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Gebäudeautomation und Energiemanagement – Optimierungsregeln nachvollziehbar gestalten

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Gebäudeautomation und Energiemanagement – Optimierungsregeln nachvollziehbar gestalten

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Gebäudeautomation und Energiemanagement – Optimierungsregeln nachvollziehbar gestalten

Ausbildungskurs | Technische Gebäudeausrüstung, Elektrotechnik, SHK und Gebäudeautomation

Lernzeit: ca. 90–120 Minuten in sechs kurzen Lerneinheiten

Lernziel: Du kannst Energieeinsparmaßnahmen anhand von Anlagenschemata, Gebäudemodellen und Messwerten beurteilen, transparente Optimierungsregeln formulieren und deren Auswirkungen auf Energieverbrauch, Raumluftqualität und Betriebssicherheit prüfen.


Einleitung

Wie kann ein Gebäude weniger Energie verbrauchen, ohne Komfort, Gesundheit oder Sicherheit zu gefährden?

Die Gebäudeautomation verbindet Sensoren, Regler, Aktoren und technische Anlagen. Das Energiemanagement hilft, unnötigen Verbrauch zu erkennen und Verbesserungen nachzuweisen.

Deine Aufgabe: Optimiere eine fiktive Lüftungsanlage. Jede Entscheidung muss verständlich, überprüfbar und rückgängig zu machen sein.

Bildauftrag: Finde im Gebäudeautomationsschema die Verbindungen zwischen den technischen Geräten und den übergeordneten Systemen.

Videoauftrag: Notiere zwei Gründe, warum eine Verbrauchsmessung vor einer Optimierung notwendig ist.


Die wichtigste Regel: Sicherheit vor Einsparung

Eine Energieoptimierung darf keine Sicherheitsfunktion außer Kraft setzen.

  1. Anlagensicherheit: Brand-, Rauch-, Frost- und andere Schutzfunktionen bleiben wirksam.
  2. Hygiene: Erforderliche Lüftung und Luftqualität dürfen nicht unterschritten werden.
  3. Betriebssicherheit: Änderungen müssen geprüft, freigegeben und dokumentiert sein.
  4. Energieeffizienz: Innerhalb dieser Grenzen darfst Du nach Einsparmöglichkeiten suchen.

Geschützter Übungsraum: Alle folgenden Werte sind erfunden. Arbeite ausschließlich mit einer lokalen, isolierten Simulation oder einer ausdrücklich autorisierten Testumgebung. Keine Verbindung zu fremden Netzen, Produktivanlagen oder Kundenanlagen. Keine echten Zugangsdaten, Kundendaten oder ungefragten Datenübertragungen. Keine Eingriffe in Sicherheits-, Alarm- oder Schutzfunktionen.


Ausbildungsfall: Das Lernhaus West

Du arbeitest als Auszubildende oder Auszubildender in einem fiktiven Gebäudetechnikbetrieb.

Das Lernhaus West besitzt einen Unterrichtsraum, eine Werkstatt und einen Flurbereich. Eine zentrale raumlufttechnische Anlage versorgt die Räume mit Außenluft.

Ein Gebäudemodell kann Räume und technische Bauteile räumlich zuordnen. Es ersetzt jedoch weder ein geprüftes Anlagenschema noch eine Funktionsbeschreibung.

Fiktives Gebäudemodell:

Zone Nutzung Modellierte Nutzungszeit
Unterricht A 24 Lernende 08:00–15:00 Uhr
Werkstatt B Ausbildung 08:00–17:00 Uhr
Flur C Verkehrsfläche nach Bedarf

Arbeitsauftrag: Erstelle aus diesen Angaben einen vereinfachten Gebäudegrundriss und ordne die Lüftungsanlage den drei Zonen zu.

Bildauftrag: Beschreibe, warum ein dreidimensionales Technikraummodell bei der Fehlersuche helfen kann.


Ausgangssituation

Mess- oder Betriebsgröße Fiktiver Wert
Elektrische Ventilatorleistung im betrachteten Betriebszustand 6 kW
Bisher betrachtete Laufzeit 12 Stunden
Vorgeschlagene Vergleichslaufzeit 8 Stunden
CO₂-Konzentration im belegten Unterrichtsraum 1450 ppm
Filterdifferenzdruck zu Beginn 90 Pa
Filterdifferenzdruck später bei vergleichbarem Luftvolumenstrom 210 Pa

Problem: Die Lüftung benötigt viel elektrische Energie. Gleichzeitig ist die Raumluftqualität im Unterrichtsraum verbesserungsbedürftig und ein Filtermesswert verändert sich deutlich.

Du darfst keine pauschale Abschaltung empfehlen. Zuerst musst Du Ursachen, Randbedingungen und mögliche Konflikte untersuchen.


Lerneinheit 1: Anlagen verstehen

Dauer: 10 Minuten


Sensor – Regler – Aktor

Ein Sensor erfasst beispielsweise Temperatur, CO₂-Konzentration oder Druck.

Ein Regler verarbeitet den Messwert und berücksichtigt den festgelegten Sollwert.

Ein Aktor setzt zulässige Stellbefehle um, etwa an einem Ventil oder einer Luftklappe.

Merkschema:

Sollwert ───────┐
                ▼
Sensor → Istwert → Regler → Aktor → Anlage
           ▲                        │
           └──── Rückmeldung ───────┘

Die schematische Rückmeldung zeigt das Grundprinzip eines geschlossenen Regelkreises. Sicherheitsfunktionen sind dabei gesondert zu berücksichtigen.

Mini-Auftrag: Erkläre einem anderen Auszubildenden, weshalb eine Regelung ohne zuverlässige Messwerte keine belastbaren Entscheidungen treffen kann.


Heiz- und Lüftungstechnik unterscheiden

Bei einer Heizungsanlage wird Wärme transportiert und geregelt. Bei einer Lüftungsanlage geht es zusätzlich um den Austausch und die Qualität der Raumluft.

Merke: Eine niedrigere Ventilatorlaufzeit ist nicht automatisch eine gute Optimierung.


Lerneinheit 2: Optimierungsregeln formulieren

Dauer: 15 Minuten

Eine verständliche Regel enthält mindestens fünf Informationen:

  1. Zielwert: Was soll verbessert werden?
  2. Bedingung: Wann gilt die Regel?
  3. Stellgröße: Was darf verändert werden?
  4. Schutzfunktion: Wann darf die Änderung nicht ausgeführt werden?
  5. Dokumentation: Wie werden Wirkung, Freigabe und Rücknahme nachgewiesen?


Beispiel einer transparenten Regel

Bestandteil Beispiel im Lernhaus West
Ziel Ventilatorenergie reduzieren
Eingangswerte Nutzungsplan, Belegung, Raumluftqualität, Anlagenstatus
Bedingung Raum nachweislich nicht genutzt
Mögliche Aktion Freigegebenen reduzierten Betriebsmodus prüfen
Ausnahme Erforderliche Hygiene-, Nachlauf- und Schutzfunktionen haben Vorrang
Nachweis Vorher-Nachher-Trend, Freigabe, Zeitstempel und Versionsstand
Rücknahme Zum dokumentierten Ausgangszustand zurückkehren

Wichtig: Diese Regel ist ein Entwurf, kein Befehl für eine reale Anlage. Die zulässigen Betriebsarten, Luftvolumenströme und Schutzgrenzen müssen aus der geprüften Planung stammen.


Gestufte Hilfen

Hilfe 1 – Einstieg

Frage Dich: Welches konkrete Problem soll die Optimierungsregel lösen?

Hilfe 2 – Anwendung

Unterscheide zwischen Nutzungsbedingungen, Messwerten, Stellgrößen und unveränderbaren Schutzbedingungen.

Hilfe 3 – Lösungshilfe

Eine gute Regel beschreibt: Zweck, Auslöser, erlaubte Aktion, Ausnahmen, Verantwortlichkeit, Prüfung und Rückfallstrategie.


Lerneinheit 3: Energie analysieren

Dauer: 15 Minuten

Ein Stromzähler erfasst elektrische Energie. Für eine vereinfachte Rechnung mit konstanter Leistung gilt:

Energie = Leistung × Zeit

E = P × t

Die Energie wird in Kilowattstunden (kWh) angegeben.


Interaktiver Fall Energie

Die Modellrechnung verwendet bei beiden Varianten eine konstante elektrische Leistung von 6 kW.

Variante Rechnung Energie
Ausgangszustand 6 kW × 12 h 72 kWh
Theoretische Vergleichsvariante 6 kW × 8 h 48 kWh

Deine Entscheidung: Berechne die theoretische Energieeinsparung und den prozentualen Unterschied. Bearbeite anschließend die Quizfragen zur Energie.

Hilfe 1

Ziehe den Energiebedarf der Vergleichsvariante vom Ausgangswert ab.

Hilfe 2

Teile die Differenz durch den Ausgangswert und multipliziere mit 100.

Feedback und Musterlösung

72 kWh minus 48 kWh ergeben 24 kWh. Das sind rund 33,3 % des Ausgangswerts. Die Rechnung ist für das vereinfachte Modell richtig. Eine reale Einsparung ist damit noch nicht nachgewiesen, weil sich Leistung, Belegung und Betriebsbedingungen ändern können. Die verkürzte Laufzeit wäre nur zulässig, wenn alle erforderlichen Lüftungs-, Nachlauf- und Schutzfunktionen erhalten bleiben.


Energie intelligent nutzen

Videoauftrag: Finde ein Beispiel für Energiemanagement, bei dem Energieverbrauch nicht nur gemessen, sondern durch eine begründete Betriebsentscheidung beeinflusst wird.


Lerneinheit 4: Hygiene und Luftqualität sichern

Dauer: 15 Minuten

Eine effiziente Lüftungsanlage soll ausreichend Außenluft zuführen und dabei möglichst wenig Energie benötigen.

Ein Wärmeübertrager kann Wärme zwischen Luftströmen übertragen und damit Lüftungswärmeverluste reduzieren.

Videoauftrag: Erkläre den Unterschied zwischen Luftaustausch und Wärmerückgewinnung.


Interaktiver Fall Hygiene

Situation: Im fiktiven Unterrichtsraum befinden sich 24 Lernende. Der CO₂-Sensor meldet 1450 ppm.

Das Umweltbundesamt verwendet für Unterrichtsräume 1000 ppm als wichtigen Leitwert zur Beurteilung der Raumluftqualität. CO₂ ist ein Lüftungsindikator, aber kein vollständiger Nachweis für die Abwesenheit anderer Luftverunreinigungen.

Deine Entscheidung: Soll die Lüftung aus Energiespargründen reduziert werden, obwohl die Raumluftqualität auffällig ist?

Hilfe 1

Überlege, welches Ziel wichtiger ist: eine kurzfristige Energieeinsparung oder eine ausreichende Außenluftversorgung im belegten Raum.

Hilfe 2

Vergleiche den Messwert mit dem Leitwert. Prüfe außerdem Messort, Sensorplausibilität, Belegung und den Anlagenstatus.

Feedback zur Entscheidung

Eine pauschale Reduzierung wäre nicht sachgerecht. Der Wert von 1450 ppm spricht für eine Prüfung und Verbesserung der Lüftungssituation. Eine fachlich freigegebene bedarfsgerechte Regelung muss die erforderliche Raumluftqualität einhalten. Ein CO₂-Messwert allein beschreibt nicht alle hygienischen Anforderungen.


Lerneinheit 5: Fehler erkennen und diagnostizieren

Dauer: 15 Minuten

Messwertänderungen müssen nicht automatisch einen bestimmten technischen Fehler beweisen.

Bildauftrag: Unterscheide sichtbare elektrische Komponenten von den Funktionen, die sich allein anhand eines Fotos nicht sicher bestimmen lassen.


Interaktiver Diagnosefall

Im fiktiven Lüftungsgerät verändert sich der Filterdifferenzdruck bei vergleichbarem Luftvolumenstrom:

Zeitpunkt Filterdifferenzdruck
Ausgangsmessung 90 Pa
Spätere Messung 210 Pa

Deine Aufgabe: Entscheide, welche Prüfung zuerst sinnvoll ist. Begründe, warum der erhöhte Wert noch keine eindeutige Diagnose erlaubt.

Hilfe 1

Ein größerer Druckverlust kann auf einen höheren Strömungswiderstand hinweisen.

Hilfe 2

Prüfe gedanklich Filterzustand, Luftvolumenstrom, Messleitungen und die Zuverlässigkeit der Sensorwerte.

Begründetes Feedback

Eine mögliche Ursache ist ein verschmutzter Filter. Auch Messfehler oder andere veränderte Anlagenbedingungen müssen geprüft werden. Die richtige Ausbildungsentscheidung lautet daher: Messwerte vergleichen, Ursachen eingrenzen und eine fachgerechte Prüfung durch zuständige Personen veranlassen. Filteralarme und Schutzmechanismen dürfen nicht zur Energieeinsparung überbrückt werden.


Lerneinheit 6: Ergebnisse sicher dokumentieren

Dauer: 10 Minuten

Ein digitales Gebäudemodell kann helfen, Geräte, Räume und dokumentierte Funktionen zuzuordnen.

Eine gute Optimierung ist nur dann nachvollziehbar, wenn eine andere Fachkraft erkennen kann, warum eine Entscheidung getroffen wurde.


Das Prüfprotokoll

Prüffeld Was dokumentierst Du?
Ausgangszustand Messwerte, Zeitraum und Betriebsbedingungen
Änderungsentwurf Ziel, Bedingungen und erlaubte Stellgrößen
Sicherheitsprüfung Unveränderte Schutzfunktionen und Sperrbedingungen
Hygienekontrolle Raumluftqualität und erforderliche Betriebsbedingungen
Energiemessung Vergleichbare Verbrauchswerte und Einheiten
Diagnose Auffälligkeiten und mögliche Ursachen
Freigabe Zuständige Rolle und dokumentierte Entscheidung
Rückfall Wiederherstellbarer Ausgangszustand


Digitale Gebäudeautomation als Ergänzung

Vertiefungsvideo: BACnet-Objekte und ihre Eigenschaften.

Beobachtungsauftrag: Erläutere, warum ein eindeutig beschriebener Datenpunkt leichter zu prüfen ist als eine unbekannte Variable.

Im Kurs werden keine echten BACnet-Geräte gesucht, ausgelesen oder angesteuert.


Interaktive Aufgaben


Quiz: Teste Dein Wissen

Welches Bauteil erfasst einen Messwert in der Gebäudeautomation? (Sensor) (!Aktor) (!Stellantrieb) (!Ventil)




Was beschreibt der Istwert in einem Regelkreis? (Den aktuell erfassten Zustand) (!Die maximale Anlagenleistung) (!Die Energieabrechnung) (!Eine fest eingestellte Sicherheitsgrenze)




Welche Darstellung hilft, technische Geräte räumlich zuzuordnen? (Gebäudemodell) (!Stromrechnung) (!Temperaturanzeige) (!Alarmton)




Wie viel elektrische Energie benötigt ein Gerät mit 6 kW konstanter Leistung in 12 Stunden? (72 kWh) (!48 kWh) (!18 kWh) (!120 kWh)




Wie groß ist die rechnerische Einsparung beim Vergleich von 72 kWh und 48 kWh? (24 kWh) (!12 kWh) (!48 kWh) (!72 kWh)




Welche Entscheidung passt zu einem belegten Unterrichtsraum mit auffällig hoher CO₂-Konzentration? (Lüftungssituation prüfen und ausreichende Außenluftversorgung sicherstellen) (!Lüftung unabhängig von der Belegung abschalten) (!CO₂-Sensor aus der Regelung entfernen) (!Hygienische Anforderungen dauerhaft aussetzen)




Was ist bei einem deutlich steigenden Filterdifferenzdruck bei vergleichbarem Luftvolumenstrom sinnvoll? (Filterzustand und Messwertplausibilität prüfen) (!Filteralarm dauerhaft deaktivieren) (!Messwerte ohne Prüfung löschen) (!Schutzfunktionen außer Betrieb nehmen)




Was gilt bei einer Optimierungsregel für Sicherheitsfunktionen? (Sicherheitsfunktionen müssen erhalten bleiben) (!Sicherheitsfunktionen dürfen zur Verbrauchssenkung abgeschaltet werden) (!Sicherheitsfunktionen sind bei geringer Belegung überflüssig) (!Sicherheitsfunktionen können durch eine Strommessung ersetzt werden)




Was macht eine Optimierungsentscheidung nachvollziehbar? (Dokumentierte Messwerte und freigegebene Regelversionen) (!Eine nicht dokumentierte Änderung) (!Ein unbekannter Sollwert) (!Eine gelöschte Störungshistorie)




Wann darf eine vorgeschlagene Optimierungsregel für eine reale Anlage übernommen werden? (Nach fachlicher Prüfung und erforderlicher Freigabe) (!Sobald die erste Modellrechnung eine Einsparung zeigt) (!Wenn keine Dokumentation vorhanden ist) (!Wenn dafür ein Sicherheitsalarm unterdrückt wird)




Begründetes Quizfeedback anzeigen

  1. Ein Sensor liefert die benötigte Information über den Anlagenzustand.
  2. Der Istwert beschreibt den erfassten aktuellen Zustand und wird mit einer Vorgabe verglichen.
  3. Ein Gebäudemodell ermöglicht die räumliche Zuordnung technischer Komponenten.
  4. Sechs Kilowatt über zwölf Stunden ergeben 72 Kilowattstunden.
  5. Die Differenz zwischen 72 und 48 Kilowattstunden beträgt 24 Kilowattstunden.
  6. Bei auffälliger Raumluftqualität darf eine reine Energieeinsparung nicht Vorrang haben.
  7. Ein steigender Filterdifferenzdruck ist ein Diagnosehinweis und muss überprüft werden.
  8. Sicherheitsfunktionen dürfen nicht durch gewöhnliche Optimierungsregeln unwirksam werden.
  9. Dokumentierte Daten und Versionsstände ermöglichen die spätere Prüfung.
  10. Die theoretische Energieersparnis ersetzt keine Sicherheitsprüfung, Betriebsbewertung und Freigabe.


Memory

Ordne zusammengehörende Begriffe zu.

Sensor Messwerterfassung
Aktor Stellbewegung
Sollwert Zielvorgabe
Trendanalyse Zeitlicher Verlauf
Stromzähler Elektrischer Energieverbrauch
Gebäudemodell Räumliche Zuordnung
Rückfallstrategie Wiederherstellung





Drag and Drop

Ordne die Fachbegriffe ihren Bedeutungen zu.

Ordne die richtigen Begriffe zu. Bedeutung
Leistung Momentane Energieumsetzung
Energie Über die Zeit umgesetzte Arbeit
Differenzdruck Druckunterschied zwischen Messstellen
Freigabe Dokumentierte Zustimmung
Alarm Meldung eines auffälligen Zustands
Nutzungsprofil Zeitliches Belegungsmuster
Regelkreis Geschlossene Rückführung von Messwerten





Kreuzworträtsel

Sensor Welches Bauteil erfasst eine physikalische Messgröße?
Sollwert Wie heißt die vorgegebene Zielgröße einer Regelung?
Ventilator Welches Gerät fördert die Luft durch eine Lüftungsanlage?
Regelkreis Wie heißt die Verbindung aus Regelung und Rückmeldung?
Alarm Wie heißt eine automatisch erzeugte Warnmeldung?
Protokoll Wie heißt die dokumentierte Aufzeichnung einer Prüfung?





LearningApps

Suche nach weiteren Übungen zu Gebäudeautomation, Energiemanagement und Regelungstechnik.

Hinweis: Die Suche führt zu einem externen Angebot. Verwendete Aufgaben müssen fachlich geprüft werden. Übertrage keine echten Anlagen- oder Kundendaten.


Lückentext

Vervollständige den Text.
Ein

erfasst einen physikalischen Anlagenzustand.
Ein

setzt einen zulässigen Stellbefehl um.
Der aktuell erfasste Messwert heißt

.
Der vorgegebene Zielwert heißt

.
Die zeitliche Darstellung eines Messwertverlaufs wird häufig als

bezeichnet.
Die elektrische Energie wird häufig in

angegeben.
Ein digitaler Gebäudezwilling kann auf einem

aufbauen.
Eine wichtige Messgröße zur Beurteilung der Lüftungssituation ist

.
Ein zunehmender Filterdruckverlust kann auf eine

hinweisen.
Vor einer Änderung ist die erforderliche

einzuholen.
Die Ergebnisse einer Untersuchung werden in einem

dokumentiert.
Eine sichere Optimierung benötigt eine nachvollziehbare

.




Offene Aufgaben

Bearbeite die Aufgaben ausschließlich mit dem fiktiven Ausbildungsfall. Die Aufgaben steigen im Schwierigkeitsgrad von Basiswissen über Anwendung bis zum Transfer.


Leicht – Basisaufgaben

  1. Gebäudeautomation: Zeichne ein einfaches Schema mit Sensor, Regler, Aktor und Lüftungsanlage.
  2. Sensor: Benenne drei geeignete Messgrößen für die Beurteilung eines Lüftungssystems.
  3. Energiemanagement: Erstelle eine kurze Bildgeschichte, die den Weg vom Stromzähler zur Auswertung erklärt.
  4. Anlagenschema: Markiere im selbst gezeichneten Schema Messstellen, Stellglieder und separat zu schützende Funktionen.

Feedbackkriterien Basis: Deine Darstellung ist gelungen, wenn Signalrichtungen stimmen, Messung und Stellwirkung unterscheidbar sind und Schutzfunktionen nicht als gewöhnliche Energiesparfunktionen dargestellt werden.


Standard – Anwendungsaufgaben

  1. Energieverbrauch: Berechne den theoretischen Energiebedarf für drei frei erfundene Laufzeiten bei gleicher Leistung.
  2. Lüftung: Entwirf ein Flussdiagramm für eine bedarfsabhängige Lüftungsregel mit Hygienevorrang.
  3. Fehlerdiagnose: Erstelle zu den beiden Filterdifferenzdrücken eine kleine Messwertgrafik und beschreibe mindestens zwei mögliche Erklärungen.
  4. Regelungstechnik: Formuliere eine Optimierungsregel mit Auslöser, Aktion, Ausnahme, Prüfmerkmal und Rückfallstrategie.

Feedbackkriterien Anwendung: Kontrolliere Einheiten, Messbedingungen und das Verhalten der Regel in Ausnahmefällen. Eine mathematisch richtige Einsparrechnung ist kein ausreichender Beweis für einen sicheren Anlagenbetrieb.


Schwer – Transferaufgaben

  1. Gebäudeleittechnik: Entwickle einen Prototyp einer übersichtlichen Bedienoberfläche, die Energie, Raumluftqualität, Alarme und Regelversionen getrennt zeigt.
  2. Digitaler Zwilling: Gestalte ein vereinfachtes Gebäudemodell mit drei Räumen und fiktiven Messpunkten, das einen Diagnosefall visualisiert.
  3. Betriebsoptimierung: Vergleiche zwei Strategien zur Energieeinsparung und bewerte Nebenwirkungen für Hygiene, Komfort und Verfügbarkeit.
  4. Qualitätssicherung: Produziere ein kurzes Erklärvideo oder ein Rollenspiel, in dem Du eine vorgeschlagene Optimierungsregel vor einer fiktiven Fachprüfung begründest und eine ungeeignete Sicherheitsumgehung ablehnst.

Feedbackkriterien Transfer: Eine überzeugende Lösung zeigt die Wirkung auf mehrere Betriebsziele, benennt Unsicherheiten, respektiert Freigaben und beschreibt eine überprüfbare Rücknahme.




Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen



Projektwerkstatt: Drei Prüfstationen

Arbeite in einer Lerngruppe. Verwendet ausschließlich die fiktiven Werte des Lernhauses West.


Station Energie

Auftrag: Prüfe die theoretische Reduzierung der Ventilatorenergie.

Ergebnis: Eine Rechnung mit kWh und Prozentwert sowie eine Begründung, warum daraus keine automatische Freigabe folgt.


Station Hygiene

Auftrag: Bewerte den CO₂-Wert bei belegtem Unterrichtsraum.

Ergebnis: Eine Regelentscheidung, die Raumluftqualität und Messwertplausibilität berücksichtigt.


Station Diagnose

Auftrag: Untersuche die Veränderung des Filterdifferenzdrucks.

Ergebnis: Eine Diagnosehypothese mit mindestens einer alternativen Ursache und einer sicheren Prüfempfehlung.


Gemeinsame Auswertung

Erstellt eine kurze Entscheidungspräsentation mit drei Teilen:

  1. Energieeffizienz: Welchen Nutzen erwarten wir?
  2. Betriebssicherheit: Welche Risiken oder Unsicherheiten bestehen?
  3. Dokumentation: Woran erkennen andere Fachkräfte, dass unsere Entscheidung begründet ist?

Begründetes Gesamtfeedback: Besonders gut ist eine Lösung, wenn sie nicht die größtmögliche Einsparung verspricht, sondern eine nachweisbare Verbesserung innerhalb der vorgeschriebenen Betriebsbedingungen darstellt.


Lernkontrolle

Die Lernkontrolle prüft Zusammenhänge und fachliche Entscheidungen statt reiner Begriffskenntnisse.

  1. Regelstrategie: Zwei Räume haben verschiedene Nutzungszeiten. Entwickle eine gemeinsame Regelstrategie, ohne eine notwendige Lüftungsfunktion zu unterschreiten.
  2. Energiemonitoring: Zwei Verbrauchswerte unterscheiden sich deutlich. Erkläre, welche zusätzlichen Informationen für einen belastbaren Vergleich erforderlich sind.
  3. Raumluftqualität: Ein niedriger Stromverbrauch fällt mit auffällig hoher CO₂-Konzentration zusammen. Bewerte den Zielkonflikt und schlage einen fachlich sicheren nächsten Schritt vor.
  4. Instandhaltung: Ein Filterdifferenzdruck steigt. Leite eine sinnvolle Prüfreihenfolge ab, ohne sofort einen Defekt als sicher anzunehmen.
  5. Sicherheitskonzept: Eine fiktive Optimierungsregel verlangt das Unterdrücken eines Schutzalarms. Begründe, warum sie abzulehnen ist, und entwickle einen zulässigen Alternativansatz.
  6. Gebäudedokumentation: Eine andere Fachkraft soll Deine Modellrechnung reproduzieren. Beschreibe, welche Daten, Annahmen und Versionsinformationen Du übergeben musst.

Bewertung:

Kriterium Erwartete Leistung
Fachliche Richtigkeit Messwerte und Zusammenhänge korrekt interpretieren
Begründung Entscheidungen anhand überprüfbarer Argumente erläutern
Sicherheit Schutz-, Hygiene- und Freigabebedingungen berücksichtigen
Transfer Neue Nutzungssituationen eigenständig beurteilen
Dokumentation Ergebnisse vollständig und nachvollziehbar darstellen


Lernnachweis

Erstelle ein digitales Ausbildungsportfolio mit ausschließlich fiktiven Daten.

  1. Anlagenschema: Selbst erstellte Darstellung des Lernhauses West mit beschrifteten Komponenten.
  2. Regeltabelle: Mindestens zwei begründete Optimierungsregeln mit Betriebsbedingungen und Ausnahmen.
  3. Energieanalyse: Rechenweg zur theoretischen Einsparung einschließlich Einheiten und Annahmen.
  4. Hygieneanalyse: Beurteilung des CO₂-Falls und der notwendigen Prüfungen.
  5. Diagnosebericht: Auswertung der Filterdifferenzdrücke mit mehreren möglichen Ursachen.
  6. Sicherheitsnachweis: Dokumentation unveränderter Schutzfunktionen und erforderlicher Freigaben.
  7. Testbericht: Simulation der Betriebs-, Fehler- und Ausnahmefälle mit Soll-Ist-Vergleich.
  8. Reflexion: Begründete Antwort auf die Frage, warum die energieärmste Variante nicht immer die beste Variante ist.

Abgabe: PDF, Präsentation, digitales Lernjournal oder kurzes selbst produziertes Video. Keine echten Kundendaten, Zugangsdaten, Netzpläne schutzbedürftiger Anlagen oder fremde Anlagenaufzeichnungen.


OERs zum Thema


Wikipedia: Gebäudeautomation


Fachlich überprüfbare Quellen

  1. VDI 3814 – Gebäudeautomation: VDI – Richtlinienübersicht. Grundlagen der Automation, Überwachung, Bedienung und Betriebsoptimierung.
  2. ISO 52120-1:2021: ISO – Energy performance of buildings. Beitrag der Gebäudeautomation und des technischen Gebäudemanagements zur Energieeffizienz. Die Norm befindet sich in einem Überarbeitungsprozess.
  3. VDI 6022 Blatt 1: VDI – Raumlufttechnik und Hygiene. Anforderungen an hygienisch einwandfreie raumlufttechnische Anlagen.
  4. Umweltbundesamt: Richtig Lüften in Schulen. Bedeutung von Außenluftzufuhr und CO₂ als Indikator.
  5. Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik: BSI IT-Grundschutz INF.14 Gebäudeautomation. Sichere Planung, Schnittstellen, Dokumentation und Netztrennung.

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  1. RiserDiagram.svg – Mat the w, nach KarenW; CC BY-SA 3.0.
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  3. Scan-to-BIM Mechanical Room.jpg – Oregon State University; CC BY-SA 2.0.
  4. PID en updated feedback.svg – TravTigerEE; CC BY-SA 3.0.
  5. Radiant-based-HVAC-system-for-heating-and-cooling.png – RBean; CC BY-SA 3.0.
  6. Smart meter with LCD Display.svg – Pedalito; CC0 1.0.
  7. Heat exchanger.svg – Jlfd, SVG-Bearbeitung auf Commons; CC0 1.0.
  8. Air pollution sensor at Birmingham New Street train station.jpg – Explain That Stuff; CC BY-SA 2.0.
  9. Control circuit in household HVAC unit.jpg – Idahoprogrammer; CC BY-SA 4.0.
  10. FreeCAD 1.0 Dark BIM Example.png – Maxwxyz; CC BY 4.0.

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Quellen- und Medienprüfung: Oktober 2026.


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