturerfolg noch Kosten, bevor Befund, Freigabe und Herstellerinformationen vorliegen. Erfasse im synthetischen Auftragsblatt nur Objektkennung „Lehrfall A“, Fehlerbeschreibung, vereinbarte Prüfungen, Freigabeumfang, Risikohinweise und vereinbarten Rückmeldetermin. Der Ablauf lautet: Auftragsannahme → technische Unterlagen/Herstellerangaben → Sicht- und Funktionsbefund → Rücksprache → Arbeitsfreigabe → Prüfprotokoll → Übergabe. Zeichnungen, Fotos und digitale Messdaten werden versioniert, aber ohne echte Namen, Seriennummern oder vertrauliche Betriebsinformationen veröffentlicht.

Werkzeuge und Uhrenteile herstellen und prüfen

Werkzeugwahl, Werkstoff und sichere Bearbeitung

Uhrmacherinnen und Uhrmacher verwenden beispielsweise Pinzetten, Lupen, Messschieber, Messschrauben, passende Schraubendreher und feinmechanische Halterungen. Die Messschraube ist für geeignete kleine Durchmesser und Dicken präziser ablesbar als eine grobe Linealskala; ihre Auflösung, Kalibrierung, Handhabung und Messunsicherheit müssen bekannt sein. Für ein ungefährliches Lernwerkstück eignet sich ein Kunststoff-Distanzstück, das nicht in einer historischen oder sicherheitsrelevanten Uhr verbaut wird. Materialwahl berücksichtigen: Funktion, Bearbeitbarkeit, Verschleiß, Wiederverwendbarkeit, Kosten und sortenreine Entsorgung.

Abbildung: Mechanische Messschraube. Vor einer Messung Nullstellung und saubere Messflächen prüfen, ohne Werkstücke zu verklemmen.

Technische Zeichnung, Toleranz und Materialbedarf

Die Übungszeichnung fordert ein Distanzstück mit Soll-Länge 20,00 mm ± 0,10 mm. Damit liegt der erlaubte Bereich zwischen 19,90 mm und 20,10 mm. Ein gemessener Wert von 20,06 mm erfüllt diese gewählte Unterrichtstoleranz; 20,12 mm nicht. Die Toleranz ist hier eine frei gewählte Lernvorgabe, keine übernommene DIN-Norm und keine Herstellervorschrift. Prüfe mindestens zweimal an geeigneten Messstellen und dokumentiere Einheit, Messmittel und Beobachtungen. Ein typischer Fehler ist die Verwechslung von 0,10 mm mit 0,01 mm oder die Beurteilung ohne Messunsicherheit.

Benötigst du vier Kunststoffabschnitte zu je 18 mm und rechnest beispielhaft mit 3 mm Schnittzugabe pro Abschnitt, planst du 4 · (18 + 3) mm = 84 mm Rohmaterial. Ein 100-mm-Rohling reicht rechnerisch; in der Werkstatt kommen die tatsächliche Sägeblattbreite, Spannzugaben und Ausschuss hinzu. Nur unter Unterweisung und nach betrieblicher Gefährdungsbeurteilung mit freigegebenen Werkzeugen bearbeiten; als vollständig sichere Alternative dienen Papierstreifen, vorgestanzte Teile oder eine CAD-Skizze mit digitaler Maßkontrolle. Werkzeugmaschinen, offene Klingen und Schleifarbeiten sind keine eigenständigen Hausaufgaben.

Qualitätskontrolle und typische Fertigungsfehler

Ein brauchbares Prüfprotokoll trennt Soll, Ist, Messverfahren, Entscheidung. Weitere Merkmale sind saubere Kanten, Gratfreiheit, keine Beschädigung der angrenzenden Bauteile und nachvollziehbare Kennzeichnung. Typische Ursachen einer Abweichung: falscher Nullpunkt, Messdruck, schiefes Ansetzen, Verwechseln von Außen- und Innenmaß, mangelhafte Fixierung und falsche Zeichnungsversion. Korrigiere den Prozess statt einen Wert passend zu runden. Verwende kein Lernwerkstück als Ersatzteil in einer echten Uhr ohne gesonderte fachliche Freigabe.

Mechanische Großuhren warten und Fehler eingrenzen

Funktion der Baugruppen

Bei einer mechanischen Großuhr stellt ein Gewicht oder eine Feder die Antriebsenergie bereit. Das Räderwerk überträgt Drehbewegungen, die Hemmung portioniert die Bewegung im Takt des Pendels, und das Zeigerwerk bildet die Zeit auf dem Zifferblatt ab. Gehwerk und Schlagwerk können eigene Teilfunktionen besitzen. Das Klacken einer Hemmung beweist allein noch keine korrekte Zeitmessung. Beobachte sicher am Modell, ob Zahnräder frei laufen, ein Lager klemmt oder ein Bauteil nicht richtig geführt wird. Keine gespannte Feder, kein hängendes Gewicht, keine Turmuhr, kein scharfkantiges Teil und keine historische Substanz ohne ausdrückliche Freigabe einer verantwortlichen Fachkraft berühren oder zerlegen.

Übersetzung im Zeigerwerk berechnen

Im üblichen Zwölfstundenzifferblatt macht der Minutenzeiger eine Umdrehung pro Stunde, der Stundenzeiger eine Umdrehung in zwölf Stunden. Damit muss der Stundenzeiger gegenüber dem Minutenzeiger eine zwölffach langsamere Drehzahl haben. Im vereinfachten Zwei-Stufen-Lehrgetriebe treibt ein Ritzel mit 10 Zähnen ein Rad mit 40 Zähnen an: Drehzahlfaktor 10 / 40 = 1/4. Eine zweite Stufe 10 zu 30 liefert 1/3. Zusammen: (10 / 40) · (10 / 30) = 1/12. Läuft die Eingangswelle mit 1 Umdrehung pro Stunde, läuft die Ausgangswelle mit 1/12 Umdrehung pro Stunde. Reale Uhrwerke besitzen zusätzliche Wellen und Baugruppen; aus dem Rechenmodell lassen sich nicht ohne Bauzeichnung Einbaurichtung und Eignung eines Ersatzrades ableiten. Typischer Fehler: Zähnezahlen addieren oder das Verhältnis von Drehzahl und Zähnezahl nicht umkehren.

Diagnose, Wartung und Werterhalt

Eine fachlich nachvollziehbare Diagnose formuliert Symptom → mögliche Ursachen → schonende Prüfung → Befund → Maßnahme. Beispiel: Die Uhr bleibt stehen. Möglich sind schwankende Antriebsenergie, Reibung an einem Lager, ein blockierendes Zeigerwerk, eine verschobene Aufhängung oder ungeeignete Eingriffe aus früherer Wartung. Jede Hypothese braucht einen sicheren Nachweis; eine Vermutung ist kein Reparaturbefund. Vor dem Öffnen von Federhäusern, dem Entlasten von Gewichten, dem Einstellen der Hemmung oder der Auswahl von Reinigern/Ölen benötigt die Auszubildende eine auftragsbezogene Freigabe und die Angaben des Herstellers beziehungsweise eine fachlich verantwortete Restaurierungsentscheidung. Nicht pauschal irgendein Öl auf Zahnräder geben: Falsche Schmierstelle, Menge und Viskosität können Schäden verursachen. Bei denkmalwerten Objekten Erhaltung und Reversibilität besonders sorgfältig abwägen.

Als sichere Modellalternative dient eine ungespannte Getriebekarte aus Papier/Kunststoff oder eine digitale Simulation. Markiere einen absichtlich schief eingesetzten Demonstrations-Abstandhalter, vergleiche Leerlauf und korrekte Ausrichtung und dokumentiere, wie sich die Reibung verändert. Ein beschädigtes Originalteil wird dabei nicht bearbeitet. Anschauungshilfe: Uhrenmuseum: Erklärung der Pendeluhr und ihres Räderwerks.

Elektrische Großuhrwerke analysieren und sicher prüfen

Energie, Steuerung, Antrieb und Anzeige

Bei elektrischen oder elektromechanischen Großuhrwerken sind Energiequelle, Taktgeber, Schaltglied, Antrieb und Anzeige getrennt zu betrachten. Ein batteriebetriebenes Quarzuhrwerk verwendet typischerweise eine Quarzreferenz und einen Schrittmotor; eine elektromechanische Hauptuhr kann dagegen ein Pendel und elektromagnetische Hilfsantriebe besitzen. Beides ist nicht identisch. Ein Schaltplan zeigt Verbindungen, während ein Funktionsplan Signal- und Energiefluss beschreibt. Aus einem historischen Foto oder einer beliebigen Batteriespannung darfst du niemals eine universelle Sollspannung für ein konkretes Werk ableiten.

Abbildung: Historisches Quarz-Uhrwerk CQ 2000 aus dem Deutschen Uhrenmuseum; kein allgemeiner Reparaturplan.

Abbildung: Lavet-Schrittmotor einer Quarzuhr; Bauteile und Stromfluss anhand eines geeigneten Datenblatts einordnen.

Fachrechnen am getrennten Lehrstromkreis

Für einen reinen Rechen- und Simulationsstromkreis mit einer Stromquelle U = 3,0 V und einem Widerstand R = 150 Ω gilt nach dem Ohmschen Gesetz I = U / R = 3,0 V / 150 Ω = 0,020 A = 20 mA. Die elektrische Leistung des Widerstands beträgt P = U · I = 3,0 V · 0,020 A = 0,060 W. Dieser Wert gilt nur für das angegebene Widerstandsmodell: Ein Schrittmotor hat zeitlich wechselnde Strom- und Magnetisierungsvorgänge und darf nicht durch dieselbe Gleichstromrechnung als realer 150-Ω-Widerstand beschrieben werden. Wichtige Fehlerquellen sind mA-A-Verwechslung, fehlende Spannungsangaben und das Umstecken von Messleitungen am unter Spannung stehenden Gerät.

Grenzen der elektrischen Praxis

Vor jeder Handlung gelten die betriebliche Gefährdungsbeurteilung und Unterweisung. An Netzspannung, offenen elektrischen Anlagen und realen elektrischen Uhren nur nach Weisung einer befugten Fachkraft; Prüfungen und Arbeiten unter elektrischer Gefährdung sind keine selbstständige Azubi-Aufgabe. Auch bei Kleinspannung können Kurzschluss, heiße Bauteile und beschädigte Batterien gefährlich sein. Für Übungen: nur ein unbeschädigtes, berührungsgeschütztes 3-V-Batterie-Lehrmodul mit Steckverbindungen, vorab geprüfter Strombegrenzung und betreuter Spannungsmessung; alternativ ein vollständig digitales Schaltplanspiel. Kein Löten an unbekannten Baugruppen, kein Öffnen von Zellen und niemals Akkus überbrücken. Die jeweils geltende DGUV Vorschrift 3, die Betriebssicherheitsverordnung und Herstellerinformationen gehen der Übungsbeschreibung vor. Batterien und Elektronik separat und nach aktuellem Recht sammeln; das Umweltbundesamt erläutert die geltenden Rückgabewege und das Batterierecht seit 2025.

Jahresprojekt mit vollständiger Handlung und Kompetenzcheck

Projektauftrag und Jahresverlauf

Jahresauftrag: Für eine fiktive Ausstellung sollst du einen verständlichen und sicheren Diagnosebericht zum „Lehrfall A: Vorführ-Großuhr läuft unregelmäßig“ erstellen. Zusätzlich baust oder modellierst du eine nicht für reale Uhren bestimmte Demonstrationsbaugruppe und erklärst einem fiktiven Auftraggeber die Unterschiede zwischen mechanischem und elektrischem Antrieb. So verknüpfst du alle vier Lernfelder im Sinn einer vollständigen Handlung: Informieren → Planen → Entscheiden → Ausführen → Kontrollieren → Bewerten. Verteile die Bearbeitung nach dem tatsächlichen betrieblichen Ausbildungsplan und dem Landeslehrplan; folgende Stationen sind lediglich eine Empfehlung, keine verbindlichen Kalendermonate.

Projektstation	Fachliche Kompetenz	Nachweis
A: Auftrag und Zeitnormal	Sonnenuhr, Pendel, Quarz und Zeitreferenz fachlich vergleichen; Kundenfrage präzisieren	Auftragsblatt, Funktionsskizze und Vergleichstabelle
B: Werkstoff und Fertigung	Zeichnung lesen, Kunststoff-Distanzstück planen, Material kalkulieren und Toleranzen prüfen	Maßblatt, Rohmaterialrechnung und Messprotokoll
C: Mechanische Großuhr	Energiefluss, Räderwerk, Hemmung und mögliche Reibungsfehler am sicheren Modell analysieren	beschriftetes Fehlersuchdiagramm und Übersetzungsrechnung
D: Elektrische Großuhr	Versorgung, Schaltbild, Quarzantrieb oder Elektromagnet unterscheiden und einen risikoarmen Lehrstromkreis berechnen	Funktionsplan, Stromrechnung und Prüfnachweis
E: Abschluss und Übergabe	Soll-Ist vergleichen, Qualität belegen, Ergebnis und Grenzen kundengerecht erläutern	Freigabedokument, Bewertungsraster, Reflexion

Sicherheitsentscheidung: Eine echte Großuhr wird nur von einer fachlich befugten und beauftragten Person sowie Auszubildenden unter deren Leitung und Aufsicht bearbeitet; Arbeiten an gespeicherter mechanischer Energie oder elektrischen Baugruppen sind nach der Gefährdungsbeurteilung zuzuweisen. Steht keine sichere betriebliche Ausstattung zur Verfügung, wird die komplette Aufgabe mit einer Pendelanimation, einem ungespannten Papier-Getriebemodell und einer simulierten 3-V-Schaltung durchgeführt. Das Lehrmodell ersetzt nicht die technische Freigabe eines Originals.

Durchgerechneter Praxisfall: Lehrfall A

Ausgangslage (frei erfunden): Die Anzeige eines geschützten 3-V-Demonstrations-Uhrmoduls bewegt sich nicht; eine separat bereitgelegte Papier-Getriebekarte zeigt eine klemmende Welle. In einem echten Uhrenauftrag wären zwei verschiedene Befunde getrennt zu behandeln. Lernziel ist nicht, eine unbekannte Uhr unter Spannung zu reparieren, sondern eine Diagnosekette und einen kontrollierten, dokumentierten Eingriff an einem freigegebenen Modell durchzuführen. Das fiktive Prüfblatt erlaubt nur eine visuelle Kontrolle der Steckkontakte, den Tausch eines vormontierten Batteriefach-Steckmoduls durch die Aufsicht und die Beobachtung des geschlossenen Modells.

Arbeitsplan mit Verantwortlichkeit und Messpunkten:

1. Auftrag klären (10 Minuten): Symptom, vereinbarter Prüfumfang und ausdrückliche Freigabe für das Lehrmodell im Auftragsblatt festhalten; keine privaten Daten erfassen.
2. Gefahr prüfen (10 Minuten): Lehrmodul spannungsfrei über vorgesehenen Schalter schalten, Unversehrtheit der Batterie prüfen, Aufsicht zur Arbeitsfreigabe hinzuziehen; bei Beschädigung abbrechen.
3. Funktionshypothesen aufstellen (10 Minuten): mögliche Unterbrechung der Steckverbindung, leere Energiequelle oder mechanische Blockierung; Papier-Getriebekarte getrennt prüfen.
4. Modellteil herstellen und messen (25 Minuten): Distanzstück aus Papier/Kunststoff in Freigabeausführung nach Zeichnung 20,00 ± 0,10 mm darstellen; Messwerte 20,06 und 20,05 mm notieren, ohne Originalteile zu verändern.
5. Prüfung und geeignete Maßnahme (15 Minuten): visuell gelösten Stecker feststellen; die Aufsicht steckt das unbeschädigte, spannungsfreie Modul korrekt zusammen. Kein Öffnen des Motors und kein Eingriff in gespannte Werke.
6. Endkontrolle (15 Minuten): geschlossenes Lehrmodul mit freigegebener Energiequelle 15 Minuten gegen eine Referenzuhr beobachten, Anzeigeänderung protokollieren und auf ungewöhnliche Erwärmung achten; bei Auffälligkeiten sofort abbrechen.
7. Dokumentation und Übergabe (15 Minuten): Soll-Ist, plausible Fehlerursache, Grenzen des Modells, Materialeinsatz und eine verständliche fiktive Kundenmeldung verfassen.

Rechen- und Prüfergebnisse: Am Minutenzeiger entsprechen 15 Minuten 15/60 = 1/4 Umdrehung = 90°. Der Stundenzeiger bewegt sich bei idealer 12:1-Untersetzung in derselben Zeit um 90° / 12 = 7,5°. Das Lehrmodell zeigte nach 15 Minuten eine Anzeigeabweichung von 18 s. Unterrichtsbezogene Akzeptanzkriterien, nicht Hersteller-Gangnorm: kein Stillstand; Anzeigeänderung 90° ± 5° am Minutenzeiger; absolute Zeitabweichung höchstens 30 s in 15 Minuten; keine sichtbare Beschädigung. Gemessen wurden 89°, 18 s und kein Stillstand: Lehrmodell bestanden. Eine reale Uhr erfordert ein individuelles, vom Betrieb freigegebenes Prüfverfahren und gegebenenfalls längere Gangmessung.

Kostenbeispiel: 40 Minuten zu fiktiven 36 €/h ergeben (40/60) · 36 € = 24,00 €. Material 2,10 € plus Verbrauchsmittel 0,90 € ergeben 27,00 € rechnerische direkte Beispielkosten. Dies ist weder ein rechtsverbindliches Angebot noch ein marktüblicher Endpreis; Gemeinkosten, Steuer, Risiko und Reparaturfreigabe sind nicht enthalten. Eine mögliche Kundenmeldung: „Am abgesicherten Lehrmodell lag die Unterbrechung an der lösbaren Verbindung. Nach fachlich freigegebener Korrektur lief die Anzeige 15 Minuten ohne Stillstand. Aussagen über eine historische Uhr sind daraus nicht ableitbar; dafür wären gesonderte Untersuchungen erforderlich.“

Fehleranalyse und Reflexion: Verwechsle nicht zeitliche Abweichung (Sekunden) und Winkelabweichung (Grad); dokumentiere beide. Die zuvor beobachtete Papiergetriebe-Blockade beweist keinen elektrischen Fehler. Ein erfolgreicher Kurztest ersetzt weder Langzeitprüfung noch fachliche Freigabe. Frage abschließend: Welche Befunde waren beobachtet, welche nur vermutet? Welche alternative Diagnose hätte denselben Fehler erklären können? Welcher Eingriff wäre bei einem wertvollen Original unzulässig?

Bewertungsraster und konkreter Lernnachweis

Kriterium	Prüfbarer Nachweis	Punkte
Auftragsanalyse	verständliche Fehlerbeschreibung, Auftrag und Freigabegrenze	10
Arbeitsschutz und Umwelt	dokumentierte Gefährdung, sichere Modellwahl, Entsorgungsweg	15
Technische Diagnose	Energiefluss, Hypothesen und fachlich getrennte Befunde	15
Arbeits- und Materialplanung	nachvollziehbare Reihenfolge, Zuständigkeit, Bedarf und Kosten	10
Zeichnung und Messtechnik	korrekte Toleranz, zwei Istwerte und begründete Entscheidung	15
Elektrische Funktionsanalyse	Schaltplan, Einheiten und sichere Rechenannahmen	10
Endprüfung und Qualität	dokumentierter Soll-Ist-Vergleich und Abbruchkriterien	15
Kundenmeldung und Reflexion	klarer Bericht mit Grenzen und Verbesserungsvorschlag	10
Gesamt	100 Punkte; keine amtliche Prüfungsbewertung	100

Als Kompetenzcheck gilt nicht allein die Punktzahl. Eine Fachkraft bewertet zusätzlich, ob sicherheitskritische Entscheidungen eingehalten wurden. Bei gefährlichem Verhalten wird die Praxis unabhängig vom Punktestand unterbrochen. Ein vollständiger Nachweis umfasst Auftragsblatt, Zeichnung, Material- und Kostenrechnung, 12:1-Übersetzung, Diagnosediagramm, elektrischen Funktionsplan, Messprotokoll, Endkontrolle und eine etwa einminütige simulierte Kundenübergabe. Digitale Dokumente erhalten Datum, Versionsstand und nur fiktive Kennungen; fachliche Korrekturen werden nachvollziehbar protokolliert.

Interaktive Aufgaben

Fachquiz: berufliche Entscheidungen

Welches Element bestimmt bei einer klassischen Pendeluhr vorrangig den Takt? (Das schwingende Pendel) (!Das Zifferblatt) (!Die Lackierung des Gehäuses) (!Die Größe des Minutenzeigers)

Wie oft dreht sich der Minutenzeiger während einer Umdrehung des Stundenzeigers auf einem Zwölfstundenzifferblatt? (Zwölfmal) (!Zweimal) (!Sechsmal) (!Vierundzwanzigmal)

Welche Änderung vergrößert bei sonst gleichen Bedingungen die Dauer einer idealisierten Pendelschwingung? (Eine größere Pendellänge) (!Eine kleinere Pendellänge) (!Eine andere Zeigerfarbe) (!Ein kürzerer Sekundenzeiger)

Welche gemessene Länge liegt innerhalb der Übungstoleranz 20,00 mm plus oder minus 0,10 mm? (20,06 mm) (!20,12 mm) (!19,88 mm) (!20,20 mm)

Welche Gesamtdrehzahl ergibt ein zweistufiges Getriebe mit den Faktoren ein Viertel und ein Drittel? (Ein Zwölftel der Eingangsdrehzahl) (!Ein Siebtel der Eingangsdrehzahl) (!Drei Viertel der Eingangsdrehzahl) (!Die zwölfache Eingangsdrehzahl)

Wie gehst du bei einer unbekannt gespannten Antriebsfeder im Originalwerk vor? (Arbeit stoppen und die befugte Fachkraft hinzuziehen) (!Federhaus ohne Freigabe öffnen) (!Feder mit einem gewöhnlichen Schraubendreher festhalten) (!Die Feder durch starkes Ziehen entspannen)

Welcher Befund stützt am besten die Hypothese einer unterbrochenen Steckverbindung am freigegebenen Lehrmodell? (Ein sichtbar gelöster Steckkontakt bei abgeschalteter Energieversorgung) (!Ein schönes Zifferblatt) (!Ein lautes Schlagwerk in einer anderen Uhr) (!Ein größerer Uhrendurchmesser)

Wie groß ist der Strom durch einen modellierten Widerstand von 150 Ohm bei 3,0 Volt? (20 Milliampere) (!2 Milliampere) (!200 Milliampere) (!2 Ampere)

Welche Aussage zur Schmierung einer historischen Großuhr ist fachlich vertretbar? (Schmierstelle und Mittel vorab anhand geeigneter Fachunterlagen und Freigabe festlegen) (!Alle Zahnräder großzügig mit Haushaltsöl bedecken) (!Jede Hemmung immer trocken abschleifen) (!Ölmenge allein nach der Gehäusefarbe wählen)

Welchen Winkel durchläuft ein ideal gleichmäßig laufender Minutenzeiger in 15 Minuten? (90 Grad) (!7,5 Grad) (!180 Grad) (!15 Grad)

Memory: Baugruppe und Aufgabe

Antrieb	Stellt dem Uhrwerk nutzbare Energie bereit
Hemmung	Gibt Bewegung im Takt des Reglers schrittweise frei
Pendel	Bildet den mechanischen periodischen Gangregler
Räderwerk	Überträgt und übersetzt die Drehbewegung
Messschraube	Prüft kleine Maße mit definierter Ablesung
Schaltplan	Zeigt elektrische Verbindungen und Bauteile

Drag-and-drop: Auftragsschritt zuordnen

Ordne den beruflichen Arbeitsschritt zu.	Passende Beschreibung
Auftragsklärung	Fehlerangabe und erlaubten Umfang festhalten
Gefährdungsbeurteilung	Gefährdungen und Schutzmaßnahmen vor der Tätigkeit ermitteln
Arbeitsplanung	Schritte, Material, Messpunkte und Verantwortung festlegen
Funktionsprüfung	Sollwerte mit gemessenen Istwerten vergleichen
Übergabeprotokoll	Befund, Grenze und Empfehlung sachlich mitteilen

Kreuzwort: Fachwörter

Pendel	Mechanischer Schwinger zur Taktbestimmung einer Großuhr
Hemmung	Baugruppe zur schrittweisen Freigabe des Räderwerks
Zeiger	Drehbares Anzeigeelement auf einem Zifferblatt
Messschraube	Präzisionsmessmittel zum Prüfen kleiner Längen
Widerstand	Elektrische Größe oder Bauelement im Ohmschen Gesetz
Batterie	Tragbare elektrochemische Energiequelle

LearningApps: zusätzliche Zuordnungsübungen

Die Suche zeigt Angebote anderer Autorinnen und Autoren; prüfe fachliche Eignung und Nutzungsrechte jeder gefundenen App. Sie ist kein Ersatz für den Kompetenzcheck dieses Kurses.

Lückentext: Auftrag und Prüfung

Ergänze die Fachbegriffe aus den Kapiteln.

Bei einer mechanischen Großuhr liefert der die benötigte Energie.

Die periodische Freigabe des Räderwerks übernimmt die .

Die Taktung einer klassischen Pendeluhr wird durch das bestimmt.

Eine technische Zeichnung mit erlaubten Maßabweichungen definiert die .

Die gedrehte Bewegung des Minutenzeigers wird über ein auf weitere Wellen übertragen.

Bei U gleich drei Volt und R gleich einhundertfünfzig Ohm fließen rechnerisch zwanzig .

Vor Eingriffen an einem Original ist eine dokumentierte der verantwortlichen Fachkraft erforderlich.

Am Ende eines Auftrags macht der Vergleich von Soll und Ist die des Ergebnisses prüfbar.

Offene Aufgaben

Leicht

1. Zeitmesssysteme vergleichen: Erstelle eine Tabelle zu Sonnenuhr, Pendeluhr, Quarzuhr und Atomuhr mit Taktquelle, Energie, Anzeige und einer begrenzenden Bedingung; begründe die Unterschiede an einem fiktiven Kundenwunsch.
2. Baugruppen zuordnen: Beschrifte eine selbst angefertigte Zeichnung eines Großuhr-Lehrmodells mit Antrieb, Räderwerk, Hemmung, Gangregler und Anzeige; kennzeichne Kraft- und Informationsfluss.
3. Maß protokollieren: Werte zwei vorgegebene Messwerte 20,06 mm und 20,12 mm für 20,00 ± 0,10 mm aus und formuliere für beide eine Qualitätsentscheidung mit Grenze des Messverfahrens.
4. Sichere Alternative: Markiere an drei Bildkarten Risiken eines gewichtgetriebenen Uhrwerks und beschreibe eine ungefährliche Papier- oder CAD-Alternative ohne Eingriff in reale Uhrwerke.

Standard

1. Zeigerübersetzung: Rechne eine zweistufige Getriebeübersetzung aus den Zähnezahlen 10 zu 40 und 10 zu 30 einschließlich Rechenweg, Drehrichtungshinweis und Ergebnisprüfung.
2. Werkstoffplanung: Plane vier ungefährliche Kunststoffabschnitte von je 18 mm bei 3 mm angenommener Schnittzugabe und begründe Rohlingwahl, Ausschuss und nachhaltige Verwendung.
3. Diagnosebericht: Erstelle ein Symptom-Hypothesen-Prüfverfahren-Protokoll für eine fiktiv stehen gebliebene mechanische Großuhr und trenne Beobachtung, Vermutung und fachlich freizugebenden Eingriff.
4. Elektrischer Lehrstromkreis: Zeichne einen berührungsgeschützten simulierten Stromkreis mit 3,0 V und 150 Ohm, rechne Strom und Leistung und erläutere, warum das keine reale Schrittmotorcharakteristik ist.

Schwer

1. Vollständige Handlung: Entwickle für Lehrfall A einen Auftrag mit Arbeitsplan, Abbruchkriterien, Messprotokoll, Kundenmeldung und begründeter Entscheidung anhand des Bewertungsrasters.
2. Ganggenauigkeit untersuchen: Berechne die Periode für zwei verschiedene Pendellängen mit Einheiten; bewerte den Einfluss von Annahmen und erkläre, warum eine kurze Modellmessung keine vollständige Gangprüfung ersetzt.
3. Nachhaltige Entscheidung: Vergleiche Reparatur, Teileersatz und Nicht-Eingriff bei einer fiktiven historisch wertvollen Großuhr mit Kriterien für Werterhalt, Umweltbelastung, Freigabe und technische Sicherheit.
4. Digitales Übergabedossier: Erstelle ein vollständig anonymes digitales Dossier mit Zeichnungsversionen, Fehlerbaum, Bildquellen, Prüfdaten und reflektierter Beratung; verwende weder echte Kundendaten noch geschützte Betriebszeichnungen.

Lernkontrolle

1. Auftragsanalyse: Welche konkreten Rückfragen trennen beim Lehrfall A die Kundenbeobachtung von einer technischen Diagnose, und welche Angaben gehören nicht auf eine öffentliche Kursseite?
2. Fehlerübertragung: Erkläre an einem beschrifteten Ablauf, warum ein periodisch bewegtes Pendel eine stockende Anzeige nicht zwangsläufig ausschließt.
3. Berechnungstransfer: Ein anderes Lehrgetriebe besitzt Stufen von 12 zu 36 und 10 zu 40. Bestimme die Gesamtdrehzahl, prüfe die 12:1-Forderung und leite einen möglichen Einsatz ab.
4. Qualitätsentscheidung: Ein Distanzstück ist 20,09 mm lang, die Ableseunsicherheit des verfügbaren Messmittels beträgt ungefähr 0,03 mm. Begründe, warum eine unkritische Freigabe am oberen Toleranzrand problematisch sein kann.
5. Strommodell: Berechne I und P für U = 3,0 V und R = 300 Ω, gib die Einheiten an und nenne zwei Grenzen der Übertragung auf einen realen Quarz-Schrittmotor.
6. Sicherheitsentscheidung: Ein Ausbildungsauftrag betrifft eine nicht dokumentierte Netzanschluss-Uhr mit beschädigter Isolation. Welche Arbeiten unterbleiben, wer ist einzuschalten und welche Lernalternative erfüllt trotzdem das fachliche Ziel?

Lernnachweis

Wissen: Du unterscheidest mindestens vier Zeitmesssysteme, erläuterst die Funktionen von Antrieb, Übertragung, Hemmung, Pendel, Zeigerwerk und elektrischer Steuerung und erkennst die Grenzen der Modellrechnung. Rechnen: Du leitest eine 12:1-Untersetzung, zulässige Maßgrenzen, Materialbedarf, Strom und Leistung mit nachvollziehbaren Einheiten ab. Handlung: Du erstellst eine nachvollziehbare, sicher freigegebene Arbeitsfolge und beobachtest ein geschütztes Modell statt gefährliche Originalarbeiten zu imitieren. Produkt: Ein vollständiges anonymes Projektdossier enthält fiktiven Kundenauftrag, technische Skizzen, Material- und Kostenblatt, Hypothesen, Messprotokoll, akzeptierte beziehungsweise verworfene Qualitätskriterien, Ergebnis und Quellen. Transfer: Du erklärst in einem simulierten Fachgespräch, warum ein erfolgreich getestetes Lehrmodell nicht automatisch ein repariertes Original belegt.

Die ausbildende Fachkraft kann die Qualität anhand des 100-Punkte-Rasters bewerten und individuelle Rückmeldungen zu Fachsprache, korrekten Einheiten, Arbeitsorganisation und Sicherheitsentscheidungen geben. Der Lernnachweis ersetzt keine vorgeschriebenen Prüfungen. Richtige Rechenwege und eine saubere Dokumentation zählen auch dann als fachliche Leistung, wenn aus Sicherheitsgründen ausschließlich Simulationen genutzt wurden.

OER und Wikipedia

Berufsprofil, Rechtsgrundlagen und curriculare Zuordnung (geprüfte Primärquellen):

1. BIBB: Uhrmacher/Uhrmacherin, Berufsprofil und aktuelle Verweise auf die Ausbildungsordnung.
2. Geltende konsolidierte Ausbildungsordnung vom 2. Juli 2001 einschließlich Berichtigung vom 22. November 2001; die Jahreszuordnung des Rahmens für die Berufsausbildung ist mit dem Ausbildungsbetrieb abzustimmen.
3. KMK-Rahmenlehrplan Uhrmacher/Uhrmacherin, Lernfelder 1 bis 4 im ersten Ausbildungsjahr; das zuständige Land kann einen angepassten Lehrplan vorsehen.
4. Arbeitsschutzgesetz § 5: Gefährdungsbeurteilung, Betriebssicherheitsverordnung: sichere Verwendung und Instandhaltung und DGUV Vorschrift 3: elektrische Anlagen und Betriebsmittel. Maßgeblich sind die aktuell für Betrieb, Tätigkeit und Versicherungsträger geltenden Fassungen sowie konkrete Herstellerinformationen, nicht historische Tabellenwerte oder allgemeine Internettipps.
5. Umweltbundesamt: Batterie- und Altbatterierückgabe, einschließlich der neueren Rechtslage seit 2025.

Anschauliche und weiterführende Lernmaterialien: Uhrenmuseum Saarland: Funktionsbeschreibung einer Pendeluhr; Horopedia: Hemmung und Animationen (überwiegend Beispiel für Kleinuhren, nicht mit jedem Großuhrwerk gleichzusetzen); EduMedia: Interaktive Darstellung einer mechanischen Uhr (Zugangsbedingungen vor Einsatz prüfen). Ein frei zugänglicher Text oder eine frei abrufbare Animation ist nicht automatisch unter freier Lizenz nutzbar.

Deutschsprachige Fachvideos zur beruflichen Orientierung: Bundesagentur für Arbeit über HubbS: Uhrmacher/in, Berufsvideo (Copyright, freier Zugang laut Medieneintrag); ARD/BR JobChallenge: Kann die Schülerin eine 20.000-Euro-Uhr bauen? (veröffentlicht 08.10.2026). Beides sind externe Verweise, keine frei lizenzierten Video-Reuploads. Ohne nachweisbar geeignete und direkt zugängliche YouTube-/Vimeo-Fachaufzeichnung wird kein unbestätigter Video-Identifier als eingebetteter Film ausgegeben.

Bildnachweise und Lizenzbelege zu den tatsächlich eingesetzten Commons-Medien: Die Dateien bleiben bei Wikimedia Commons; Urheber- und Lizenzhinweise sind bei Nachnutzung zu beachten. Die Quellenbeschreibungen sind nicht mit einer Herstellerfreigabe für praktische Arbeiten gleichzusetzen.

Wikipedia als ergänzendes Nachschlagewerk, nicht als Ersatz für Herstellerunterlagen: Uhrmacher und Pendeluhr.

Verknüpfte Lernbereiche

Uhrmacherhandwerk im ersten Ausbildungsjahr Zeitmessung und Pendel: Taktgeber, Periodendauer, Systeme der Zeitmessung Feinmechanik und Messtechnik: Fertigung, Zeichnung, Toleranz und Materialbedarf Uhrwerk und Hemmung: Antrieb, Räderwerk, Diagnose und Instandhaltung Elektrizitätslehre und Schaltplan: elektrische Großuhr, Stromkreis, Datenschutz bei Prüfdaten Qualitätsmanagement und Arbeitsschutz: Kundenkommunikation, Risiko, Nachhaltigkeit und Lernnachweis

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