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Projekt Energieeffiziente Werkstatt – Den Energiebedarf einer Werkstatt erfassen

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Projekt Energieeffiziente Werkstatt – Den Energiebedarf einer Werkstatt erfassen

Zielgruppe: Auszubildende in technischen und handwerklichen Berufen, insbesondere Kraftfahrzeugmechatronikerinnen und Kraftfahrzeugmechatroniker.

Projektziel: Du erfasst den modellierten Energiebedarf einer Werkstatt, unterscheidest Strom und Wärme, analysierst Nutzungszeiten und entwickelst eine begründete Empfehlung.

Lernform: Sechs kurze Lerneinheiten, ein durchgehender Ausbildungsfall, sichere Tabellen-Simulationen und ein fortlaufendes Projektdossier.

Ergebnis: Dein eigenes Projektdossier D0–D7 mit Skizzen, Rechentabellen, simulierten Prüfdaten, Diagrammen, Quellenprüfung und begründeter Abgabe.

Einleitung

Eine Werkstatt benötigt Energie für Beleuchtung, Druckluft, Maschinen, Lüftung und Heizung. Aber welcher Verbraucher benötigt wie viel Energie – und wann?

Bildimpuls: Welche Energieverbraucher erkennst Du? Das Foto zeigt eine Beispielwerkstatt, nicht den fiktiven Ausbildungsbetrieb.

Deine Leitfrage: Wie lässt sich der Energiebedarf einer Werkstatt nachvollziehbar erfassen, ohne unsichere Eingriffe vorzunehmen?

Wichtig: Alle Betriebszahlen, Zählerstände und Preise dieses Projekts sind fiktive Übungsdaten. Sie sind keine Messergebnisse einer realen Werkstatt.

Sicherheit geht vor

Erlaubt im Lernprojekt: vorhandene Unterlagen auswerten, Fotos mit Genehmigung verwenden, Skizzen zeichnen, Tabellen berechnen, Diagramme erstellen, digitale Simulationen durchführen und gegebenenfalls ausdrücklich freigegebene, berührungssichere Schulungsmodelle benutzen.

Nicht Bestandteil des Projekts: Schaltschränke öffnen, elektrische Anlagen umbauen, an Netzspannung messen, Schutzabdeckungen entfernen oder unter Druck stehende Leitungen lösen.

Reale Elektroarbeiten dürfen ausschließlich von entsprechend qualifizierten und beauftragten Personen im zulässigen Verantwortungsrahmen ausgeführt werden. Die Auszubildenden führen hier keine solchen Arbeiten aus.

Ein bestandenes Quiz ist niemals eine Arbeitsfreigabe. Auch die Abgabe des Projektdossiers ersetzt keine Gefährdungsbeurteilung, Fachprüfung oder betriebliche Beauftragung.

Fachliche Grundlage: DGUV Vorschrift 3 – Elektrische Anlagen und Betriebsmittel und DGUV Information 203-001.

Der Ausbildungsfall: Kfz-Werkstatt Nord

Die fiktive Kfz-Werkstatt Nord möchte ihren Energiebedarf systematisch untersuchen.

Betriebsmerkmal	Vorgabe für das Projekt
Fläche	180 m²
Öffnungszeit	Montag bis Freitag, 08:00–17:00 Uhr
Modelljahr	240 Arbeitstage und 125 Schließtage
Stromverbraucher	Licht, Kompressor, Hebebühne, Werkzeuge, Absaugung, Büro-IT, Grundlast
Wärmeversorgung	Erdgas für Raumwärme und anteilig Warmwasser
Erkenntnisziel	Energiebedarf, Nutzungsprofil, Einsparmöglichkeiten und Datenqualität

Ausgangslage: Die Werkstattleitung vermutet einen unnötigen Stromverbrauch durch Beleuchtung, Druckluft und Bereitschaftsbetrieb. Außerdem schwankt der Gasverbrauch erheblich mit der Jahreszeit.

Deine Rolle: Du bist Mitglied eines Ausbildungsteams. Du lieferst eine fachlich begründete Entscheidungsgrundlage, aber keine technische Freigabe.

Dein fortlaufendes Projektdossier

Erstelle ein digitales oder handschriftliches Dossier. Ergänze es nach jeder Lerneinheit.

Blatt	Deine Dokumentation	Qualitätskontrolle
D0	Projektauftrag, Ziele, Sicherheitsgrenzen	Was ist fiktiv, was ist belegt?
D1	Werkstattskizze und Energiefluss-Skizze	Sind die Verbraucher sinnvoll zugeordnet?
D2	Quellen- und Annahmenregister	Woher stammt jede Zahl?
D3	Stromberechnung und Einheitenprüfung	Stimmen Formel und Rechenweg?
D4	Nutzungsprofil und simulierte Prüfdaten	Sind Zeiträume vergleichbar?
D5	Wärmebedarf und saisonale Auswertung	Wird Endenergie korrekt bezeichnet?
D6	Varianten-Simulation und Bewertung	Sind Annahmen und Unsicherheiten sichtbar?
D7	Eigene begründete Abschlussabgabe	Ist die Empfehlung nachvollziehbar?

Kennzeichne in D2 jede Zahl: A = Annahme, S = Simulation, B = Berechnung, Q = externe fachliche Quelle.

Lerneinheit 1 – Energieverbraucher erkennen

Dauer: ca. 15 Minuten · Dossier: D0 und D1

Input: Energieflüsse skizzieren

Eine Energiebilanz beginnt mit den Energiequellen und den Verbrauchern. Strom und Erdgas gehören zu verschiedenen Energieträgern. Nutzwärme ist nicht automatisch mit der eingesetzten Gasenergie identisch.

Skizziere: Stromnetz → elektrische Verbraucher. Erdgas → Wärmeerzeuger → Raumwärme und Warmwasser.

Ein kleiner Druckluftkompressor als Anschauungsbeispiel. Die Projektwerkstatt verwendet einen anderen, nur rechnerisch beschriebenen Kompressor.

Ein Heizkörper mit Thermostat. Die Abbildung erklärt die Wärmenutzung, nicht die Energieeffizienz der gesamten Heizanlage.

Mini-Aufgaben und Feedback

Basis: Markiere sieben elektrische Verbraucher und eine Wärmeversorgung in Deiner Werkstattskizze. Feedback: Richtig ist eine Trennung nach Energieträgern; sonst können Strom- und Gaswerte später falsch interpretiert werden.
Anwendung: Zeichne mindestens drei Energieflüsse mit Pfeilen ein. Feedback: Pfeile zeigen die Richtung der Energiebereitstellung; sie ersetzen noch keine Mengenangaben.
Transfer: Ergänze zwei mögliche Energieverluste oder unnötige Betriebszeiten. Feedback: Eine plausible Vermutung wird erst durch geeignete Daten zum belastbaren Befund.

Gestufte Hilfen: H1: Beginne bei Licht und Heizung. H2: Unterscheide Quelle, Umwandlung und Nutzung. H3: Prüfe, ob Du Stromverbrauch und zugeführte Gasenergie getrennt hast.

Dossier-Eintrag: D0 mit Sicherheitsgrenzen und D1 als beschriftete Skizze.

Lerneinheit 2 – Strombedarf berechnen

Dauer: ca. 20 Minuten · Dossier: D2 und D3

Input: Leistung und Energie

Leistung beschreibt die Energieumsetzung pro Zeit, beispielsweise in kW.

Energie wird hier in kWh angegeben.

Grundformel bei konstanter Leistungsaufnahme: E = P × t.

Beispiel: 3 kW × 2,5 h = 7,5 kWh.

Video: EWE SMARTGEBER – „Die Kilowattstunde“. Achte auf den Unterschied zwischen kW und kWh.

LED-Leuchtmittel als Bildbeispiel. Für die Werkstattrechnung gelten ausschließlich die fiktiven Leistungsangaben aus der folgenden Tabelle.

Übungsdaten: Ein Arbeitstag

Annahme: Die angegebenen Leistungen gelten jeweils während der angesetzten Nutzungsdauer. Sie sind keine gemessenen Leistungsprofile.

Verbraucher	Angenommene Leistung	Nutzungsdauer	Energie pro Arbeitstag
12 Leuchten à 60 W	0,72 kW	9 h	6,48 kWh
Druckluftkompressor	3,00 kW	2,5 h	7,50 kWh
Hebebühne	2,00 kW	0,5 h	1,00 kWh
Werkzeuge	1,50 kW	1,2 h	1,80 kWh
Absaugung	0,75 kW	3 h	2,25 kWh
Büro-IT	0,20 kW	8 h	1,60 kWh
Grundlast	0,10 kW	24 h	2,40 kWh
Summe Arbeitstag			23,03 kWh

Schließtag: In diesem vereinfachten Modell bleibt ausschließlich die Grundlast von 2,40 kWh bestehen.

Jahresprojektion: 240 × 23,03 kWh + 125 × 2,40 kWh = 5.827,2 kWh Strom pro Modelljahr.

Mini-Aufgaben und Feedback

Basis: Berechne den Tagesbedarf der Beleuchtung. Feedback: 0,72 kW × 9 h = 6,48 kWh; die Umrechnung von Watt in Kilowatt ist entscheidend.
Anwendung: Kontrolliere die Tagessumme und die Jahresprojektion. Feedback: 23,03 kWh und 5.827,2 kWh sind nur dann stimmig, wenn die Grundlast auch an Schließtagen erfasst wird.
Transfer: Beurteile, weshalb der Kompressor trotz kurzer Laufzeit viel Energie benötigen kann. Feedback: Hohe Leistung kann eine kurze Laufzeit überwiegen; entscheidend ist das Produkt aus Leistung und Zeit.

Gestufte Hilfen: H1: Suche Leistung und Nutzungszeit. H2: Teile Wattwerte durch 1.000. H3: Berechne jeden Tabellenposten einzeln und addiere erst anschließend.

Dossier-Eintrag: D2 mit Annahmen und D3 mit vollständigem Rechenweg.

Lerneinheit 3 – Nutzungsprofil und Prüfdaten

Dauer: ca. 20 Minuten · Dossier: D4

Input: Wann wird Energie benötigt?

Ein Lastprofil zeigt die zeitliche Verteilung der Leistungsaufnahme. Auch bei gleichem Tagesverbrauch können unterschiedliche Nutzungsprofile entstehen.

Methodenbild: schematischer Tagesverlauf des Stromverbrauchs im deutschen Stromnetz – ausdrücklich kein Messprofil unserer Werkstatt.

Sichere Simulation: Werkstatt-Lastprofil

Nutze Papier, eine Tabellenkalkulation oder ein digitales Diagramm. Du musst dafür keine elektrische Anlage bedienen.

Zeitblock	Durchschnittliche simulierte Leistung	Dauer	Energie
00–06 Uhr	0,1 kW	6 h	0,6 kWh
06–08 Uhr	0,1 kW	2 h	0,2 kWh
08–12 Uhr	3,0 kW	4 h	12,0 kWh
12–13 Uhr	0,8 kW	1 h	0,8 kWh
13–17 Uhr	2,0 kW	4 h	8,0 kWh
17–20 Uhr	0,3 kW	3 h	0,9 kWh
20–24 Uhr	0,1 kW	4 h	0,4 kWh
Summe des simulierten Tages			22,9 kWh

Prüfdatensatz, ebenfalls simuliert:

Ablesung	Fiktiver Zählerstand
Tagesbeginn	12.500,0 kWh
Tagesende	12.522,9 kWh
Differenz	22,9 kWh

Beispiel eines Stromzählers. Für die Aufgabe werden ausschließlich bereitgestellte Ablesewerte verwendet.

Video: Stadtwerke Schwäbisch Hall – „Digitale Stromzähler ablesen“. Nutze es zur Interpretation von Anzeigen, nicht als Auftrag zum Zugang zu einem Zählerschrank.

Plausibilitätsprüfung: Geräteberechnung 23,03 kWh; simulierter Lastgang 22,90 kWh. Unterschied: 0,13 kWh bzw. rund 0,56 % der Geräteberechnung.

Interpretation: Die Übungsmodelle stimmen näherungsweise überein. Die Abweichung ist kein Nachweis einer bestimmten Messgenauigkeit. In realen Betrieben müssen Abgrenzung, Zeitbezug, Leistungsannahmen und Datenqualität geprüft werden.

Mini-Aufgaben und Feedback

Basis: Ermittle die simulierte Zählerdifferenz. Feedback: Endstand minus Anfangsstand ergibt 22,9 kWh; ein einzelner Zählerstand ist noch kein Zeitraumverbrauch.
Anwendung: Zeichne aus der Tabelle ein Stufendiagramm. Feedback: Die Flächen der Zeitblöcke entsprechen den Energiemengen; die Balkenhöhen zeigen mittlere Leistungen.
Transfer: Erkläre, warum 3,0 kW im Block 08–12 Uhr kein belegter Höchstwert der Momentanleistung ist. Feedback: Vierstündige Mittelwerte können kurze Leistungsspitzen verdecken.

Gestufte Hilfen: H1: Beginne mit dem Zeitblock. H2: E = mittlere Leistung × Blockdauer. H3: Vergleiche 22,90 kWh und 23,03 kWh nur für denselben Modelltag.

Dossier-Eintrag: D4 mit Diagramm, Zählerdifferenz und Abweichungsanalyse.

Lerneinheit 4 – Wärmebedarf verstehen

Dauer: ca. 15 Minuten · Dossier: D5

Input: Gasbezug und Nutzwärme

Der Heizenergiebedarf hängt unter anderem von Außenklima, Gebäudehülle, Lüftung, Raumtemperatur und Nutzungsdauer ab.

Achtung: 1 kWh bezogenes Erdgas ist nicht automatisch 1 kWh nutzbare Raumwärme. Umwandlungs- und Verteilverluste können auftreten. Ohne zusätzliche Angaben wird im Projekt keine Nutzwärmemenge berechnet.

Wärmebild eines Industriegebäudes: Eine kalte Stütze kann eine Wärmebrücke anzeigen. Laut Bildbeschreibung sind die hell erscheinenden Luftkanäle teilweise durch reflektierte Infrarotstrahlung geprägt. Interpretiere Wärmebilder deshalb nicht ohne Kontext.

Übungsdaten: Jährlicher Erdgasbezug

Jahreszeit	Simulierter Erdgasbezug
Winter: Dezember–Februar	6.200 kWh
Frühling: März–Mai	3.100 kWh
Sommer: Juni–August	450 kWh
Herbst: September–November	3.200 kWh
Jahresgesamt	12.950 kWh

Mögliche Ursachen: Außentemperatur, Lüftungsverhalten, Warmwasserbereitung und Belegungszeiten. Die Daten allein beweisen keine einzelne Ursache.

Mini-Aufgaben und Feedback

Basis: Addiere die vier saisonalen Gaswerte. Feedback: Die Summe beträgt 12.950 kWh zugeführte Endenergie.
Anwendung: Erstelle ein Säulendiagramm mit vier Jahreszeiten. Feedback: Das Diagramm macht saisonale Unterschiede sichtbar, erklärt sie aber nicht vollständig.
Transfer: Beurteile einen Vergleich zweier Winter mit unterschiedlicher Witterung. Feedback: Für eine faire Bewertung benötigst Du möglichst vergleichbare Nutzungsbedingungen und gegebenenfalls eine Witterungsbereinigung.

Gestufte Hilfen: H1: Suche den höchsten Saisonwert. H2: Frage nach Wetter und Nutzung. H3: Unterscheide Gasbezug, Anlagenverluste und abgegebene Nutzwärme.

Dossier-Eintrag: D5 mit Wärme-Diagramm und zwei überprüfbaren Ursachenhypothesen.

Lerneinheit 5 – Einsparmaßnahmen simulieren

Dauer: ca. 20 Minuten · Dossier: D6

Input: Varianten statt Behauptungen

Eine Effizienzmaßnahme muss zu Arbeitsqualität, Sicherheit und tatsächlichem Bedarf passen.

Ein allgemeines Sankey-Diagramm als Darstellungsbeispiel. Erstelle für Deine Werkstatt einen eigenen Energiefluss mit den Projektdaten; die Werte dieses Beispielbilds gelten nicht für den Ausbildungsfall.

Simulationsvarianten

Nur Modellannahmen, keine zugesicherten Einsparungen. Die Rechenpreise von 0,30 €/kWh Strom und 0,10 €/kWh Gas sind ebenfalls fiktiv.

Variante	Annahme	Rechnerische jährliche Einsparung	Modellierte Arbeitskosten-Ersparnis
M1 Licht	12 × 60 W durch 12 × 30 W bei gleicher Nutzungszeit ersetzen	777,6 kWh Strom	233,28 €
M2 Druckluft	Kompressorlaufzeit um 0,5 h je Arbeitstag verringern	360 kWh Strom	108,00 €
M3 Wärme	Gasbezug rechnerisch um 10 % senken	1.295 kWh Gas	129,50 €
M4 Grundlast	Unkritische Dauerlast von 100 W auf 50 W verringern	438 kWh Strom	131,40 €

Rechenwege:

M1: (0,72 − 0,36) kW × 9 h × 240 = 777,6 kWh/Jahr.
M2: 3 kW × 0,5 h × 240 = 360 kWh/Jahr.
M3: 12.950 kWh × 0,10 = 1.295 kWh/Jahr.
M4: 0,05 kW × 24 h × 365 = 438 kWh/Jahr.

Grenzen: Eine Halbierung der Anschlussleistung garantiert nicht dieselbe Einsparung, wenn tatsächliche Lastzustände abweichen. Die Kompressorvariante setzt voraus, dass notwendige Prozesse unverändert funktionieren. Die Wärmevariante ist lediglich ein Szenario. Sicherheitssysteme und betrieblich notwendige Dauerverbraucher dürfen nicht pauschal abgeschaltet werden.

Keine praktische Umrüstung im Lernauftrag. Auswahl, Prüfung und Ausführung realer elektrischer Änderungen liegen bei entsprechend qualifizierten und beauftragten Fachpersonen. Eingriffe in Druckluftanlagen erfordern die geeignete Zuständigkeit und sichere Arbeitsbedingungen.

Video: Ludwig Meister – „EnergySaving in der Druckluft-Anlage“. Das Video stellt eine technische Lösung aus Anbietersicht vor. Prüfe die Übertragbarkeit kritisch; keine daraus abgeleitete pauschale Einspargarantie.

Mini-Aufgaben und Feedback

Basis: Kontrolliere die Einsparung der Beleuchtungsvariante. Feedback: Die Differenz der Leistungen wird mit Nutzungszeit und Arbeitstagen multipliziert; Ergebnis: 777,6 kWh/Jahr.
Anwendung: Simuliere M1 und M2 gemeinsam. Feedback: Unter den vereinfachten unabhängigen Annahmen sinkt der Strombedarf auf 5.827,2 − 777,6 − 360 = 4.689,6 kWh/Jahr.
Transfer: Wähle eine Maßnahme und begründe, welche zusätzlichen Nachweise vor einer realen Umsetzung fehlen. Feedback: Eine überzeugende Entscheidung nennt technische Eignung, Sicherheit, tatsächliches Nutzungsprofil, Investition, Unsicherheit und betriebliche Zuständigkeit.

Gestufte Hilfen: H1: Vergleiche Ausgangs- und Variantenwert. H2: Berechne nur die Differenz. H3: Trenne gesicherte Rechnung und ungesicherte Wirksamkeit.

Dossier-Eintrag: D6 mit zwei selbst gewählten Szenarien, Rechenweg und kritischer Bewertung.

Lerneinheit 6 – Prüfen, begründen, abgeben

Dauer: ca. 20 Minuten · Dossier: D7

Input: Ein Ergebnis braucht Belege

Prüfe Deine Ergebnisse anhand dieser Leitfragen:

Datenqualität: Welche Daten sind angenommen, simuliert oder durch eine Quelle belegt?
Plausibilitätsprüfung: Passen Formeln, Einheiten, Tageswerte und Jahreswerte zusammen?
Energieeffizienz: Welche Maßnahme ist rechnerisch sinnvoll und betrieblich vertretbar?
Arbeitssicherheit: Welche Schritte wären außerhalb dieses Lernprojekts ausschließlich Fachpersonal vorbehalten?
Quellenkritik: Stimmen Fachinformationen und Medienrechte?

Die eigene Abschlussabgabe

Verfasse in D7 eine einseitige Entscheidungsvorlage mit Deiner eigenen Schlussfolgerung.

Bestandteil	Muss enthalten
Ist-Situation	Skizze, Strombedarf, Gasbezug und Nutzungsprofil
Prüfung	Simulierte Zählerdifferenz, Abweichung, Datenqualität
Vorschlag	Eine priorisierte Maßnahme mit Rechnung
Einschränkung	Mindestens zwei offene Annahmen oder Risiken
Nächster Schritt	Welche Unterlagen oder fachlichen Prüfungen vor einer betrieblichen Entscheidung nötig wären

Mini-Aufgaben und Feedback

Basis: Lege D0–D7 vollständig an. Feedback: Vollständigkeit ermöglicht eine Nachprüfung, ersetzt aber nicht fachliche Richtigkeit.
Anwendung: Verknüpfe Deine Empfehlung mit mindestens zwei konkreten Datenwerten. Feedback: Eine Empfehlung ist tragfähiger, wenn sich ihr Zahlenweg zurückverfolgen lässt.
Transfer: Begründe, unter welchen Bedingungen sich Deine Empfehlung ändern könnte. Feedback: Gute Entscheidungen berücksichtigen Unsicherheit und Alternativen, statt Modellwerte als sichere Realität auszugeben.

Gestufte Hilfen: H1: Beginne mit der wichtigsten Auffälligkeit. H2: Nenne eine passende Rechnung. H3: Ergänze Annahme, Gegenargument, Sicherheitsgrenze und nächsten Prüfschritt.

Dossier-Eintrag: D7 als selbst begründete Abgabe mit Verweisen auf D0–D6.

Interaktive Aufgaben

Die folgenden Übungen dienen der Lernkontrolle und dem Feedback. Keine Übung, kein Quizresultat und kein Zertifikat erteilt eine Freigabe für reale Elektroarbeiten.

Quiz: Teste Dein Wissen

Welche Einheit bezeichnet eine Leistung? (kW) (!kWh) (!Euro) (!Stunden)

Wie berechnest Du bei konstanter Leistung die Energie? (Leistung mal Nutzungszeit) (!Leistung geteilt durch Nutzungszeit) (!Nutzungszeit minus Leistung) (!Leistung plus Nutzungszeit)

Wie viel Energie benötigt ein Gerät mit 3 kW in 2 Stunden? (6 kWh) (!1,5 kWh) (!3 kWh) (!9 kWh)

Wie viel Strom benötigt der Kompressor laut Modell an einem Arbeitstag? (7,5 kWh) (!3 kWh) (!2,5 kWh) (!12 kWh)

Was beschreibt ein Lastprofil? (Die Leistungsaufnahme im Zeitverlauf) (!Nur den Kaufpreis einer Maschine) (!Nur die Raumtemperatur) (!Ausschließlich den Gasverbrauch)

Wie hoch ist die simulierte Grundlastenergie pro vollem Tag? (2,4 kWh) (!0,1 kWh) (!24 kWh) (!9 kWh)

Was ergibt die Differenz von 12522,9 kWh und 12500,0 kWh? (22,9 kWh) (!12522,9 kWh) (!0,9 kWh) (!25022,9 kWh)

Was lässt sich aus 12950 kWh bezogenem Gas allein sicher ableiten? (Die Menge zugeführter Gasendenergie) (!Die genaue Nutzwärme im Raum) (!Der Wirkungsgrad der Heizung) (!Die Ursache aller Wärmeverluste)

Welche Aussage zur Einsparsimulation ist fachlich richtig? (Sie hängt von ihren Annahmen ab) (!Sie garantiert die echte Einsparung) (!Sie ersetzt eine Fachprüfung) (!Sie ist ohne Nutzungsdaten beweiskräftig)

Was erlaubt ein erfolgreich abgeschlossenes Quiz? (Die Überprüfung des eigenen Lernstands) (!Das Öffnen eines Schaltschranks) (!Arbeiten an Netzspannung) (!Den Umbau elektrischer Anlagen)

Feedback zu Deinem Quiz: Vergleiche falsche Antworten mit D3, D4, D5 und den Sicherheitsregeln in D0. Eine richtige Antwort zeigt Wissen, aber keine praktische Arbeitsbefähigung.

Memory

Ordne die Fachbegriffe ihren Bedeutungen zu.

Leistung	Kilowatt
Elektrische Arbeit	Kilowattstunde
Grundlast	Andauernder Basisverbrauch
Lastprofil	Zeitlicher Leistungsverlauf
Zählerdifferenz	Verbrauch im Ableseintervall
Gasbezug	Zugeführte Endenergie
Quellenkritik	Prüfung der Informationsqualität

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Passende Beschreibung
Leistungsaufnahme	Energiemenge je Zeiteinheit
Nutzungsdauer	Zeitraum des Betriebs
Schließtag	Tag ohne regulären Werkstattbetrieb
Saisonvergleich	Gegenüberstellung unterschiedlicher Jahreszeiten
Szenario	Rechnung auf Basis veränderter Annahmen

Kreuzworträtsel

Leistung	Wie heißt die physikalische Größe, die den Energieumsatz je Zeit beschreibt?
Kilowattstunde	Wie heißt eine gebräuchliche Einheit der Energie?
Lastprofil	Wie heißt der zeitliche Verlauf der Leistungsaufnahme?
Grundlast	Wie nennt man den dauerhaft vorhandenen Leistungsbedarf?
Kompressor	Welche Maschine stellt Druckluft bereit?
Thermostat	Welches Bauteil dient der temperaturabhängigen Regelung?

LearningApps

Die Suche führt zu thematisch passenden Lernangeboten. Einzelne Treffer sind nicht automatisch fachlich geprüft; vergleiche sie mit den angegebenen Quellen.

Lückentext

Die Einheit Kilowatt beschreibt die elektrische

.

Der Energieverbrauch eines Geräts wird häufig in

angegeben.

Bei konstanter Leistung multiplizierst Du die Leistung mit der

.

In der Beispielwerkstatt erzeugt der

Druckluft.

Auch außerhalb der Öffnungszeiten kann eine

bestehen.

Ein zeitlich aufgelöster Verlauf der Leistungsaufnahme heißt

.

Ein Zeitraumverbrauch kann aus der Differenz zweier

ermittelt werden.

Die im Projekt bereitgestellten Zahlen sind keine realen Messungen, sondern

.

Der Gasbezug ist ein Beispiel für zugeführte

.

Ein höherer Winterverbrauch kann unter anderem durch die niedrigere

erklärt werden.

Eine Veränderung von Modellannahmen ist eine

.

Für die Verlässlichkeit einer Empfehlung ist die Prüfung der

wichtig.

Reale Arbeiten an elektrischen Anlagen erfordern die passende fachliche

.

Offene Aufgaben

Bearbeite genau zwölf Projektaufgaben. Lege jede Bearbeitung an der passenden Stelle im Dossier ab.

Leicht

Werkstatt: Zeichne die fiktive Werkstatt als einfache Draufsicht und markiere Strom- und Wärmeverbraucher. Ablage: D1.
Energiefluss: Erstelle eine farblich getrennte Energiefluss-Skizze für Strom und Gas. Ablage: D1.
Quellenkritik: Kennzeichne zehn vorgegebene Daten als Annahme, Simulation, Berechnung oder externe Quelle. Ablage: D2.
Elektrische Energie: Berechne drei selbst gewählte Tagesverbräuche erneut und dokumentiere alle Einheiten. Ablage: D3.

Standard

Tabellenkalkulation: Erstelle eine Tabelle, in der Du Leistungswerte und Nutzungszeiten ändern kannst. Ablage: D3.
Lastprofil: Zeichne das simulierte Tagesprofil und erläutere zwei auffällige Zeitabschnitte. Ablage: D4.
Heizenergiebedarf: Visualisiere die vier Gas-Saisonwerte und formuliere zwei überprüfbare Vermutungen. Ablage: D5.
Energieeffizienz: Berechne für eine Maßnahme die Modell-Ersparnis und erstelle eine kurze Entscheidungskarte. Ablage: D6.

Schwer

Szenarioanalyse: Untersuche eine Veränderung der Arbeitstage oder Nutzungszeiten und dokumentiere Auswirkungen und Grenzen. Ablage: D6.
Interview: Entwirf fünf sachliche Fragen an eine verantwortliche Fachperson zur betrieblichen Energiedatenerfassung; erhebe keine sensiblen Betriebsdaten ohne Erlaubnis. Ablage: D2.
Wirtschaftlichkeitsrechnung: Vergleiche zwei Maßnahmen einschließlich fiktiver Investitionskosten, Sicherheitsbedingungen und Unsicherheiten. Ablage: D6.
Projektbericht: Gestalte eine einseitige begründete Entscheidungsvorlage mit Skizzen, Diagramm, Prüfdaten und eigener Empfehlung. Ablage: D7.

Lernkontrolle

Bearbeite mindestens fünf dieser Transferaufgaben. Eine bloße Zahl ohne Begründung reicht nicht aus.

Nutzungsprofil: Zwei Werkstätten verbrauchen täglich gleich viel Strom, aber zu unterschiedlichen Zeiten. Erkläre, warum sich daraus unterschiedliche Anforderungen an die Energieversorgung ergeben können.
Datenqualität: Das Verbrauchermodell ergibt mehr Energie als das simulierte Zählerprotokoll. Entwickle einen nachvollziehbaren Prüfplan, ohne elektrische Anlagen zu öffnen.
Energieeffizienz: Eine leistungsärmere Maschine benötigt länger für denselben Arbeitsprozess. Prüfe anhand eines eigenen Zahlenbeispiels, ob tatsächlich Energie eingespart wird.
Wärmebedarf: Zwei Jahre haben unterschiedlich hohe Gasverbräuche. Entwickle drei Fragen, die vor einer Effizienzbewertung zu klären sind.
Arbeitssicherheit: Eine Person schlägt nach bestandenem Quiz eigenständige Messungen im Schaltschrank vor. Begründe die fachlich und rechtlich sichere Reaktion.
Nachhaltigkeit: Vergleiche eine organisatorische Maßnahme mit einer technischen Investition hinsichtlich Energie, Qualität, Aufwand und Sicherheit.
Quellenbewertung: Ein Werbevideo verspricht eine hohe Drucklufteinsparung. Beschreibe, welche unabhängigen Angaben Du für eine Bewertung benötigst.

Beurteilungskriterien: Zusammenhang erkannt, Rechenweg plausibel, Belege gekennzeichnet, Unsicherheiten benannt, alternative Erklärungen geprüft und Sicherheitsgrenzen eingehalten.

Lernnachweis

Dein Lernnachweis besteht aus dem vollständigen eigenen Projektdossier D0–D7 und einer kurzen mündlichen Erläuterung.

Projektplanung: Du kannst Auftrag, Systemgrenzen und zulässige Tätigkeiten erläutern.
Energiemodell: Du kannst Strom- und Wärmeflüsse anhand einer Skizze erklären.
Rechenkompetenz: Du kannst Leistungen, Zeiten und Energiemengen mit passenden Einheiten berechnen.
Datenanalyse: Du kannst Nutzungsprofil, Zählerdifferenz und Abweichung kritisch auswerten.
Wärmebilanz: Du unterscheidest Gasendenergie und Nutzwärme und erläuterst saisonale Einflüsse.
Simulation: Du kannst mindestens zwei Maßnahmen unter veränderten Annahmen vergleichen.
Argumentation: Du formulierst eine eigene, durch Daten und Quellen begründete Entscheidung.
Sicherheitskompetenz: Du benennst ausdrücklich, welche realen Arbeiten qualifiziertem und beauftragtem Fachpersonal vorbehalten sind.

Bewertungsvorschlag: 20 % Skizzen und Systemverständnis, 25 % Berechnungen und Prüfdaten, 20 % Simulation und Unsicherheiten, 20 % eigene Empfehlung, 15 % Quellen- und Sicherheitsbewusstsein.

Wichtig: Ein guter Lernnachweis ist keine Freigabe für elektrotechnische Arbeiten.

OERs zum Thema

Fachlich geprüfte Ausgangsquellen

Energieeffizienz im Kfz-Handwerk: Praxiswissen zu Energieverbrauchern und möglichen Effizienzmaßnahmen in Werkstätten.
DGUV Vorschrift 3: Anforderungen an elektrische Anlagen, Betriebsmittel und fachliche Zuständigkeiten.
DGUV Information 203-001: Sicherheitswissen zu Arbeiten an elektrischen Anlagen.
Umweltbundesamt: Einordnung des Energiesparens in Industrie und Gewerbe.
Deutsche Energie-Agentur: Praxisbeispiel zur Drucklufttechnik; das Beispiel stammt nicht aus unserer fiktiven Werkstatt.
EWE – Grundlagen zur Kilowattstunde: Erläuterung der elektrischen Energieeinheit.

Quellenhinweis: Die Fachquellen stützen Begriffe, Methoden und Sicherheitsgrenzen. Sie belegen nicht die eigens für diesen Ausbildungsfall erfundenen Zahlenwerte.

Bildnachweise und Medienrechte

Die folgenden Wikimedia-Commons-Dateien wurden anhand ihrer Dateiseiten und Lizenzangaben ausgewählt. Die Bilder sind Anschauungsmaterial, keine Mess- oder Prüfnachweise der Projektwerkstatt.

Bildquelle	Urheber	Lizenz oder Rechteangabe
Car repair shop.jpg	Martin Vorel	CC BY-SA 4.0
Air compressor small 2009.6.15.JPG	Yalaman2002	Gemeinfrei laut Commons-Dateiseite
Radiator with thermostat and heat cost allocator.jpg	FrankenBeer	CC BY-SA 4.0
Led-lampa.jpg	Zátonyi Sándor	CC BY 3.0
Tagesverlauf des Stromverbrauchs.svg	Seisofrei	CC0 1.0
Kamstrup Electricity meter 382.jpg	Gert Skriver	CC BY 3.0
Thermal Image of industrial building Interior wall .jpg	DavidRowellNorthwestern	CC BY-SA 4.0
Sankey Diagram.svg	Seymore-strongboy	CC0 1.0

Lizenzpraxis: Bei Weiterverwendung die zugehörige Commons-Dateiseite, den Urheber, die Lizenz und gegebenenfalls Änderungen nennen. Bei CC BY-SA sind auch die Bedingungen für Bearbeitungen zu beachten.

Eingebundene Videos

EWE SMARTGEBER – Die Kilowattstunde: Einführung in Energie und Verbrauch.
Stadtwerke Schwäbisch Hall – Digitale Stromzähler ablesen: Veranschaulichung von Zähleranzeigen.
Ludwig Meister – EnergySaving in der Druckluft-Anlage: Anbieterperspektive als Ausgangspunkt für kritische Bewertung.

Medienrechtlicher Hinweis: Diese Videos werden als externe YouTube-Inhalte verlinkt beziehungsweise eingebettet. Ohne eine ausdrücklich nachgewiesene offene Lizenz werden sie nicht als frei bearbeitbare OER bezeichnet. Herunterladen, Schneiden oder Weiterveröffentlichen ist damit nicht automatisch erlaubt.