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Fachübungen 4 – Warten technischer Systeme - Metallbauer

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Einleitung

Du lernst im ersten Ausbildungsjahr des Metallbauerhandwerks, die Wartung technischer Systeme systematisch zu analysieren, zu planen, fachlich zu begründen und zu dokumentieren. Dazu gehören Instandhaltungsgrundbegriffe, Betriebs- und Wartungspläne, Verschleißursachen, Schmier- und Kühlschmierstoffe, Korrosion, Grundlagen der Elektrotechnik, Schadensanalyse sowie die Berechnung von Ausfallzeiten und Kosten. Ein vollständiger Modellfall zu einer fiktiven Säulenbohrmaschine zeigt, wie du aus Daten eine begründete Entscheidung ableitest.

Curricularer Rahmen: Der KMK-Rahmenlehrplan vom 14.05.2002 nennt „Warten technischer Systeme“ als Lernfeld 4 des 1. Ausbildungsjahres mit 80 Unterrichtsstunden. Das BIBB führt die Ausbildung zum/zur Metallbauer/in mit 42 Monaten Ausbildungsdauer und den Fachrichtungen Konstruktionstechnik, Metallgestaltung und Nutzfahrzeugbau. Die maßgebliche Metallbauer-Ausbildungsverordnung datiert vom 25.07.2008; die Gesellenprüfung besteht aus zwei Teilen. Ein konkreter Ausbildungsbeginn, die zuständige Kammer sowie individuelle Prüfungsbedingungen sind mit Vertrag und aktuellen amtlichen Informationen abzugleichen. Es werden weder ungeprüfte Prüfungszeiten noch originale Prüfungsaufgaben verwendet.

Wichtige Sicherheitsgrenze: Sämtliche Geräte, Intervalle, Messwerte, Preise und Bildbefunde der Aufgaben sind synthetisch. Dieser Lerntext ist keine Maschinenfreigabe und keine Anleitung für eigenständige Eingriffe. Tätigkeiten an realen elektrischen Anlagen, Maschinen, gespeicherten Energien und Gefahrstoffen dürfen ausschließlich nach Gefährdungsbeurteilung, Herstellerunterlagen, betrieblicher Beauftragung und unter Anleitung beziehungsweise Verantwortung qualifizierten Personals stattfinden. Hier übst du an Plänen, Fotos, Tabellen und Rechnungen, nicht an laufenden Anlagen.

Du kannst am Ende vier Instandhaltungsmaßnahmen unterscheiden, einen Wartungsauftrag als Dokument bearbeiten, einen auffälligen Zustand fachlich beschreiben, unterschiedliche Ursachen vergleichen, die Verfügbarkeit und die Modellkosten berechnen, das Ohmsche Gesetz auf eine reine Papieraufgabe anwenden und ein aussagekräftiges Protokoll verfassen. Passende Lernseiten sind Sicherer Umgang mit Maschinen und Werkzeugen, Elektrotechnik und das Berufsportal Ausbildung – Metallbauer.

Grundlagen technischer Systeme und sichere Instandhaltung

Aufbau und Funktionseinheiten

Eine Säulenbohrmaschine ist für dieses Lernfeld ein geeignetes Anschauungsmodell. Ihr Gesamtsystem umfasst mechanische Tragstruktur, Antrieb, Kraftübertragung, Spindel, Werkzeugaufnahme, Bedien- und Schutzelemente. Ein Funktionsschema lautet: Energieversorgung → Antrieb → Kraftübertragung → Arbeitsbewegung. Ein auffälliges Geräusch kann aus verschiedenen Funktionseinheiten kommen; daraus folgt noch keine eindeutige Schadensursache. Betriebsanleitung, Anordnungsplan und Funktionsskizze beschreiben jeweils unterschiedliche Aspekte.

Teil des Systems	Aufgabe	Zu beachtende Information
Energieversorgung und Motor	Energie in mechanische Bewegung umwandeln	Elektrische Sicherheit, Zuständigkeit
Kraftübertragung	Bewegung zur Spindel übertragen	Bauteilart, mögliche Auffälligkeiten
Spindel und Lagerung	Drehbewegung führen	Lagerbauart, Zustand, Herstelleranforderung
Bedienelemente und Schutzsysteme	Sicheres Bedienen und Risikobegrenzung ermöglichen	Nur berechtigte Funktions- und Sicherheitsprüfungen
Gestell und Verbindungselemente	Tragende und verbindende Funktion	Beschädigungen, Korrosion, Befestigungen

Zerlegtes Wälzlager mit Innenring, Außenring, Kugeln und Käfig; Niabot, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0. Ein Bild zeigt den Aufbau, nicht die Zulässigkeit einer Reparatur.

Vier Aufgaben der Instandhaltung

Instandhaltung bezeichnet Maßnahmen zur Erhaltung und Wiederherstellung der geforderten Funktion. Wartung verzögert den Abbau des Abnutzungsvorrats, Inspektion stellt den Zustand fest und beurteilt ihn, Instandsetzung stellt eine verlorene geforderte Funktion wieder her und Verbesserung erhöht zum Beispiel Zuverlässigkeit oder Wartbarkeit. Das Wort „Wartung“ ist daher nicht gleichbedeutend mit jeder beliebigen Reparatur. Maßnahmen können zusammenhängen, müssen aber nach Zweck unterschieden werden.

Maßnahme	Leitfrage	Beispiel für eine reine Lernplanung	Nachweis
Wartung	Wie wirkt man weiterer Abnutzung entgegen?	Pflege laut Herstellerplan beschreiben	Wartungsblatt
Inspektion	Wie ist der aktuelle Zustand?	Fotos einer Lagerstelle vergleichen	Zustandsprotokoll
Instandsetzung	Wie wird ein Fehler fachgerecht beseitigt?	Reparaturauftrag für Fachpersonal formulieren	Reparaturnachweis
Verbesserung	Wie lässt sich künftiges Ausfallrisiko senken?	Dokumentationsprozess verbessern	Begründete Änderung

Typischer Fehler: Eine ungewöhnliche Geräuschentwicklung lässt sich nicht durch den pauschalen Satz „einfach nachschmieren“ diagnostizieren. Der Befund muss erst fachlich eingegrenzt werden.

Sicherheit und Betriebsbereitschaft

Betriebsbereitschaft erfordert einen sicheren und funktionsfähigen Zustand. Für die Bewertung zählen Sicherheit, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit; keine wirtschaftliche Kennzahl darf eine fehlende Sicherheit kompensieren. Vor tatsächlichen Arbeiten gelten Herstelleranweisungen, beurteilte Gefährdungen, Sicherung gegen unerwarteten Anlauf, Schutz vor elektrischen und mechanischen Risiken sowie die jeweilige Qualifikation. Das bloße Betätigen eines Not-Halts ersetzt keine geeignete Sicherung gegen Wiedereinschalten. Elektrische Zustands- und Schutzprüfungen gehören zum dafür qualifizierten Personal.

Sicherheitsdiagramm als Unterrichtsschema:

Risiko erkennen →	Befugnis klären →	Schutzmaßnahmen durch Fachpersonal →	Fachlicher Abschlussnachweis
Möglicher Wiederanlauf oder beschädigte Leitung	Verantwortliche Person und betriebliche Regeln ermitteln	Maßnahmen nicht eigenmächtig durchführen	Ohne geprüften Nachweis keine Maschinenfreigabe

Wenn Informationen fehlen, ist die sachgerechte Entscheidung Arbeit nicht beginnen, Zustand sichern lassen, verantwortliche Fachkraft verständigen. Die DGUV behandelt das geregelte Freischalten und Sichern gegen Wiederanlauf ausführlich. Auch ein scheinbar kleines Wartungsthema kann mit Restenergien, bewegten Teilen, Verletzungen und Umweltschäden verbunden sein.

Wartungsunterlagen, Arbeitsplanung und Dokumentation

Betriebsanleitung, Anordnungsplan, Wartungsplan

Die Betriebsanleitung beschreibt das bestimmte Maschinenmodell, die bestimmungsgemäße Nutzung, Grenzen, Schutzvorschriften und Wartungshinweise. Der Anordnungsplan zeigt die Lage von Funktionseinheiten. Der Wartungsplan enthält aus den Herstellerinformationen abgeleitete Tätigkeiten und Intervalle. Ein Schmierplan ordnet zugelassene Schmierstoffe, Stellen, Mengen und Bedingungen zu. Ein Wartungsprotokoll dokumentiert den tatsächlich verantworteten Vorgang oder Befund.

Englische Ausdrücke können in technischen Unterlagen auftreten: maintenance = Instandhaltung oder Wartung im Zusammenhang, inspection = Inspektion, lubrication point = Schmierstelle, wear = Verschleiß, check for damage = auf Beschädigung prüfen und service record = Wartungsnachweis. Fremdsprachige Anleitungen sind genau auszuwerten, nicht stillschweigend umzudeuten.

Leseregel: Immer erst Modellkennung, Dokumentversion, Geltungsbereich und Zuständigkeit feststellen. Eine Anweisung für eine andere Maschine darf nicht übertragen werden. Unleserliche oder fehlende Sollwerte sind Anlass für eine Rückfrage, niemals zum Erfinden eines Grenzwerts.

Synthetischer Wartungsplan M-07

Die nachfolgend genannten Abstände sind nur erfundene Übungsintervalle. Sie dürfen nicht auf irgendeine echte Säulenbohrmaschine angewendet werden.

Kennung	Geplante Dokumentenaufgabe	Fiktiver Takt	Prüfkriterium	Reaktion
W1	Zustandsfoto des Gehäuses ansehen	Täglich	Neue sichtbare Beschädigungen?	Abweichung protokollieren
W2	Geräuschmeldungen vergleichen	Wöchentlich	Änderung gegenüber Ausgangsdaten?	Fachliche Abklärung vormerken
W3	Schmierstellen in der Zeichnung kennzeichnen	Alle vier Wochen	Kennung korrekt übertragen?	Keine reale Dosierung ableiten
W4	Korrosionsbilder vergleichen	Alle vier Wochen	Neue Roststelle oder Beschichtungsablösung?	Schadensumfang abklären
W5	Vorliegen des elektrischen Prüfberichts nachhalten	Nach betrieblicher Organisation	Berechtigte Prüfung dokumentiert?	Ohne Nachweis keine selbstständige Freigabe

Planungskette: Arbeitsauftrag lesen → Gerät identifizieren → Unterlagen auf Aktualität prüfen → Gefährdungen und zuständige Rollen klären → Beobachtungskriterien und benötigte Informationen festlegen → synthetische Daten auswerten → Abweichungen dokumentieren → Entscheidung an befugtes Fachpersonal weitergeben. Dabei wird jede Vermutung klar von einer gesicherten Feststellung getrennt.

Ergebnisse systematisch festhalten

Ein Protokoll ist nur auswertbar, wenn Objektkennzeichen, Datum, Unterlagenstand, Tätigkeit/Befund, Einheit, Soll-Ist-Vergleich, Abweichung, Rolle und Status erkennbar sind. Ein Foto braucht einen Lagebezug; ein Messwert ohne Einheit ist nicht belastbar. Fehlt eine konkrete Herstellervorgabe, darf ein Lernender sie nicht nach eigenem Ermessen ersetzen.

Feld	Muster für einen fiktiven Fotobefund
System	M-07, ausschließlich Schuldatensatz
Quelle	Foto F3, synthetisch, mit Blickrichtung und Datum
Beobachtung	Braunrote Verfärbung an einer Stahlhalterung
Interpretation	Mögliche Korrosion; Material, Feuchtigkeit und Ausmaß nicht geklärt
Weiteres Vorgehen	Qualifizierte Person über mögliche Schädigung informieren
Status	Keine reale Maschinenfreigabe

Fehlerquellen: Veraltete Dokumente, falsche Geräte-ID, fehlende Einheiten, ungenannte Unsicherheit oder unbegründete Unterschrift können selbst bei einer auf den ersten Blick plausiblen Tabelle die Aussage entwerten.

Reibung, Verschleiß, Schmierung und Kühlschmierstoffe

Wie Verschleiß entsteht

Reibung ist eine Wechselwirkung zwischen Körpern bei relativer Bewegung oder Bewegungstendenz. Verschleiß beschreibt nachteiligen Materialabtrag oder Oberflächenveränderung durch mechanische Beanspruchung. Häufige Formen sind abrasiver Verschleiß durch harte Partikel, adhäsiver Verschleiß durch lokale Materialübertragung und Ermüdungsverschleiß durch wiederholte Belastung. Schwingungen, Verschmutzung, falsche Ausrichtung und nicht passende Schmierbedingungen können die Beanspruchung beeinflussen.

Beispiel einer Hypothesentabelle:

Symptom	Denkbare Ursachen	Noch fehlende Nachweise
Ungewohntes Laufgeräusch	Lager, Antrieb, lose Verbindung, fehlerhafte Ausrichtung	Fachlich erhobene Zustandsergebnisse
Riefen auf einer Oberfläche	Fremdkörper, Belastung, ungeeignete Paarung	Werkstoff, Lage und Belastungsverlauf
Temperaturanstieg im Datensatz	Reibung, erhöhte Last, Umgebungsbedingungen	Vergleichsdaten und zulässige Grenzen

Eine Hypothese ist noch keine Fehlerdiagnose. Bei Gefahrzeichen bedeutet das Ergebnis nicht „weiter ausprobieren“, sondern „fachlich prüfen lassen“.

Beispiel eines Schmiernippels am Lager; Markus Schweiss, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Fettpresse als Anschauungsobjekt; Bryn Pinzgauer, Wikimedia Commons, CC BY 2.0. Keine Aufforderung zum Einsatz.

Animiertes Wälzlager; PlusMinus und DustDFG, Wikimedia Commons, Nutzungsrechte auf der Dateiseite. Die Animation zeigt das Bewegungsprinzip.

Schmierstoff auswählen statt Mengen raten

Schmieröle sind flüssig. Schmierfette bestehen aus Öl, Verdicker und gegebenenfalls Zusätzen. Kühlschmierstoffe werden bei geeigneten Bearbeitungsprozessen verwendet, um unter anderem Wärme abzuführen und Reibung zu beeinflussen. Die Viskosität beschreibt das Fließverhalten und ändert sich mit der Temperatur. Herstellerfreigabe, Last, Drehzahl, Temperatur, Dichtung, Medienverträglichkeit und mögliche Gefahren bestimmen die Auswahl. Schmierstoffe sind nicht grundsätzlich miteinander mischbar.

Vor einer realen Tätigkeit wären Herstellerangaben, Betriebsanweisung, Sicherheitsdatenblatt, persönliche Schutzmaßnahmen, Stoffgefährdungen und Entsorgungsweg zu klären. Zu wenig ebenso wie zu viel Schmierstoff kann Probleme verursachen. Eine allgemeingültige Menge lässt sich nicht aus einem Video oder Foto ableiten.

Reine Mengenrechnung: Ein hypothetischer Dosierer liefert 0,6 g pro Hub. Vier fiktive Hübe entsprechen 4 × 0,6 g = 2,4 g. Das ist nur eine Mathematikaufgabe und keine Schmieranweisung. Typische Fehler sind die Verwechslung von Gramm und Millilitern oder das Übertragen eines Schulwerts auf eine echte Maschine.

Video „Wälzlager richtig schmieren“, Ludwig Meister, 2019. Externer Anbieterinhalt mit YouTube-Nutzungsbedingungen; keine hier zugesicherte OER-Lizenz. Herstelleranweisungen und Qualifikation bleiben entscheidend.

Korrosion, Oberflächenschutz und Entsorgung

Schadensbilder beurteilen

Korrosion bezeichnet eine unerwünschte Reaktion eines Werkstoffs mit seiner Umgebung. Beim Rosten unlegierten Stahls spielen Wasser und Sauerstoff eine zentrale Rolle; Salze können die Prozesse begünstigen. Sichtbarer Flugrost, tiefer Materialverlust, Kontaktkorrosion und beschädigte Beschichtungen haben unterschiedliche Ursachen und Folgen. Nicht jede Verfärbung ist automatisch ein Beweis für Korrosion.

Ursache-Wirkungs-Diagramm: Beschichtungsschaden → Wasserzutritt → Korrosionsreaktion → möglicher Materialverlust → eingeschränkte Funktion oder höherer Prüfbedarf.

Stark korrodierter Stahl mit abplatzender Beschichtung; ImagePerson, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Korrodierter Metallgegenstand mit sichtbarem Materialverlust; Salem Ander, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Schutzkonzepte unterscheiden

Passiver Korrosionsschutz wirkt als Barriere gegen Umwelteinflüsse, beispielsweise durch geeignete Beschichtungen. Auch die Werkstoffwahl und konstruktive Vermeidung von Wasseransammlungen sind wichtig. Kontaktkorrosion ist bei ungünstigen Kombinationen verschiedener Metalle und leitfähiger Feuchtigkeit möglich. Bei einer schadhaften Beschichtung muss die Ursache einschließlich Untergrund und Umgebung fachlich bewertet werden, bevor ein geeignetes Verfahren festgelegt wird.

Beobachtung	Denkbare Ursache	Fachliche Planungsfrage
Rost an einer Kante	Schutz unvollständig, Feuchtigkeit	Wie groß ist der Schaden und was fordert die Herstellerangabe?
Abplatzender Lack	Unterwanderung oder Vorbehandlungsmangel	Wie ist der Untergrund zu beurteilen?
Verfärbung an Materialkontakt	Kontaktkorrosion möglich	Welche Werkstoffe und Medien liegen vor?

Typischer Fehler: Nur die sichtbare Roststelle überdecken, ohne den Zustand des darunterliegenden Materials, die Gefährdungen und die weitere Beanspruchung zu beurteilen.

Umwelt- und Gesundheitsschutz

Gebrauchte Öle, Kühlschmierstoffe, beschmutzte Tücher und Beschichtungsreste müssen nach Stoffeigenschaften und Vorschriften eingeordnet werden. Das Umweltbundesamt erläutert, dass für gefährliche Abfälle besondere Verfahren und Entsorgungswege gelten. Stoffe dürfen nicht eigenmächtig in Abfluss, Boden oder Hausmüll gelangen. Fachlich zuständige Personen klären die Abfallkategorie, geeignete Behältnisse, betriebliche Sammlung und Übergabe. Der Lernende erstellt hier eine Entsorgungsentscheidung auf dem Papier.

Wer nur den Anschaffungspreis des billigsten Schmierstoffs betrachtet, unterschätzt mögliche Folgekosten durch Verschleiß, ungeeignete Verträglichkeit, Arbeitsunterbrechungen und Abfallbehandlung.

Fehlerdiagnose, Fachrechnen und Wartungsmodellfall

Symptom, Ursache und Nachweis trennen

Eine geordnete Schadensanalyse beginnt mit einer Beobachtung, nicht mit einer voreiligen Diagnose. Formuliere mindestens zwei mögliche Ursachen, ordne die zur Entscheidung fehlenden Daten zu und lege die Zuständigkeit fest. In einer Wartungsentscheidung stehen neben der Technik immer Arbeitssicherheit, Umweltwirkungen und Kosten.

Befund	Mögliche Erklärung	Fachliche Reaktion
Geräusch verändert	Verschleiß oder andere veränderte Betriebsbedingung	Weitere gesicherte Befunde anfordern
Rostfleck erscheint	Feuchtigkeit oder geschädigter Schutz	Material- und Umgebungsdaten prüfen lassen
Leitung sichtbar beschädigt	Mechanische Einwirkung möglich	Betrieb unterlassen, Elektrofachkraft verständigen

Elektrische Grundgrößen – ohne praktische Messung

Spannung U wird in Volt (V), Stromstärke I in Ampere (A) und Widerstand R in Ohm (Ω) angegeben. Im idealisierten ohmschen Schulmodell gilt U = R × I. Umgestellt: I = U / R; R = U / I. Die elektrische Leistung eines solchen Beispiels berechnest du mit P = U × I in Watt. Voraussetzung ist das passende Widerstandsmodell.

Beispiel: U = 24 V, R = 120 Ω. Stromstärke I = 24 / 120 = 0,20 A. Leistung P = 24 × 0,20 = 4,8 W. Probe: 0,20 × 120 = 24. Dies ist eine Papierberechnung, keine Erlaubnis, unter Spannung zu messen.

Einfaches Stromkreisschema; Vesa Linja-aho, Wikimedia Commons, CC BY 3.0.

Ohmsches Merkdreieck; Vesa Linja-aho, Wikimedia Commons, CC0 1.0.

„Ohmsches Gesetz und Leistungsberechnung“, #Sogeht by Sven Stemmler, 2023; externes YouTube-Video, keine behauptete freie Nachnutzungslizenz.

Vollständiger berufstypischer Modellfall: M-07

Auftrag: In einer fiktiven Metallbauwerkstatt sollen die Kosten und die rechnerische Verfügbarkeit einer Säulenbohrmaschine mit und ohne eine geplante Wartungsmaßnahme verglichen werden. Der Fall ist vollständig synthetisch. Es findet keine reale Reparatur, Prüfung oder Wiederinbetriebnahme statt.

Datensatz über vier Wochen:

Angabe	Ohne zusätzliche geplante Wartung	Mit geplanter Wartung
Beobachtungszeit	4 × 40 h = 160 h	160 h
Ungeplante Stopps	10	2
Dauer je Stopp	18 Minuten	18 Minuten
Geplante Wartungszeit	0 Minuten	50 Minuten
Wert nicht verfügbarer Maschinenzeit	75 € je Stunde	75 € je Stunde
Zusätzliches Wartungspersonal	0 Minuten	50 Minuten zu 48 € je Stunde
Zusätzliches Verbrauchsmaterial	0 €	12 €

1. Zeitraum berechnen: 160 × 60 = 9.600 Minuten.

2. Nichtverfügbarkeit ohne Wartung: 10 × 18 = 180 Minuten. Verfügbarkeit = (9.600 − 180) / 9.600 × 100 = 98,125 %.

3. Nichtverfügbarkeit mit Wartung: 2 × 18 + 50 = 86 Minuten. Verfügbarkeit = (9.600 − 86) / 9.600 × 100 = 99,104 % gerundet. Die Verbesserung beträgt 0,979 Prozentpunkte, nicht 0,979 Prozent relative Steigerung.

4. Kosten ohne Wartung: 180 / 60 × 75 € = 225,00 €.

5. Kosten mit Wartung: 86 / 60 × 75 € entgangene Kapazität = 107,50 €. Zusätzlich 50 / 60 × 48 € Personalkosten = 40,00 €, dazu 12,00 € Material. Summe 159,50 €. Modellvorteil: 225,00 − 159,50 = 65,50 €. Das Modell setzt voraus, dass Ausfallwert und Wartungspersonalkosten unterschiedliche Kostenarten sind; sonst droht Doppelzählung.

6. Ergebnis interpretieren: Der Datensatz unterstellt weniger ungeplante Stopps. Er beweist nicht, dass Wartung bei einer realen Maschine genau diesen Effekt hat. Sicherheitsmängel dürfen auch bei rechnerisch positivem Ergebnis nicht übergangen werden. Herstellerregelungen, zuständige Prüfende und belastbare Schadensdaten bleiben unverzichtbar.

Zeitvergleich als Balkendiagramm; ein Block entspricht ungefähr 10 Minuten:

Modell	Minuten	Gerundeter Balken
Ohne Wartung	180	██████████████████
Mit Wartung	86	█████████

Die Berechnungen erfolgen mit den genauen Minutenwerten, nicht anhand der grafisch gerundeten Balken.

Musterarbeitsprodukt – begründete Entscheidung:

Merkmal	Mustereintrag
Objekt/Zeitraum	M-07, fiktiver Vierwochenzeitraum, insgesamt 9.600 Minuten
Beobachtung	Modellwerte: 180 Minuten Stillstand ohne, 86 Minuten einschließlich Wartung mit Maßnahme
Rechenergebnis	98,125 % und 99,104 % Verfügbarkeit
Wirtschaftliche Betrachtung	225,00 € gegenüber 159,50 €; Modellvorteil 65,50 €
Unsicherheit	Rückgang der Störungen ist eine Annahme, keine Kausalitätsbestätigung
Weiterer Schritt	Fachverantwortung und tatsächliche Herstellerunterlagen erforderlich; keine Maschinenfreigabe

Fachliches Bewertungsraster – maximal 12 Punkte:

Kriterium	0 Punkte	1 Punkt	2 Punkte	3 Punkte
Analyse und Unterlagen	Daten falsch zugeordnet	Große Lücken	Fast vollständig	Vollständige Daten, Quellen und Grenzen
Fachrechnen	Ohne brauchbaren Rechenweg	Schwere Fehler	Kleinere Fehler	Formeln, Einheiten, Zwischenschritte korrekt
Ursachenbewertung	Reine Behauptung	Wenige Hinweise	Hypothesen überwiegend getrennt	Befund, Hypothese, Nachweis klar unterschieden
Sicherheit und Transfer	Unzulässige Freigabe	Allgemeine Warnung	Zuständigkeit überwiegend korrekt	Sichere Zuständigkeit und Modellgrenzen ausdrücklich erklärt

Rückmeldung: 10–12 Punkte = fachlich sehr überzeugend; 7–9 = gut tragfähig; 4–6 = Überarbeitung; 0–3 = grundlegend überarbeiten. Eine behauptete reale Maschinenfreigabe ist unabhängig von der Summe ein sicherheitskritischer Fehler und muss korrigiert werden.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste dein Wissen

1. Welche Aussage unterscheidet Wartung und Inspektion richtig? (Wartung verzögert Abnutzung, Inspektion stellt den Zustand fest) (!Wartung ist immer eine Reparatur) (!Inspektion ersetzt jede Herstelleranweisung) (!Inspektion ist stets eine elektrische Prüfung)

Rückmeldung 1: Wartung dient der Erhaltung, Inspektion der Zustandserfassung und Bewertung. Reparaturen gehören zur Instandsetzung.

2. Was ist die verlässlichste Grundlage für einen echten Wartungsauftrag? (Aktuelle Herstellerunterlagen und eine betriebliche Beauftragung) (!Eine geschätzte Menge aus einem Internetvideo) (!Der Plan einer beliebigen anderen Maschine) (!Eine alte unvollständige Tabelle ohne Gerätekennung)

Rückmeldung 2: Korrekte Maschinenkennung, Unterlagenstand, Zuständigkeit und Gefährdungsbeurteilung sind entscheidend.

3. Was lässt sich aus einem ungewohnten Geräusch sicher ableiten? (Es liegt eine Auffälligkeit vor, deren Ursache noch unklar ist) (!Der Lagerkäfig ist sicher beschädigt) (!Zusätzliches Fett behebt die Störung immer) (!Das Gerät ist ohne weitere Prüfung sicher)

Rückmeldung 3: Ein Symptom kann mehrere Ursachen haben. Eine Diagnose erfordert weitere nachweisbare Befunde.

4. Welche Aussage zur Schmierstoffauswahl ist richtig? (Herstelleranforderungen und Einsatzbedingungen sind maßgeblich) (!Alle Fette dürfen beliebig gemischt werden) (!Mehr Schmierstoff ist grundsätzlich besser) (!Kühlschmierstoff ersetzt jedes Schmierfett)

Rückmeldung 4: Schmierstoffe unterscheiden sich in Eignung, Viskosität und Verträglichkeit. Dosierung niemals frei erraten.

5. Wie reagiert man auf eine beschädigte elektrische Leitung? (Nutzung unterlassen und fachlich zuständige Personen informieren) (!Ohne Qualifikation provisorisch reparieren) (!Den Schaden ignorieren, wenn der Motor startet) (!Die Leitung für eine Probe anfassen)

Rückmeldung 5: Elektrische Schäden müssen durch berechtigte qualifizierte Personen bewertet werden; ein Lernkurs erteilt keine Prüfberechtigung.

6. Welche Bedingungen begünstigen häufig das Rosten ungeschützten Stahls? (Feuchtigkeit und Sauerstoff) (!Vollständiger Ausschluss von Wasser) (!Eine intakte ausreichend schützende Beschichtung) (!Eine trockene Umgebung ohne Feuchtezutritt)

Rückmeldung 6: Wasser und Sauerstoff fördern Korrosionsreaktionen. Bei der Beurteilung sind weitere Umgebungsbedingungen wichtig.

7. Wie groß ist I bei 24 Volt und 120 Ohm im idealen Rechenmodell? (0,20 Ampere) (!5 Ampere) (!2.880 Ampere) (!120 Ampere)

Rückmeldung 7: I = U / R = 24 / 120 = 0,20 A. Das ist eine theoretische Papieraufgabe.

8. Welche Nichtverfügbarkeit ergibt sich aus zwei Stopps zu 18 Minuten plus 50 Minuten Wartung? (86 Minuten) (!36 Minuten) (!68 Minuten) (!180 Minuten)

Rückmeldung 8: 36 Minuten ungeplanter Stillstand plus 50 Minuten geplante Wartung sind 86 Minuten.

9. Welche Angaben gehören in ein nachvollziehbares Wartungsprotokoll? (Gerätekennung, Befund, Quelle, Verantwortung und Status) (!Nur ein Datum ohne Gerätezuordnung) (!Nur eine Fotodatei ohne Beschreibung) (!Nur eine unbestätigte Aussage über guten Zustand)

Rückmeldung 9: Eine Dokumentation muss Befund und Sollvorgabe sowie Unklarheiten und Verantwortlichkeiten erkennen lassen.

10. Wie ist der berechnete Modellvorteil von 65,50 Euro einzuordnen? (Er gilt ausschließlich unter den genannten synthetischen Annahmen) (!Er garantiert jedem Betrieb die gleiche Ersparnis) (!Er beweist die elektrische Sicherheit jeder Maschine) (!Er erlaubt den Betrieb ohne vorgeschriebene Prüfungen)

Rückmeldung 10: Eine Beispielrechnung unterstützt fachliche Entscheidungen, ersetzt aber weder Ursachennachweis noch Sicherheitsfreigabe.

Memory

Ordne die sechs Fachbegriffe ihren präzisen Erklärungen zu; jeder Begriff kommt nur einmal vor.

Wartung	Verzögerung von Abnutzungsprozessen
Inspektion	Feststellen und Beurteilen eines Istzustands
Instandsetzung	Wiederherstellen einer geforderten Funktion
Korrosion	Unerwünschte Werkstoffreaktion mit der Umgebung
Schmierplan	Dokument mit festgelegten Schmierstellen und Vorgaben
Wartungsprotokoll	Dokumentierter Nachweis von Befunden und Maßnahmen

Drag-and-drop

Ordne den Fachbegriffen je eine passende Erklärung zu.

Fachbegriff	Fachliche Erklärung
Abrasiver Verschleiß	Materialabtrag durch Partikel oder raue Kontaktflächen
Viskosität	Maß für das Fließverhalten einer Flüssigkeit
Kontaktkorrosion	Korrosion bei ungünstiger Werkstoffpaarung und leitfähiger Umgebung
Ohmsches Gesetz	Beziehung zwischen Spannung, Strom und ohmschem Widerstand
Stillstandszeit	Zeitabschnitt ohne geforderte Anlagenverfügbarkeit

Kreuzworträtsel

Trage sechs Fachwörter als jeweils ein einzelnes Wort ein.

Wartung	Welche Maßnahme verzögert den Abbau des Abnutzungsvorrats?
Inspektion	Wie nennt man das Feststellen und Beurteilen des Zustands?
Korrosion	Welche unerwünschte Werkstoffreaktion mit der Umgebung kann Rost verursachen?
Reibung	Wie heißt die Wechselwirkung beim Kontakt bewegter Oberflächen?
Schmiernippel	Welche Anschlussstelle kann der geregelten Schmierung dienen?
Prüfprotokoll	Welches Dokument hält nachprüfbare Prüfergebnisse fest?

LearningApps

Suche nach ergänzenden Übungsformaten; prüfe fremde Beiträge auf Richtigkeit und Rechte.

Lückentext

Die Gesamtheit der Maßnahmen zum Erhalten und Wiederherstellen einer geforderten Funktion heißt

.

Die Feststellung des aktuellen Zustands ist Aufgabe der

.

Das Verzögern von Abnutzung ist die Aufgabe der

.

Die Schmierstellen und zugehörigen Vorgaben stehen in einem

.

Eine unerwünschte Reaktion des Werkstoffs mit seiner Umgebung heißt

.

Die elektrische Stromstärke wird in der Einheit

angegeben.

Bei 24 Volt und 120 Ohm beträgt die Modellstromstärke

Ampere.

Zehn Stillstände zu je 18 Minuten ergeben

Minuten.

Zwei Stillstände zu je 18 Minuten und 50 Minuten Wartung ergeben

Minuten.

Der synthetische Kostenunterschied beträgt

Euro.

Die Erlaubnis zur Wiederinbetriebnahme einer realen Maschine erteilt niemals ein

.

Offene Aufgaben

Die zwölf Aufgaben nutzen ausschließlich synthetische Daten, Zeichnungen, Bilder oder virtuelle Modelle. Lege zu jeder Lösung nachvollziehbare Kriterien und eine Quellenangabe vor.

Leicht

Instandhaltung – A1: Verfasse ein Glossar zu Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung mit je einem berufstypischen Beispiel und einer Abgrenzung.
Wartungsplan – A2: Übertrage die fünf fiktiven M-07-Positionen W1 bis W5 in eine Tabelle mit Kennung, Takt, Befundfeld und Zuständigkeit.
Arbeitssicherheit – A3: Gestalte ein Plakat mit vier Wartungsgefahren und erkläre, warum eine Schulaufgabe niemals eine reale Maschinenfreigabe darstellt.
Korrosion – A4: Vergleiche zwei eingebundene Rostfotos; unterscheide sichtbar gesicherten Befund, denkbare Ursache und unbekannte Informationen.

Standard

Schmierstoff – B1: Stelle Schmieröl, Schmierfett und Kühlschmierstoff hinsichtlich Funktion, Grenzen, Herstellervorgaben und Entsorgung in einer Tabelle gegenüber.
Fehleranalyse – B2: Zeichne ausgehend von einem fiktiven auffälligen Geräusch einen Entscheidungsbaum mit drei Ursachenhypothesen und erforderlichen Belegen.
Ohmsches Gesetz – B3: Berechne für ein ideales Schulmodell bei 12 Volt und 60 Ohm Stromstärke und Leistung; prüfe das Ergebnis mit Einheiten.
Wartungsprotokoll – B4: Schreibe aus den M-07-Fotodaten ein vollständiges synthetisches Protokoll mit Soll-Ist-Trennung, offenen Fragen und Verantwortungsangabe.

Schwer

Maschinenverfügbarkeit – C1: Berechne beide Verfügbarkeiten des M-07-Falls und die Differenz in Prozentpunkten; entwirf ein beschriftetes Diagramm.
Wirtschaftlichkeit – C2: Führe eine Sensitivitätsrechnung für geplante Wartungszeiten von 30, 50 und 70 Minuten unter sonst gleichen M-07-Annahmen durch.
Korrosionsschutz – C3: Entwickle eine schriftliche Entscheidungsvorlage für eine fiktive beschichtete Halterung mit Rostanzeichen und vergleiche zwei Schutzstrategien.
Qualitätsmanagement – C4: Entwirf ein digitales Wartungsdokumentationssystem mit Versionierung, Befundkategorien, Berechtigungsrollen und einem rein synthetischen Beispiel.

Lernkontrolle

Instandhaltung: Ordne bei einem fiktiven Lagerschaden die Ziele von Inspektion, Wartung und Instandsetzung zu und erläutere ihre Unterschiede.
Dokumentation: Ein Wartungsformular enthält keine Gerätekennung und keine zuständige Rolle. Erkläre die Folgen und beschreibe ein korrigiertes Formular.
Schadensanalyse: Geräuschmeldungen steigen in einer Woche von einer auf vier, weitere Befunde fehlen. Formuliere zwei mögliche Ursachen und den sachgerechten Schluss.
Fachrechnen: Berechne in einem idealisierten Modell I und P für U = 18 V und R = 90 Ω; gib Formeln, Einheiten und eine Modellgrenze an.
Verfügbarkeit: Eine fiktive Anlage ist in 4.800 Minuten 120 Minuten nicht verfügbar. Bestimme die Verfügbarkeit und erläutere ihre Aussagegrenzen.
Umweltschutz: Beurteile den Vorschlag, gebrauchte Kühlschmierstoffe ungeprüft über Restmüll zu entsorgen, und begründe die sichere organisatorische Lösung.

Musterlösungen zur Lernkontrolle

Aufgabe	Fachlich geeignete Antwort und Rückmeldung
1	Inspektion bewertet den Istzustand; Wartung verzögert Abnutzung; Instandsetzung stellt eine fehlende Funktion wieder her. Unterschiedliche Ziele und Nachweise erläutern.
2	Ohne Geräte-ID und Rolle ist der Befund nicht zuverlässig zuordenbar. Ergänzen: Gerätenummer, Dokumentversion, Datum, Befund, Soll-Ist-Vergleich, Verantwortlichkeit und Status.
3	Denkbar sind Bauteilverschleiß oder veränderte Arbeitsbedingungen. Die Beobachtung beweist keine einzelne Ursache und erlaubt keine Freigabe; weitere fachliche Befunde nötig.
4	I = 18/90 = 0,20 A; P = 18 × 0,20 = 3,6 W. Voraussetzung ist ein ideal ohmscher Widerstand unter den angenommenen Bedingungen.
5	(4.800 − 120) / 4.800 × 100 = 97,5 %. Die Kennzahl sagt allein nichts über Schutzmaßnahmen oder sichere Wiederinbetriebnahme.
6	Ohne fachliche Einstufung nicht in den Restmüll. Zuständiges Personal prüft Stoffinformationen, betriebliche Sammlung, Abfallstatus und zugelassenen Entsorgungsweg.

Lernnachweis

Kompetenzen: Du differenzierst Instandhaltungsmaßnahmen, erschließt technische Unterlagen und deren englische Fachbegriffe, planst eine Wartung auf Papier, begründest Ursachenhypothesen, berechnest Stromgrößen und Verfügbarkeiten, bewertest Kosten und Umweltaspekte und hältst Sicherheitsgrenzen ein.

Abgabeportfolio: Wartungsübersicht, Foto-Befundprotokoll, Schadenshypothesendiagramm, Rechenblatt mit Einheiten, Entscheidungstext, überprüfbare Quellen und Rechteangaben sowie eine Reflexion darüber, was eine reale Freigabe erforderlich machen würde.

Erwartungshorizont und Musterarbeitsprodukte zu den offenen Aufgaben

Aufgabe	Beispielprodukt	Bewertungsmerkmale
A1	Vierzeilige Begriffstabelle	Begriff, Zweck, Beispiel und Abgrenzung eindeutig
A2	Digitaler Plan W1 bis W5	Alle Positionen richtig, Intervalle ausdrücklich als fiktiv markiert
A3	Gefahrenplakat	Wiederanlauf, Bewegung, Elektrizität und Stoffe sowie Fachzuständigkeit erläutert
A4	Bildvergleichstabelle	Beobachtung und Vermutung strikt getrennt, Informationslücken benannt
B1	Schmiermittelvergleich	Funktion, Auswahl, Grenzen, Gefahr und Entsorgung für drei Stoffgruppen
B2	Entscheidungsbaum	Drei nachvollziehbare Hypothesen; notwendige Belege statt voreiliger Freigabe
B3	Rechenblatt	I = 12/60 = 0,20 A; P = 12 × 0,20 = 2,4 W; Probe 60 × 0,20 = 12 V
B4	M-07-Bericht	Foto F3, Geräte-ID, Befund, Unsicherheit und Fachrolle, Status offen
C1	Diagramm mit Rechnung	180/86 Minuten, 98,125/99,104 Prozent, 0,979 Prozentpunkte
C2	Dreizeilige Sensitivitätstabelle	30 min = 118,50 €; 50 min = 159,50 €; 70 min = 200,50 €
C3	Zwei Strategien vergleichende Vorlage	Ursachen, Material, Beschichtungswahl, Umwelt, Gefahren und Zuständigkeiten
C4	Versionierte Protokollvorlage	Rollen, Zeitstempel, Datenquelle, Änderungshistorie und keine echte Freigabe

Beispielrechnung zu C2: Bei 30 Minuten Wartung 36 + 30 = 66 Minuten Nichtverfügbarkeit; 66/60 × 75 + 30/60 × 48 + 12 = 118,50 €. Bei 50 Minuten 86/60 × 75 + 50/60 × 48 + 12 = 159,50 €. Bei 70 Minuten 106/60 × 75 + 70/60 × 48 + 12 = 200,50 €. Bei gleichen übrigen Annahmen steigt der Modellaufwand; die Störungszahl wird in dieser Rechnung absichtlich konstant gehalten.

Rückmeldungskriterien für alle Niveaus: Fachbegriffe richtig, Quellen prüfbar, Daten und Einheiten nachvollziehbar, Ergebnis und Unsicherheit getrennt, Sicherheitsgrenzen sichtbar, Musterprodukt vollständig. Eine reale Maschinenfreigabe darf in keinem Lernprodukt behauptet werden.

OER und Wikipedia

Recherchierte amtliche und fachliche Quellen (Abruf Oktober 2026):

KMK: Rahmenlehrplan Metallbauer/Metallbauerin, Lernfeld 4 auf Seite 12.
BIBB: Berufsprofil Metallbauer/Metallbauerin und Fachrichtungen.
Metallbauer-Ausbildungsverordnung vom 25.07.2008, amtlicher Rechtstext; vor konkreter Anwendung aktuellen Stand prüfen.
DGUV: Instandhaltung sicher durchführen.
DGUV: Störungen auf der Spur und gesicherter Freischaltprozess.
BGHM: Prüfung elektrischer Betriebsmittel.
Umweltbundesamt: gefährliche Abfälle.
NSK: Rust and Corrosion, englischsprachiges Fachmaterial zu Lagerkorrosion.
Wikipedia: Wartung, Übersicht, nicht Ersatz amtlicher Quellen.

Geprüfte Medien und Nutzungsrechte

Die eingebundenen Wikimedia-Commons-Dateien haben nachprüfbare Dateiseiten und ausgewiesene Lizenzangaben. Beim Weiterverwenden sind Urheber, Quelle, Lizenz und gegebenenfalls Änderungen zu nennen. Es gelten die einzelnen Medienlizenzen und nicht automatisch die Lizenz des Kurslerntexts.

Datei	Quelle	Urheber	Lizenzbeleg
File:Ball-bearing-plain.png	Wikimedia Commons	Niabot	CC BY-SA 3.0
File:Schmiernippel01.jpg	Wikimedia Commons	Markus Schweiss	CC BY-SA 3.0
File:Grease gun and attachment.jpg	Wikimedia Commons	Bryn Pinzgauer	CC BY 2.0
File:BallBearing.svg	Wikimedia Commons	PlusMinus und DustDFG	Angaben auf der Dateiseite
File:Corroded Steel, Peeling Paint 4916.jpg	Wikimedia Commons	ImagePerson	CC BY-SA 4.0
File:Rusted metal.jpg	Wikimedia Commons	Salem Ander	CC BY-SA 4.0
File:Ohm's law simple circuit.svg	Wikimedia Commons	Vesa Linja-aho	CC BY 3.0
File:Ohm's law.svg	Wikimedia Commons	Vesa Linja-aho	CC0 1.0

Videoquellen und Rechte: „Wälzlager richtig schmieren“, Ludwig Meister, 2019 und „Ohmsches Gesetz und Leistungsberechnung“, #Sogeht by Sven Stemmler, 2023. Beide Videos sind verifizierte Anbieterbeiträge. Ihre Nutzung unterliegt den jeweiligen YouTube-Regelungen; eine Creative-Commons-Freigabe wird nicht behauptet. Keine Sofatutor-Inhalte. Die Diagramme und Datentabellen des Kurses wurden für diesen Kurs mit erfundenen Beispieldaten geschrieben.

OER: Der selbst erstellte Lerntext kann nach Entscheidung der Rechteinhaber unter CC BY-SA 4.0 bereitgestellt werden. Einbindung von Bildern oder Videos ändert die Rechte Dritter nicht. Verweise auf staatliche Normen und Rechtsvorschriften sind Verlinkungen, keine eigenmächtige freie Neulizenzierung.

Verknüpfte Lernbereiche

Wartung verbindet Technik, Mathematik, Elektrotechnik, Arbeitssicherheit, Werkstoffkunde, Umweltschutz, Fachrechnen und Qualitätsmanagement. Die Lernfelder 1–3 bereiten die Arbeit mit Werkzeugen, Maschinen und Baugruppen vor; Lernfeld 4 überträgt diese Kenntnisse auf die Erhaltung der Betriebsbereitschaft.

Berufsportal Ausbildung – Metallbauer