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SHK-Grundlagen und Wärmelehre – Messstellen für Anlagenbewertungen auswählen

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SHK-Grundlagen und Wärmelehre – Messstellen für Anlagenbewertungen auswählen

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SHK-Grundlagen und Wärmelehre – Messstellen für Anlagenbewertungen auswählen


Einleitung

Wo misst Du Temperatur, Druck und Volumenstrom, um eine Heizungsanlage richtig zu bewerten?

In diesem aiMOOC lernst Du, Messstellen in Heizungsanlagen und Trinkwasserinstallationen gezielt auszuwählen. Du arbeitest mit Anlagenschemata, einem Gebäudemodell und simulierten Messwerten.

Zielgruppe: Ausbildung zum Anlagenmechaniker oder zur Anlagenmechanikerin für Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik (SHK).

Lernzeit: Etwa 60–90 Minuten in sieben kurzen Lerneinheiten und anschließenden Aufgaben.

Dein Ziel: Du kannst eine Messstelle auswählen, ihre Aussage erklären, einen Befund begründen und die Grenzen der Messung erkennen.

Sicherheitsregel: Alle praktischen Lernversuche erfolgen ausschließlich in Simulationen oder an drucklosen, sicheren Lehrmodellen. Reale Arbeiten an Druckanlagen, das Öffnen von Leitungen und Druckprüfungen sind nur nach fachlicher Freigabe, Gefährdungsbeurteilung und unter qualifizierter Aufsicht zulässig.


Dein Lernweg

Einheit Thema Zeit
1 Anlage und Messaufgabe verstehen 7 Minuten
2 Temperaturmessstellen 8 Minuten
3 Druck und gespeicherte Energie 8 Minuten
4 Volumenstrom und Wärmeleistung 8 Minuten
5 Messstellenplan erstellen 10 Minuten
6 Energie-, Diagnose- und Hygienefälle 15 Minuten
7 Sicherheit und Ergebnisbewertung 8 Minuten


Ausbildungsfall: Das Gebäude Lindenhof

Du bist Auszubildender in einem SHK-Fachbetrieb. Das fiktive Ausbildungszentrum Lindenhof besitzt eine zentrale Wärmepumpe, Heizkörper und eine getrennte Trinkwarmwasserinstallation.

Kundenmeldung: „Im Obergeschoss bleiben Räume kühl. Im Erdgeschoss ist es warm. Außerdem soll der Heizbetrieb überprüft werden.“

Deine Aufgabe ist nicht, sofort die Pumpe zu verstellen. Du entwickelst zunächst einen sicheren Messplan.


Gebäudemodell

Gebäudebereich Anlagenbestandteil Beobachtung
Dach / oberer Bereich Ende des Trinkwarmwasser-Zirkulationssystems Hygienische Bewertung vorgesehen
Obergeschoss Heizkörperkreis OG Räume teilweise zu kühl
Erdgeschoss Heizkörperkreis EG Räume ausreichend warm
Technikraum Wärmepumpe, Heizungsumwälzpumpe, Verteiler, Wärmezähler und Trinkwassererwärmer Zentrale Anlagendaten verfügbar

Merke: Das Heizungswasser im geschlossenen Heizkreis und das Trinkwasser sind unterschiedliche Medienkreise. Sie dürfen im Messstellenplan nicht verwechselt werden.


Startdaten aus der Simulation

Messgröße Simulierter Wert Aussage
Heizkreis-Vorlauf 45 °C Temperatur am zentralen Heizkreis
Heizkreis-Rücklauf 35 °C Temperatur am zentralen Heizkreis
Heizkreis-Volumenstrom 0,80 m³/h Transportierte Wassermenge pro Zeit
Anlagendruck im Technikraum 1,6 bar Überdruck Einzelwert am Manometer
Trinkwarmwasser-Zirkulationsrücklauf 49 °C Anlass zur hygienischen Klärung

Alle Werte sind fiktive Übungsdaten. Aus Einzelwerten allein folgt noch keine vollständige Anlagenbewertung.


Lerneinheit 1: Anlage lesen – Messziel finden

Leitfrage: Welche Messstelle beantwortet welche Frage?

Heizkreisschema: -donald- und MatthiasDD, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons.

Bildauftrag: Suche Wärmeerzeuger, Pumpe, Vorlauf, Rücklauf und Heizkörper. Verfolge die Fließrichtung des Heizwassers.

Eine Heizungsanlage verbindet Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung und Wärmeübergabe.

Bewertungsfrage Wichtige Messgröße
Welche Temperatur erreicht den Heizkreis? Vorlauftemperatur
Wie stark kühlt das Heizwasser ab? Vorlauf- und Rücklauftemperatur
Wird genügend Wasser gefördert? Volumenstrom
Wie unterscheiden sich Drücke an zwei Orten? Differenzdruck
Wie viel Wärme wird übertragen? Volumenstrom und Temperaturdifferenz


Video: Hydraulischer Abgleich

Grundfos: „Einfacher Abgleich von Heizungsanlagen“, veröffentlicht 2022. Hersteller-Lehrvideo; kein als OER ausgewiesenes Material.

Beobachtungsauftrag: Notiere, warum unterschiedlich versorgte Heizkörper nicht allein durch einen zentralen Temperaturwert beurteilt werden können.

Basisaufgabe: Markiere im Heizkreisschema die Stellen, an denen Du Vorlauf und Rücklauf miteinander vergleichen würdest.

Feedback: Aussagekräftig ist das Fühlerpaar, wenn beide Messstellen denselben zu bewertenden Heizkreis begrenzen. Messungen vor und nach einem Mischer können dagegen unterschiedliche Bilanzgrenzen beschreiben.


Lerneinheit 2: Temperatur richtig messen

Leitfrage: Wo entsteht eine aussagekräftige Temperaturdifferenz?

Infrarotthermometer: Cjp24, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons.

Temperatur beschreibt den thermischen Zustand. Für die Wärmeübertragung ist häufig die Temperaturdifferenz entscheidend.

Spreizung = Vorlauftemperatur − Rücklauftemperatur

Im Lindenhof-Modell:

45 °C − 35 °C = 10 K

Temperaturdifferenzen werden in Kelvin angegeben. Eine Differenz von 10 K entspricht einem Temperaturunterschied von 10 °C.

Messverfahren Vorteil Grenze
Eingebauter Temperaturfühler Kontinuierliche Messung im vorgesehenen Messpunkt Einbau und Kalibrierung müssen passen
Anlegefühler Messung an der Rohraußenseite Wärmeübergang, Dämmung und Kontakt beeinflussen den Wert
Infrarotthermometer Berührungslose Oberflächenmessung Emissionsgrad und reflektierende Oberflächen können verfälschen

Heizkreis mit Mischer: MatthiasDD, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons.

Anwendungsaufgabe: Bestimme, ob Du die Leistung des Wärmeerzeugers oder die Wärmeabgabe des gemischten Heizkreises beurteilen möchtest. Wähle die zugehörigen Temperatur-Messstellen.

Feedback: Die richtige Messposition hängt von der Bilanzgrenze ab. Ein Mischer verändert die Temperaturen im nachgeschalteten Heizkreis. Werte aus verschiedenen Kreisen dürfen nicht unkritisch kombiniert werden.


Lerneinheit 3: Druck richtig verstehen

Leitfrage: Warum reicht ein Manometerwert nicht für jede Diagnose?

Rohrfedermanometer: ADwarf, gemeinfrei, Wikimedia Commons.

Begriff Bedeutung Beispiel
Anlagendruck Druck an einem bestimmten Messort, häufig als Überdruck Manometer im Technikraum
Differenzdruck Druckunterschied zwischen zwei definierten Punkten Messung vor und nach einem Bauteil
Druckverlust Druckabfall durch Strömungswiderstände Rohrleitung und Ventil
Förderhöhe Druckerhöhung einer Pumpe als äquivalente Flüssigkeitshöhe Pumpenkennlinie

Wichtig: Ein Anlagendruck von 1,6 bar allein beweist weder einen ausreichenden Volumenstrom noch eine passende Druckhaltung. Der erforderliche Druck hängt unter anderem von Anlagenhöhe, Temperaturen und Systemauslegung ab.

Schnittbild einer Umwälzpumpe: Wilo SE, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons.

Diagnosefrage: Im Obergeschoss bleibt ein Heizkörper kalt. Wo ist eine Differenzdruckbetrachtung sinnvoll?

Feedback: Wähle zwei Punkte, welche den zu prüfenden Strömungsabschnitt oder ein bestimmtes Bauteil begrenzen. Der Differenzdruck muss zusammen mit dem Volumenstrom, dem Betriebszustand und der Pumpenkennlinie beurteilt werden.


Gespeicherte Druckenergie

Ausdehnungsgefäß einer Zentralheizung: Jahoe, gemeinfrei, Wikimedia Commons.

Im Membranausdehnungsgefäß befindet sich ein Gaspolster. Druckenergie kann auch nach dem Abschalten der Pumpe gespeichert bleiben. Deshalb ist Pumpe aus nicht gleichbedeutend mit drucklos.

Druckspeicher, eingeschlossene Leitungsabschnitte und erwärmte Flüssigkeiten können bei unsachgemäßem Öffnen gefährliche Bewegungen und Flüssigkeitsaustritte verursachen.

Sicherheitsaufgabe: Kennzeichne in einer Zeichnung mögliche Orte gespeicherter Druckenergie. Öffne dabei keine reale Anlage.


Lerneinheit 4: Volumenstrom und Wärmeleistung

Leitfrage: Wie viel Heizwasser transportiert die Wärme?

Funktionsschema eines Schwebekörper-Durchflussmessers: Mintz l, gemeinfrei, Wikimedia Commons.

Ein Volumenstrom gibt an, welches Flüssigkeitsvolumen eine Messstelle je Zeiteinheit durchströmt.

Beispiel: 0,80 m³/h entsprechen 800 Litern pro Stunde.

Schwebekörper-Durchflussmesser: SmokeySteve, gemeinfrei, Wikimedia Commons.

Nicht verwechseln: Ein Wasserzähler mit kumulierter Volumenanzeige misst zunächst eine Menge. Ein Durchflussmesser liefert einen Volumenstrom. Aus zwei zeitlich getrennten Zählerständen lässt sich unter passenden Bedingungen ein mittlerer Volumenstrom berechnen.


Der Wärmezähler

Wärmezähler mit Temperaturfühler: Ralf.biebeler, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons.

Ein Wärmezähler kombiniert die Messung des Volumenstroms mit der Temperaturdifferenz. Daraus wird die übertragene Wärmeenergie bestimmt.

Vereinfachte Formel für Heizwasser:

Q˙=ρ⋅cp⋅V˙⋅ΔT

Für Wasser im üblichen Heiztemperaturbereich kann zur überschlägigen Rechnung verwendet werden:

Q˙[kW]≈1,16⋅V˙[m3/h]⋅ΔT[K]

Der Faktor ist ein Näherungswert. Für andere Medien, etwa Wasser-Glykol-Gemische, sind passende Stoffdaten erforderlich.

Simulierter Rechenfall Lindenhof:

Größe Wert
Volumenstrom 0,80 m³/h
Temperaturspreizung 10 K
Näherungsfaktor 1,16
Wärmeleistung 9,28 kW

Wird diese Leistung im Modell zwei Stunden konstant übertragen, ergibt sich eine Wärmeenergie von 18,56 kWh.

Feedback: kW bezeichnet Leistung, kWh Energie. Eine hohe Vorlauftemperatur allein verrät nicht, wie viel Wärme tatsächlich transportiert wird.


Lerneinheit 5: Den richtigen Messstellenplan erstellen

Leitfrage: Welche minimale Kombination von Messstellen beantwortet die Kundenfrage?


Messstellenplan für das Gebäudemodell

Kennung Messstelle Zweck
T1 Heizkreis-Vorlauf nach dem Mischer Eintrittstemperatur Heizkreis
T2 Heizkreis-Rücklauf vor dem Mischer Rücklauftemperatur desselben Kreises
V1 Volumenstrom im gemeinsamen Heizkreis Transportmenge pro Zeit
P0 Vorhandener Druckmesspunkt im Technikraum Anlagendruck
P1/P2 Vor und nach einem ausgewählten Strang oder Ventil Differenzdruck
T3/T4 Vor- und Rücklauf am Obergeschoss-Strang Lokale Spreizung
TW1 Trinkwarmwasseraustritt des Erwärmers Warmwassertemperatur
TW2 Trinkwarmwasser-Zirkulationsrücklauf Rücklauftemperatur des Zirkulationssystems
TW3 Hydraulisch ungünstiger Trinkwarmwasser-Strang Lokale Temperaturbewertung

Messstellenwahl nach fünf Kriterien:

  1. Bilanzgrenze: Welcher Anlagenteil soll bewertet werden?
  2. Messgröße: Temperatur, Druck oder Volumenstrom?
  3. Betriebszustand: Sind vergleichbare Anlagenbedingungen gegeben?
  4. Messunsicherheit: Sind Fühler, Einbau und Messbereich geeignet?
  5. Arbeitssicherheit: Kann ein vorhandener Messpunkt ohne gefährlichen Eingriff genutzt werden?

Anwendungsaufgabe: Zeichne die Kennungen T1, T2 und V1 in das Heizkreisschema ein. Ergänze P1 und P2 an einem ausgewählten Strang.

Feedback: Die Messstellen müssen den betrachteten Anlagenabschnitt eindeutig eingrenzen. Zusätzliche Messstellen sind dann sinnvoll, wenn die zentrale Messung die Ursache einer örtlichen Störung nicht erkennen lässt.


Sonderfall Wärmepumpe

Phasenwechsel-Wärmepumpenschema: Ilmari Karonen, gemeinfrei, Wikimedia Commons.

Bildauftrag: Unterscheide den Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe vom Heizwasserkreislauf des Gebäudes.

Für die Bewertung der an das Heizsystem übertragenen Wärme musst Du die hydraulische Messgrenze korrekt wählen. Temperaturfühler im Kältemittelkreis ersetzen kein geeignetes Fühlerpaar im Heizwasserkreis.


Lerneinheit 6: Drei interaktive Diagnosefälle

Alle Fälle nutzen ausschließlich simulierte Daten. Triff zuerst eine Entscheidung und öffne anschließend die Hinweise und das Feedback.


Fall A: Energie – Ist die Wärmeleistung geringer?

Simulation: Die Messstellen T1 und T2 zeigen weiterhin 45 °C und 35 °C. Der Volumenstrom sinkt von 0,80 auf 0,50 m³/h.

Zustand Spreizung Volumenstrom Überschlägige Leistung
A 10 K 0,80 m³/h 9,28 kW
B 10 K 0,50 m³/h 5,80 kW

Deine Entscheidung: Welche Information erklärt den Leistungsunterschied?

Hilfe 1 – Frage eingrenzen

Vergleiche zuerst, welche Messgröße gleich geblieben ist.

Hilfe 2 – Formel

Bei unverändertem Medium und gleicher Spreizung ist die Wärmeleistung näherungsweise proportional zum Volumenstrom.

Feedback und Lösung

Der kleinere Volumenstrom führt bei gleicher Temperaturspreizung zu einer geringeren übertragenen Leistung. Welche technische Ursache den Volumenstrom verändert hat, lässt sich daraus noch nicht sicher feststellen. Dazu sind weitere Betriebsdaten erforderlich.


Fall B: Diagnose – Warum bleibt das Obergeschoss kühl?

Simulation: Der zentrale Anlagendruck beträgt 1,6 bar Überdruck. Das Erdgeschoss ist warm, das Obergeschoss teilweise kühl.

Wähle den nächsten sinnvollen Diagnoseschritt:

  1. Zentraldruck als alleinigen Beweis für ausreichenden Durchfluss verwenden.
  2. Vorlauf, Rücklauf und gegebenenfalls Volumenstrom oder Differenzdruck des betroffenen Strangs vergleichen.
  3. Ohne weitere Prüfung die Pumpeneinstellung verändern.

Hilfe 1

Ein Manometer im Technikraum misst nicht den Volumenstrom eines einzelnen Heizkörperstrangs.

Hilfe 2

Begrenze Deine Diagnose auf den betroffenen Strang und vergleiche ihn mit einem ausreichend warmen Strang unter ähnlichen Betriebsbedingungen.

Feedback und Lösung

Die zweite Entscheidung ist geeignet. Temperatur- und hydraulische Daten helfen bei der Unterscheidung von mangelnder Wärmebereitstellung, Verteilproblemen und Regelungseinflüssen. Eine einzelne Temperatur oder ein zentraler Druckwert erlaubt keine eindeutige Fehlerdiagnose.


Fall C: Hygiene – Ist der Trinkwarmwasserbetrieb unauffällig?

Gebäudeschema einer Warmwasserzirkulation: GreenManXY, CC0 1.0, Wikimedia Commons.

Simulation: TW1 zeigt am Trinkwassererwärmer 60 °C. TW2 zeigt am Zirkulationsrücklauf 49 °C.

Deine Aufgabe: Plane die nächsten Mess- und Bewertungsschritte.

Hilfe 1

Der Zirkulationsrücklauf gehört zum Trinkwarmwassersystem und nicht zum Heizkörperkreis.

Hilfe 2

Nach den üblichen DVGW-Regelwerksanforderungen soll eine Trinkwarmwasser-Zirkulationsanlage im vorgesehenen Betrieb mindestens 55 °C im Zirkulationssystem aufweisen. Prüfe Messort, Messgenauigkeit, Betriebszustand und weitere repräsentative Stellen.

Feedback und Lösung

Der simulierte Rücklaufwert von 49 °C ist ein auffälliger Befund, der fachlich untersucht werden muss. Er beweist für sich allein keine Legionellenkontamination. Eine hygienische Beurteilung berücksichtigt Temperaturverteilung, Wasseraustausch, Anlagenaufbau und die geltenden Regeln. Erforderliche Trinkwasseruntersuchungen und Probenahmen bleiben den zugelassenen Untersuchungsstellen vorbehalten.

Transferfrage: Warum ist es gefährlich, die Trinkwarmwassertemperatur ohne hygienische Bewertung nur aus Energiespargründen abzusenken?


Lerneinheit 7: Gespeicherte Energie und sicheres Arbeiten

Leitfrage: Welche Gefahr bleibt bestehen, obwohl ein Gerät abgeschaltet ist?

Energieform Beispiel Mögliche Gefährdung
Gespeicherte Druckenergie Membranausdehnungsgefäß oder abgesperrter, unter Druck stehender Leitungsabschnitt Flüssigkeitsaustritt oder unkontrollierte Bewegung
Gespeicherte Bewegungsenergie Nachlaufendes Pumpenrad oder Lüfterrad Erfassung durch bewegte Teile
Gespeicherte Lage- oder Federenergie Angehobene Bauteile oder federbelastete Armaturen Plötzliche Bewegung
Thermische Energie Heißes Heizwasser oder erhitztes Bauteil Verbrennung oder Verbrühung
Elektrische Energie Antriebe und elektrische Komponenten Stromschlag oder unerwarteter Anlauf

Grundsatz: Die Trennung einer Energieversorgung beseitigt nicht automatisch bereits gespeicherte Energie.

Bei realen Anlagen müssen autorisierte Fachkräfte die Gefährdungen beurteilen, alle relevanten Energiequellen sichern, verbleibende Energie beherrschen und die sichere Freigabe prüfen.

Für Dich als Lernenden: Keine realen Druckanschlüsse herstellen oder lösen, keine Druckprüfungen durchführen, keine Pumpen öffnen und keine Schutzvorrichtungen entfernen. Druckarbeiten und Prüfungen sind nur fachlich freigegeben und beaufsichtigt zulässig.


Simulation: Energie nach dem Abschalten

Simulierter Zustand Was ist zu beachten?
Pumpe abgeschaltet, Manometer zeigt weiterhin Druck Gespeicherte Druckenergie kann vorhanden sein
Lüfter elektrisch abgeschaltet, Laufrad bewegt sich noch Bewegungsenergie ist weiterhin vorhanden
Leitung ist abgesperrt und enthält heißes Wasser Druck- und Wärmeenergie können eingeschlossen sein
Druckloses transparentes Lehrmodell ohne Antrieb Geeignet zur gefahrlosen Darstellung von Fließwegen

Basisaufgabe: Ordne jeder Situation die möglichen Energieformen zu.

Anwendungsaufgabe: Erstelle eine Sicherheitskennzeichnung für das Anlagenschema.

Transferaufgabe: Erkläre, weshalb das bloße Abschalten eines Gerätes keine Freigabe für Arbeiten an Druckbauteilen ist.

Feedback: Eine sichere Beurteilung erkennt sowohl aktive als auch gespeicherte Energien. Der Nachweis sicherer Arbeitsbedingungen wird nicht durch Vermutungen oder eine einzelne Anzeige ersetzt.


Interaktive Aufgaben


Quiz: Teste Dein Wissen

Welche Messstellen brauchst Du zur Bestimmung der Temperaturspreizung eines Heizkreises? (Vorlauf und Rücklauf desselben Heizkreises) (!Nur den Temperaturfühler am Wärmeerzeuger) (!Nur die Raumtemperatur im Obergeschoss) (!Nur den Außenfühler der Heizungsregelung)




Welche Größe wird typischerweise in Kubikmetern pro Stunde angegeben? (Volumenstrom) (!Temperatur) (!Anlagendruck) (!Wärmeenergie)




Was beschreibt der Differenzdruck? (Den Druckunterschied zwischen zwei Messpunkten) (!Die Temperaturdifferenz im Heizkreis) (!Die Wärmeenergie während einer Stunde) (!Den Druck an nur einem einzelnen Messpunkt)




Welche Messwerte benötigst Du zur überschlägigen Bestimmung der übertragenen Heizleistung bei bekanntem Heizmedium? (Volumenstrom und Temperaturdifferenz) (!Nur den Anlagendruck) (!Nur die Vorlauftemperatur) (!Nur die Raumtemperatur)




Was bewirkt ein kleinerer Volumenstrom bei gleicher Temperaturspreizung und unverändertem Heizmedium? (Eine kleinere übertragene Wärmeleistung) (!Immer eine größere Wärmeleistung) (!Einen unveränderten Wärmestrom) (!Eine automatisch höhere Rücklauftemperatur)




Warum müssen Temperaturmessstellen passend zur Bilanzgrenze gewählt werden? (Damit die Werte denselben betrachteten Anlagenabschnitt beschreiben) (!Damit möglichst viele Messwerte entstehen) (!Damit kein Volumenstrom gemessen werden muss) (!Damit der Pumpendruck immer null ist)




Welche Fehlerquelle ist bei einer Infrarotmessung besonders wichtig? (Der Emissionsgrad der Oberfläche) (!Die Anzahl der Heizkörper im Gebäude) (!Die elektrische Leistung des Wärmeerzeugers) (!Die Höhe des Gebäudedaches)




Welcher Messpunkt ist für die Bewertung einer Trinkwarmwasserzirkulation besonders relevant? (Die Temperatur am Zirkulationsrücklauf) (!Die Temperatur des Heizkörperthermostats) (!Der Luftdruck im Heizungsraum) (!Die Temperatur des Heizungsaußenfühlers)




Welche Aussage zur abgeschalteten Heizungsanlage ist richtig? (Gespeicherte Druckenergie kann weiterhin vorhanden sein) (!Alle Druckleitungen sind automatisch drucklos) (!Alle rotierenden Teile stehen sofort still) (!Eine fachliche Freigabe ist immer entbehrlich)




Welche Schlussfolgerung ist bei einem auffälligen Trinkwarmwasser-Temperaturwert richtig? (Weitere fachliche Messungen und eine hygienische Bewertung sind erforderlich) (!Eine Legionellenkontamination ist damit bereits bewiesen) (!Die Heizkörperpumpe muss sofort ausgetauscht werden) (!Eine niedrigere Speichertemperatur beseitigt das Risiko)





Memory

Finde die passenden Begriffe und Bedeutungen.

Vorlauf Wärmere Leitung zum Heizkreis
Rücklauf Rückführung des abgekühlten Heizwassers
Spreizung Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf
Manometer Messgerät zur Druckanzeige
Differenzdruck Druckunterschied zweier Messpunkte
Durchflussmesser Messgerät für den Volumenstrom
Wärmezähler Gerät zur Erfassung übertragener Wärmeenergie
Druckspeicher Bauteil mit möglicher gespeicherter Druckenergie
Zirkulationsrücklauf Rückleitung des zirkulierenden Trinkwarmwassers





Drag and Drop

Ordne jedem Messziel die geeignete Messgröße oder Messstelle zu.

Ordne die richtigen Begriffe zu. Thema
Temperaturfühlerpaar Spreizung bestimmen
Volumenstrommessung Wassermenge je Zeiteinheit erfassen
Differenzdrucksensor Druckunterschied eines Anlagenabschnitts erfassen
Anlagenmanometer Druck an einem bestimmten Messort beurteilen
Wärmezähler Übertragene Wärmeenergie erfassen
Zirkulationsrücklauffühler Trinkwarmwasser-Zirkulationstemperatur überwachen
Strangtemperaturfühler Örtliche Heizkreisversorgung vergleichen





Kreuzworträtsel

Manometer Welches Messgerät zeigt den Druck einer Anlage an?
Heizkreis Wie heißt der geschlossene Kreislauf zur Wärmeverteilung?
Spreizung Wie heißt die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf?
Volumenstrom Welche Größe beschreibt ein durchströmendes Flüssigkeitsvolumen pro Zeit?
Thermometer Wie heißt ein Gerät zur Temperaturmessung?
Zirkulation Wie heißt der geregelte Umlauf von Trinkwarmwasser durch ein Leitungssystem?





LearningApps

Weitere interaktive Übungen zur Messstellenwahl suchen:

Externe LearningApps-Suche. Die angezeigten Aufgaben stammen von jeweiligen Drittanbietern und sind nicht Bestandteil der fachlich geprüften Kursaufgaben.


Lückentext

Vervollständige den Text zu Messgrößen, Anlagenbewertung und Sicherheit.
Die wärmere Leitung eines Heizkreises heißt

.
Die zum Wärmeerzeuger zurückführende Leitung heißt

.
Der Temperaturunterschied zwischen beiden Leitungen heißt

.
Temperaturdifferenzen werden in der Einheit

angegeben.
Ein Druckmessgerät heißt

.
Der Druckunterschied zwischen zwei Punkten heißt

.
Die durch ein Rohr fließende Wassermenge pro Zeit heißt

.
Ein Gerät zur Erfassung übertragener Wärmeenergie heißt

.
Die Wärmeleistung wird in der Einheit

angegeben.
Die Wärmeenergie wird häufig in

angegeben.
Die Temperatur am Rücklauf der Trinkwarmwasser-Zirkulation unterstützt die hygienische

.
Auch nach dem Abschalten kann gespeicherte

vorhanden sein.
Ein nachlaufendes Pumpenrad besitzt weiterhin

.
Eine reale Druckprüfung setzt die fachliche

voraus.
Die Auswahl von Messstellen beginnt mit der Festlegung der

.




Offene Aufgaben

Erstelle Deine Ergebnisse in Form von Skizzen, kurzen Erklärvideos, Messwerttabellen oder Präsentationen. Verwende Simulationen, bereitgestellte Daten und drucklose Lehrmodelle.


Leicht – Basisaufgaben

  1. Heizkreisskizze: Zeichne einen einfachen Heizkreis und markiere Vorlauf, Rücklauf, Pumpe und zwei Temperaturmessstellen. Feedback: Die Markierungen sind geeignet, wenn die Messstellen denselben Heizkreis begrenzen.
  2. Messgerätevergleich: Erstelle eine Bildkarte zu Anlegefühler und Infrarotthermometer. Feedback: Begründe mindestens eine Fehlerquelle pro Gerät, weil die Messmethode die Aussagekraft bestimmt.
  3. Einheitenkarte: Gestalte eine Karte mit m³/h, L/h, kW und kWh. Feedback: Trenne Volumenstrom, Leistung und Energie eindeutig; diese Größen sind nicht austauschbar.
  4. Gefahrenplakat: Zeichne eine abgeschaltete Anlage mit Druckspeicher und nachlaufendem Bauteil. Feedback: Die Darstellung ist richtig, wenn gespeicherte Energie ausdrücklich sichtbar bleibt.


Standard – Anwendungsaufgaben

  1. Messstellenplan: Markiere am Lindenhof-Modell T1, T2 und V1 und begründe deren Auswahl. Feedback: Die drei Stellen müssen eine gemeinsame thermische Bilanz ermöglichen.
  2. Simulationsrechnung: Berechne die Wärmeleistung bei 0,60 m³/h und 8 K Spreizung. Feedback: Der Näherungswert beträgt 5,57 kW, weil beide Faktoren in die Wärmeleistung eingehen.
  3. Strangvergleich: Entwickle eine Messtabelle für den Vergleich von Erdgeschoss und Obergeschoss. Feedback: Eine brauchbare Tabelle dokumentiert Messort, Einheit, Zeitpunkt und Betriebszustand.
  4. Hygienefall: Zeichne drei sinnvolle Temperaturmessstellen für die Warmwasserzirkulation ein. Feedback: Entscheidend sind der Erwärmeraustritt, die Zirkulationsrückführung und ein hydraulisch ungünstiger Anlagenbereich.


Schwer – Transferaufgaben

  1. Diagnosevideo: Produziere ein zweiminütiges Video, das mögliche Ursachen eines zu kühlen Obergeschosses anhand eines Schemas erklärt. Feedback: Unterscheide Beobachtung, Hypothese und notwendige Zusatzmessung; vermeide unbelegte Fehlerbehauptungen.
  2. Energievergleich: Vergleiche zwei simulierte Betriebszustände und entwickle einen begründeten Vorschlag für weitere Messungen. Feedback: Ein guter Vorschlag berücksichtigt Wärmeleistung, Messunsicherheit und Komfort, statt nur einzelne Temperaturen zu optimieren.
  3. Digitales Anlagenmodell: Erstelle eine Präsentation oder ein Gebäudemodell mit getrennten Heizungs- und Trinkwarmwasserkreisen und beschrifteten Messstellen. Feedback: Die Zuordnung ist korrekt, wenn jede Messstelle eindeutig einem Medium und einer Bewertungsfrage entspricht.
  4. Sicherheitskonzept: Entwickle mit einer Ausbildungsfachkraft ein Sicherheitskonzept für die spätere fachgerechte Messung an einer realen Anlage, ohne diese Arbeiten selbst auszuführen. Feedback: Das Konzept muss Druck-, Bewegungs-, Wärme- und elektrische Energien sowie Freigabe und Aufsicht berücksichtigen.




Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen



Lernkontrolle

Bearbeite mindestens fünf Aufgaben und begründe Deine Entscheidungen.

  1. Messstellenplanung: Ein Wärmeerzeuger versorgt zwei Mischerkreise. Entwickle zwei Messstellenpläne und erkläre, weshalb ein gemeinsames Fühlerpaar nicht automatisch beide Heizkreise getrennt bewertet.
  2. Systemdiagnose: Ein Heizkörper bleibt kalt, obwohl der zentrale Vorlauf warm ist. Formuliere mindestens drei mögliche Ursachen und ordne jeder Ursache eine unterscheidende Beobachtung oder Messgröße zu.
  3. Wärmeübertragung: Vergleiche zwei Heizkreise mit gleicher Spreizung, aber unterschiedlichem Volumenstrom. Erkläre die Auswirkungen auf die übertragene Leistung und die Grenzen Deiner Schlussfolgerung.
  4. Trinkwasserhygiene: Ein Speicherfühler zeigt 60 °C, eine Zirkulationsrückführung 49 °C. Erarbeite einen fachlich sicheren Bewertungsweg und erläutere, warum keine unmittelbare hygienische Entwarnung möglich ist.
  5. Arbeitsschutz: Ein abgeschaltetes System besitzt ein Ausdehnungsgefäß und einen nachlaufenden Antrieb. Erkläre, weshalb eine Freigabe für Arbeiten nicht allein aus dem Ausschalten folgen darf.
  6. Messunsicherheit: Zwei Temperaturfühler zeigen stark abweichende Werte am gleichen Leitungsabschnitt. Entwickle einen Plan zur Prüfung von Messverfahren, Einbauort, Kontakt und Betriebszustand, ohne in die Druckanlage einzugreifen.

Bewertungsschwerpunkt: Nicht die Anzahl genannter Bauteile entscheidet, sondern eine nachvollziehbare Verknüpfung aus Messziel, Messstelle, Aussagegrenze und sicherem Vorgehen.




Lernnachweis

Dein Lernnachweis besteht aus einer digitalen Messstellenmappe mit folgenden Bestandteilen:

Bestandteil Nachweiskriterium
Beschriftetes Anlagenschema Heizungs- und Trinkwasserkreise eindeutig unterschieden
Messstellenplan Mindestens sechs begründete Messpositionen
Berechnungsbeispiel Korrekte Spreizung und Wärmeleistung mit Einheiten
Diagnoseentscheidung Befund und mögliche Ursachen getrennt
Hygienebewertung Temperaturbefund mit Aussagegrenze eingeordnet
Sicherheitsnachweis Druckenergie, Bewegungsenergie, Freigabe und Aufsicht berücksichtigt

Kompetenzstufen:

  1. Basis: Du benennst die Messgrößen und ordnest sie zu.
  2. Anwendung: Du planst passende Messstellen und wertest Simulationsdaten korrekt aus.
  3. Transfer: Du begründest alternative Messstrategien, erkennst Unsicherheiten und beachtest Sicherheits- und Hygieneanforderungen.

Bestanden: Die fachlichen Kernaussagen sind korrekt, Messstellen und Bilanzgrenzen stimmen überein und alle sicherheitsrelevanten Anforderungen sind erfüllt. Sicherheitsfehler müssen unabhängig von anderen Leistungen verbessert werden.




OERs zum Thema

Wikipedia: Wärmezähler

Weitere Grundlagen:

  1. Heizkreis – Wikipedia
  2. Volumenstrom – Wikipedia
  3. Differenzdruck – Wikipedia
  4. Hydraulischer Abgleich – Wikipedia
  5. Manometer-Bilder – Wikimedia Commons
  6. Durchflussmesser-Bilder – Wikimedia Commons


Fachlich geprüfte Grundlagen und Sicherheitsquellen

  1. DGUV: DGUV Information 209-015 – Instandhaltung an Maschinen und Anlagen, Ausgabe Juni 2026. Behandelt unter anderem gespeicherte Energie und das Öffnen von Rohrleitungen.
  2. DGUV: DGUV Information 209-070 – Sicherheit bei der Hydraulik-Instandhaltung. Grundlage für die Betrachtung von Restenergie und Gefährdungen.
  3. DVGW: Trinkwasserinstallation und technische Regeln. Grundlagen hygienisch sicherer Betriebsbedingungen.
  4. DVGW: Legionellen und Trinkwarmwasser. Informationen zur Temperaturhaltung und zur Vermeidung mikrobiologischer Gefährdungen.
  5. Bundesrecht: Trinkwasserverordnung § 31. Untersuchungspflichten bei bestimmten Trinkwasseranlagen.
  6. Bundesrecht: Trinkwasserverordnung § 39. Anforderungen an zugelassene Untersuchungsstellen.
  7. Grundfos: Lernreihe hydraulischer Abgleich.
  8. Wilo: Wilo-Brain für Auszubildende.
  9. Physikalische Grundlage: Wärmezähler – Messprinzip.

Fachlicher Hinweis: Der Unterricht ersetzt keine Herstelleranleitung, keine Gefährdungsbeurteilung und keine verbindliche Fachplanung. Anforderungen sind für die konkrete Anlage anhand des geltenden Regelwerks zu überprüfen.


Medienrechte und Nachnutzung

Alle im Kurs eingebundenen Commons-Bilder besitzen auf ihren verlinkten Dateiseiten ausgewiesene freie Lizenzen oder Gemeinfreiheitskennzeichnungen. Urheber, Lizenz und Quelldatei sind direkt an den Abbildungen genannt.

Bei CC BY-SA sind Namensnennung, Lizenzverweis und gegebenenfalls Kennzeichnung von Änderungen sowie Weitergabe bearbeiteter Fassungen unter kompatiblen Bedingungen erforderlich. Bei CC0 und gemeinfreien Bildern sind die jeweiligen Dateiseiten maßgeblich.

YouTube-Videos: Die eingebundenen Grundfos-Videos sind externe Herstellerinhalte. Sie werden nur über die YouTube-Einbettungsfunktion angezeigt. Sie sind nicht automatisch frei lizenziert und dürfen nicht ohne entsprechende Rechte als eigenes OER-Material weiterverbreitet werden.

Eigene Kursbestandteile: Messstellenplan, Gebäudefall, Simulationsdaten, Aufgaben und Feedback wurden für diesen Kurs didaktisch erstellt. Sie sind keine realen Anlagenmessungen.


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