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1. EUROPA-FACHBUCHREIHE
für elektrotechnische Berufe
Fachkunde
Elektrotechnik
27. überarbeitete und erweiterte Auflage
Bearbeitet von Lehrern an beruflichen Schulen und von Ingenieuren
(siehe Rückseite)
Lektorat: Klaus Tkotz, Kronach
VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL · Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG
Düsselberger Straße 23 · 42781 Haan-Gruiten
Europa-Nr.: 30138

2. Autoren der Fachkunde Elektrotechnik:
Bastian, Peter Kirchheim-Teck
Bumiller, Horst Freudenstadt
Burgmaier, Monika Stuttgart
Eichler, Walter Kaiserslautern
Käppel, Thomas Münchberg
Klee, Werner Mehlingen
Kober, Karsten Kaiserslautern
Manderla, Jürgen Berlin
Schwarz, Jürgen Tettnang
Spielvogel, Otto Ohmden
Tkotz, Klaus Kronach
Winter, Ulrich Kaiserslautern
Ziegler, Klaus Nordhausen
Lektorat und Leitung des Arbeitskreises:
KlausTkotz
Bildentwürfe: Die Autoren
Fotos: Autoren und Firmen (Firmenverzeichnis Seite 623)
• Windows ist ein eingetragenes Warenzeichen der Microsoft Corporation
• INTEL ist ein eingetragenes Warenzeichen der INTEL Corporation
• Linux ist ein eingetragenes Warenzeichen von Linus Torvalds
• Nachdruck der Box Shots von Microsoft-Produkten mit freundlicher Erlaubnis der Microsoft Corporation
• Alle anderen Produkte, Warenzeichen, Schriftarten, Firmennamen und Logos sind Eigentum oder einge-
tragene Warenzeichen ihrer jeweiligen Eigentümer
Bildbearbeitung:
Zeichenbüro des Verlages Europa-Lehrmittel GmbH & Co., Ostfildern
Das vorliegende Buch wurde auf der Grundlage der neuen amtlichen Rechtschreibregeln erstellt.
27. Auflage 2009
Druck 5 4 3 2 1
Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da bis auf die Behebung von Druckfehlern untereinander
unverändert.
ISBN 978-3-8085-3188-4
Titelmotiv: Idee: Klaus Tkotz, Ausführung: braunwerbeagentur, 42477 Radevormwald unter Verwendung von 2 Fotos
der Bilddatenbank www.fotolia.de (Steckdose: © emmi-Fotolia.com; weltkugel: © erdquadrat-Fotolia.com)
Alle Rechte vorbehalten. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der gesetzlich
geregelten Fälle muss vom Verlag schriftlich genehmigt werden.
© 2009 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruiten
http://www.europa-lehrmittel.de
Satz: Satz+Layout Werkstatt Kluth GmbH, 50374 Erftstadt
Druck: Media-Print lnformationstechnologie, 33100 Paderborn

3. • Allgemeines Kapitelnummer
, __
~
-
~
-
"
~
-
C - , und Symbole
Vorwort ........... ... ..... ..... ... . ........... 4
Inhaltsverzeichnis (ausführlich).. . .... ............. 5-10
Lernfeldhinweise und Projektbearbeitung ........ .. 11-14
'
(iJ
Sachwortverzeichnis Deutsch - Englisch ab Seite 624
1
I• Elektrotechnik ~
(
A
v
9
--" 2
Inhaltsverzeichnis (Kurzform)
1 Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz . ........ 15
(I)
2 Grundbegriffe der Elektrotechnik ..... .. ......... 21 3
3 Grundschaltungen der Elektrotechnik ........... . 49
4 Elektrisches Feld ................. .. ........... 69
(uE~J
5 Magnetisches Feld ...... ..... ................. 80 4
6 Schaltungstechnik ....... . .................... 99
7 Wechsel- und Drehstromtechnik . ...... . ........ 120
[QJ
8 Messtechnik ...................... . . ......... 160 5
9 Elektronik.... . ............ . ......... . ....... . 185
10 Elektrische Anlagen ........................... 267
6 BJ
11 Schutzmaßnahmen ........................... 320
12 Gebäudetechnische Anlagen .............. . ... . 350
(t9
13 Elektrische Maschinen ........... . .... . ...... . . 421
7
14 Informationstechnik ..... . .. . ... .. .. .. ......... 488
15 Automatisierungstechnik . .................. . .. 511
~
16 Werkstoffe, Fertigung, Umwelt, Energieeinsparung 557
8
I• Beruf und Betrieb 578
(ID
=- 9
l• Infoseiten l
~
• Schaltzeichen ......... . .. ... .. . ................. . 603 10
• Elektrotechnische u. allg. Symbole, Prüfzeichen ....... 608
• Widerstände und Kondensatoren (Kennzeichnung) .... 610
11 (41
• Überstrom-Schutzeinrichtungen (Auslösekennlinien) .. 611
• Leitungen u. Kabel (Verlegearten, Strombelastbarkeit) . 612
(Q)
• Leitungen, Umrechnungsfaktoren, Mindestquerschnitte 613
12
• Drehstrommotoren (Betriebsdaten) .... . . . . . .. ... ... 614
• Dioden, Transistoren, Thyristor, Triac (Kennlinien) .. 615
~
• Wichtige Abkürzungen .......... . ..... .. .. . .... 618
13
• Fachbegriffe Englisch- Deutsch .... . .. . ........ . 620
• Praxistipps (Auswahl) I
14 ~
l
, __
• Messen mit dem Oszilloskop ........... . .... . ... ... 175
~
• Effektivwertmessung nichtsinusförmiger Größen ..... 183 15
• Installation, Inbetriebnahme eines Frequenzumrichters 265
• Farbkennzeichnung von Leitern . . .. ......... ..... ... 293
Ci)
• Verlegen von Leitungen . . . .......... . ............. 296 16
• Beispiel einer Leitungsberechnung . . . . .............. 308 L-
• Anschluss von Halogen-Beleuchtungsanlagen ..... . . . 364
17 (gJ
• Multimediaverkabelung im Wohnbereich . . .. .. . ... .. 393
'---
~ • Auswahl eines Elektromotors........ . ............. . 484
I • Verbinden von zwei PCs über ein Netzwerk . .......... 507
(D)
1 • Herstellen einer WLAN-Verbindung .. ........ . ... . .. 508

4. Liebe Leserin,
lieber Leser,
die Fachkunde Elektrotechnik dient der Aus- und Weiterbildung im Berufsfeld
Elektrotechnik. Sie wendet sich an alle, die in diesem Berufsfeld tätig sind.
Aufbau des Buches
• Das Buch ist fachsystematisch aufgebaut und fördert das selbstgesteuerte
Lernen.
• Sie finden Erklärungen und Darstellungen wichtiger Gesetze und Formeln
der Elektrotechnik.
• Wiederholungsseiten festigen und vertiefen Ihr erworbenes Wissen.
• Praxistippseiten unterstützen Ihre berufliche Tätigkeit.
• Ein Infoteil am Buchende unterstützt Ihre handlungsorientierte und praxis-
nahe Ausbildung.
• Auf beiliegender DVD finden Sie alle Bilder, Tabellen und Infoseiten aus
dem Buch. Zusätzlich sind nützliche Programme und Bedienungsanleitun-
gen enthalten.
Auf einen Blick
Das folgende Mind-Map-Bild zeigt wichtige Informationen im Überblick.
für:
Informationstechnik
Beleuchtungstechnik
Blitzschul1
Empfangstechnik
Schaltungstechnik
Schutzmaßnahmen
Gebäudesystemtechnik
Frequenzumrichter
Gefahrenmeldeanlagen
Servomotoren
Beispiele für ~
neueund ~
überarbeitete
Buchinhalte
(Handwerk)
Bibliotheksbausteine SPS
Visualisierung
Daten von Infoteil
Drehstrommotoren
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J. J.J.$
A Alle Normen nach
U neuestem Stand,
z.8. Schutzmaß-
nahmen nach DIN
VDE 0100, Teil410
(Stand: 10/2007)
Energie- und
Gebäudetechnik
Gebäude· und
Ihre Meinung zu diesem Buch ist uns wichtig. Deshalb möchten wir Ihre Kritik, Ihre Ratschläge, aber
auch Ihr Lob erfahren.
Schreiben Sie uns unter: info@europa-lehrmittel.de
Die Autoren und der Verlag Europa-Lehrmittel
wünschen Ihnen viel Erfolg Sommer 2009

5. Inhaltsverzeichnis ~
~~~~----------------------------..a
Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz . 15
1.1 Sicherheit und Gesundheitsschutz
am Arbeitsplatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2 Geräte- und Produktsicherheitsgesetz. . . . . . . . 15
1.3 Gefahrstoffverordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4 Sicherheitszeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.5 Erste Hilfe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.1
2.2
2.3
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.5.4
2.5.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.11.1
2.11.2
2.12
2.13
2.14
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.4
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.4.4
3.5
3.5.1
3.5.2
Praxistipp: Gefährdungsbeurteilung .......... 19
Wiederholungsseite zu Kapitel1 . . . . . . . . . . . . . 20
Grundbegriffe der Elektrotechnik . . . . . . 21
Umgang mit physikalischen Größen . . . . . . . . . 21
Masse und Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 21
Mechanische Arbeit . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . 22
Energie ..................... •............. 22
Mechanische Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Arten von Stromkreisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Elektrischer Gleichstromkreis . . . . . . . . . . . . . . . 24
Schaltzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Elektrische Ladung (Eiektrizitätsmenge) . . . . . . 26
Aufbau der Atome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Elektrische Spannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Spannungsquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 28
Potenzial und Spannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Arten der Spannungserzeugung . . . . . . . . . . . . . 29
Messen elektrischer Spannung . . . . . . . . . . . . . . 30
Elektrischer Strom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Elektrischer Strom in Metallen . . . . . . . . . . . . . . . 32
Messen elektrischer Stromstärke. . . . . . . . . . . . . 32
Wirkungen des elektrischen Stromes . . . . . . . . . 33
Stromarten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Stromdichte............................... 35
Elektrischer Widerstand und Leitwert . . . . . . . . 36
Ohmsches Gesetz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Leiterwiderstand .. . . .. .. .. .. .. .. .. . . . . .. .. 38
Temperaturabhängigkeit des
Widerstandes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Bauarten von Widerständen. . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Elektrische Energie und Arbeit. . . . . . . . . . . . . . . 42
Gewinnung elektrischer Energie . . . . . . . . . . . . . 42
Elektrische Arbeit . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . .. 43
Elektrische Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 44
Wirkungsgrad • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Elektrowärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Wiederholungsseite zu Kapitel 2 . . . . . . . . . . . . . 48
Grundschaltungen der Elektrotechnik . . . 49
Reihenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Gesetze der Reihenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . 49
Vorwiderstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Spannungsfall an Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Parallelschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Gemischte Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Spannungsteiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Brückenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Widerstandsbestimmung durch Strom-
und Spannungsmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Innenwiderstand von Spannungsquellen . . . . . 59
Betriebsfälle einer Spannungsquelle . . . . . . . . . 59
Ersatzspannungsquelle und
Ersatzstromquelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Anpassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Schaltungen von Spannungsquellen . . . . . . . . . 62
Galvanische Elemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Umwandlung chemischer Energie in
elektrische Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Primärelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.5.3 Sekundärelemente (Akkumulatoren). . . . . . . . . . 66
Wiederholungsseite zu Kap1tel 3 . . . . . 68
-~
Elektrisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.1 Eigenschaften des elektrischen Feldes. . . . . . . . 69
4.2 Grundbegriffe . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . .. .. . . . . . 70
4.2.1 Elektrische Feldstärke . . . . .. . . . . . . .. .. . .. . . . 70
4.2.2 Elektrische Influenz und Polarisation.......... 70
4.2.3 Elektrische Felder in der Praxis . . . . . . . . . . . . . . 71
4.3 Kondensator im Gleichstromkreis . . . . . . . . . . . 72
4.3.1 Verhalten eines Kondensators . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.3.2 Kapazität eines Kondensators . . . . . . . . . . . . . . . 72
Berechnung der Kapazität von Kondensatoren 73
4.3.3 Laden und Entladen eines Kondensators . . . . . 74
4.3.4 Energie des geladenen Kondensators. . . . . . . . . 75
4.4 Schaltungen von Kondensatoren . . . . . . . . . . . . 76
4.4.1 Parallelschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.4.2 Reihenschaltung.. . . . . . . . . . . . . . .. . .. .. . . . . . 76
4.5 Kenngrößen und Bauarten von Kondensatoren 77
4.5.1 Kenngrößen. . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. .. .. .. . . . . 77
4.5.2 Bauarten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
W1ederholungsse1te zu Kap1tel 4 . . . . . . . . . . 79
Magnetisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.1 Eigenschaften der Magnete und
Darstellungshilfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.2 Elektromagnetismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.2.1 Stromdurchflossener Leiter und Magnetfeld . . 82
5.2.2 Stromdurchflossene Spule und Magnetfeld . . . 83
5.3 Magnetische Größen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.3.1 Magnetischer Fluss (/J. . . • . . . . . . • . • • • . • . . . . . . 84
5.3.2 Elektrische Durchflutung e. ................. 84
5.3.3 Magnetische Feldstärke H................. . . 85
5.3.4 Magnetische Flussdichte 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.4 Eisen im Magnetfeld einer Spule............. 86
5.5 Strom und Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
5.5.1 Stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld . . . 89
5.5.2 Stromdurchflossene Spule im Magnetfeld . . . . 91
5.5.3 Stromdurchflossene parallele Leiter. . . . . . . . . . 91
5.6 Spannungserzeugung durch Induktion . . . . . . . 92
5.6.1 Generatorprinzip (Induktion durch Bewegung) 92
5.6.2 Lenzsehe Regel. ............................93
5.6.3 Transformatorprinzip (Induktion der Ruhe) .....94
5.6.4 Selbstinduktion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.6.5 Wirbelströme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Wiederholungsseite zu Kapitel 5 .............. 98
-··~
Schaltungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.1 Schaltungsunterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.2 Installationsschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.2.1 Lampenschaltungen ........... ........... 101
6.2.2 Stromstoßschaltung ..... . ................ 103
6.2.3 lnfrarot-Bewegungsmelder . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6.2.4 Treppenhaus-Zeitschaltung ................ 104
6.2.5 Hausrufanlagen ... ............ ........... 104
6.2.6 Haussprechanlagen ............... .... .... 105
6.3 Elektromagnetische Schalter . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.3.1 Relais ........................ ........... 108
6.3.2 Schütze. . ...... . ......... ..... ........... 110
Grundschaltungen mit Schützen . . . . . • . . . . . . 111
Tippbetrieb . . . . . .. . . . . . . . .. . . . .. .. .. . . . . . 111
Selbsthalteschaltung . . . . . . .. . . . . . .. .. . .. . . 111
Verriegelungsschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Wendeschützschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Folgeschaltung ............ .... ........... 113
Stern-Dreieck-Schützschaltung ............. 113
Automatische Stern-Dreieck-Schützschaltung 115

6. ~ Inhaltsverzeichnis
~---------------------------------=~~~~
6.4
6.5
7.1
7.1.1
7.1.2
7.1.3
7.1.4
7.1.5
7.2
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.2.5
7.2.6
7.2.7
7.2.8
7.3
7.3.1
7.3.2
7.3.3
7.3.4
7.3.5
7.3.6
7.4
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.4.4
7.4.5
7.4.6
7.5
7.5.1
7.5.2
7.5.3
7.5.4
7.6
7.6.1
7.6.2
7.7
7.7.1
7.7.2
7.7.3
7.8
7.8.1
7.8.2
7.8.3
7.8.4
7.8.5
7.8.6
7.8.7
7.9
7.9.1
7.9.2
Dahlanderschaltung ...................... 115 7.9.3
Klemmenplan ........................•... 116
Elektrische Ausrüstung von Maschinen . . . . . 117 7.9.4
Wiederholungsseite zu Kapitel 6 . . . . . . . . . . . . 119
Wechsel- und Drehstromtechnik . . . . . . 120
Kenngrößen der Wechselstromtechnik . . . . . . 120
Periode und Scheitelwert .................. 120
Frequenz und Periodendauer . . . . . . . . . . . . . . 120
Frequenz und Wellenlänge ........ .... .... 121
Frequenz und Polpaarzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Zeitlicher Verlauf von Wechselgrößen . . . . . . . 123
Sinusförmige Wechselgrößen . . . . . . . . . . . . . . 124
Zeigerdarstellung von Sinusgrößen ......... 124
Kreisfrequenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Erzeuguro:;; von Sinusspannungen . . . . . . . . . . 125
Sche~telwert und Effektivwert bei
sinusförmigen Wechselgrößen ............. 126
Nichtsinusförmige Spannungen und Ströme 127
Phasenverschiebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Wirkwiderstand ................... ..... .. 128
Scheinwiderstand ................... . .... 128
Spule im Wechselstromkreis . . . . . . . . . . . . . . . 129
Induktiver Blindwiderstand ................ 129
Reihenschaltung aus Wirkwiderstand und
induktivem Blindwiderstand................ 130
Spannungsdreieck ........................ 131
Widerstandsdreieck ....................... 132
Parallelschaltung aus W irkwiderstand und
induktivem Blindwiderstand................ 133
Stromdreieck und Leitwertdreieck . . . . . . . . . . 133
Leistungen im Wechselstromkreis . . . . . . . . . . 134
Wirkleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . 134
Scheinleistung .... .... ................... 134
Blindleistung ............................. 135
Leistungsdreieck bei induktiver Last . . . . . . . . . 135
Leistungsfaktor, Wirkfaktor und Blindfaktor .. 136
Verlustleistung bei realen Spulen .. .. ....... 136
Kondensator im Wechselstromkreis . . . . . . . . 137
Kapazitiver Blindwiderstand .. ...... .... . .. 137
Reihenschaltung aus Wirkwiderstand und
kapazitivem Blindwiderstand ............... 138
RC-Hochpass ..... .................. ..... 139
RC-Tiefpass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Parallelschaltung aus Wirkwiderstand und
kapazitivem Blindwiderstand ............... 140
Verlustleistung bei realen Kondensatoren ... . 141
Schaltung aus Spule, Kondensator
und Wirkwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Reihenschaltung aus Wirkwiderstand,
induktivem und kapazitivem Blindwiderstand 142
Parallelschaltung aus Wirkwiderstand,
induktivem und kapazitivem Blindwiderstand 143
Schwingkreise ........................... 144
Resonanz . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Reihenschwingkreis ...................... 145
Parallelschwingkreis ...................... 146
Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom ) . . . . . . 148
Entstehung der Dreiphasenwechsel-
spannung ............................... 148
Verkettung .........•........ •..... ...... 148
Sternschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Dreieckschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Sternschaltung und Dreieckschaltung
bei Drehstrommotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Leistung bei Dreiphasenwechselstrom ...... 154
Leistungsmessung bei Dreiphasen-
wechselstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Kompensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Kompensationsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Bemessung von Kompensations-
kondensatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.1
8.1.1
8.1.2
8.1.3
8.1.3.1
8.1.3.2
8.1.4
8.1.5
8.1.5.1
8.1.5.2
8.2
8.2.1
8.2.2
8.2.3
8.2.4
8.2.5
8.3
8.3.1
8.3.1.1
8.3.1.2
8.3.1.3
8.3.2
8.4
8.4.1
8.4.2
8.4.2.1
8.4.2.2
8.4.2.3
8.4.3
8.4.3.1
8.4.3.2
8.4.3.3
8.4.3.4
8.4.4
9.1
9.2
9.2.1
9.2.2
9.2.3
9.2.4
9.3
9.4
9.4.1
9.4.2
9.4.3
9.4.4
9.4.5
9.5
9.5.1
9.5.1.1
9.5.1.2
9.5.1.3
9.5.1.4
9.5.1.5
Kompensation bei elektronischen Stromrichter-
schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Tonfrequenzsperrkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Wiederholungsseite zu Kapitel 7 . . . . . . . • . . . . 159
Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Elektrische Messgeräte ................... .
Grundbegriffe der Messtechnik .... . ....... .
Anzeigearten von Messgeräten ............ .
Analoge Messgeräte ..................... .
Messfehler von Zeigermessgeräten ........ .
Elektrische Messwerke ................... .
Digitale Messgeräte .............. . ....... .
Elektrizitätszähler ........................ .
Wirkverbrauchszähler .................... .
Elektronische Elektrizitätszähler ... .. ....... .
Praktisches M essen .............. . ....... .
Messen von Leistungen .................. .
Messen von Widerständen ............... .
Messen mit Strommesszangen ............ .
Messkategorien ......................... .
Durchführung einer praktischen Messung .. .
Oszilloskop ................... ......... . .
Analoges Oszilloskop..................... .
Aufbau eines Analog-Oszilloskops ......... .
Zweikanal-Oszilloskop .................... .
Messen mit dem Oszilloskop .............. .
Digitalspeicher-Oszilloskop ........... . .... .
Praxistipp: Messen mit dem Oszilloskop .... .
Messen nichtelektrischer Größen mit Sensoren
Aktive und passive Sensoren .... ..... ..... .
Analoge Sensoren .................... .. . .
Sensoren zur Weg- und Winkelmessung .... .
Sensoren zur Messung von Dehnung, Kraft,
Druck und Drehmoment ........ ... ....... .
Sensoren zur Messung von Temperaturen .. .
Binäre Sensoren ...................... . .. .
Optische Näherungsschalter............... .
Induktive Näherungsschalter .............. .
Kapazitive Näherungsschalter .. .. ......... .
Ausgangsfunktion und Ausführung von
Näherungsschaltern........ ...... . .... ... .
Digitale Sensoren ........................ .
Praxistipp: Effektivwertmessung
nichtsinusförmiger Großen .............. .
Wiederholungsseite zu Kapitel 8 ..........•.
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Elektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Halbleiterwerkstoffe ..................... .
Halbleiterwiderstände.................... .
Spannungsabhängige Widerstände (Varistoren)
Heißleiter (NTC-Widerstände) ............. .
Kaltleiter (PTC-Widerstände)........ ....... .
Feldplatten.............................. .
Hallgeneratoren .. . ...................... .
Halbleiterdioden ........................ .
Wirkungsweise .......................... .
Leistungsdioden............... ..... .•...
Z-Dioden (Begrenzerdioden).. ... . . .. ...... .
Halbleiterkennzeichnung .................. .
Kühlung von Halbleiterbauelementen ...... .
Transistoren ............... . ............ .
Bipolare Transistoren . . . .. ............... .
Transistoren in der Praxis ................. .
Einstellung des Arbeitspunktes ............ .
Stabilisierung des Arbeitspunktes ......... .
Transistor als Schalter.................... .
Kippschaltungen................. . ....... .
Bislabile Kippschaltung .................. .
185
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198
199
200
201
203
203

7. Inhaltsverzeichnis ~
~~~~--------------------------------~~
9.5.1.6
9.5.2
9.6
9.6.1
9.6.2
9.6.3
9.6.4
9.7
9.7.1
9.7.2
9.7.3
9.8
9.8.1
9.8.2
9.8.2.1
9.8.2.2
9.8.2.3
9.8.3
9.8.3.1
9.8.3.2
9.8.3.3
9.8.3.4
9.8.4
9.8.4.1
9.8.4.2
9.8.5
9.8.6
9.8.7
9.8.7.1
9.8.7.2
9.8.7.3
9.8.8
9.8.8.1
9.8.8.2
9.9
9.9.1
9.9.1.1
9.9.1.2
9.9.1.3
9.9.1.4
9.9.1.5
9.9.2
9.9.3
9.9.3.1
Monostabile Kippschaltung . . . . . . . . . • . . . . . . 204
Astabile Kippschaltung .... .. ....... ........ 204
Schwellwertschalter (Schmitt-Trigger) ........ 204
Verstärkerschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Grundbegriffe der Verstärkertechnik . . . . . . . . 205
Grundschaltungen des bipolaren Transistors 205
Einstufiger bipolarer Transistorverstärker
in Emitterschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
Feldeffekttransistoren (FET) . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Verstärkergrundschaltungen mit Feldeffekt-
transistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Optoelektronik .... .... . .... .............. 210
Optoelektronische Sender (Aktoren) ... ... .. 210
Leuchtdioden ................. . . .. ....... 210
Laserdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
Optoelektronische Empfänger (Detektoren)... 212
Fotodioden .............................. 212
Fotowiderstände ................. . .. • . ... 212
Fotoelemente ... . . .. • . ........ ....... .... 212
Solarzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Fototransistoren .......... . . .............. 213
Schaltungsbeispiele optoelektronischer
Empfänger .............. .. . . ............ 213
Flüssigkristallanzeigen .. . . .. ........... .. . 214
Optokoppler . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . 214
Operationsverstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Analoge Schaltungen mit Operationsverstärkern 217
Digitale Schaltungen mit Operationsverstärkern 219
Digitaltechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Signalarten der Digital- und Steuerungstechnik 221
Grundverknüpfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
UND-Verknüpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
ODER-Verknüpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
NICHT-Verknüpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
Grundverknüpfungen mit Ausgangs- oder
Eingangsnegation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
Verknüpfungen mit Ausgangsnegation . . . . . . 223
Verknüpfungen mit Eingangsnegation . . . . . . 223
Eingangsbeschaltung log. Verknüpfungen . . . 224
Anwendung der Grundverknüpfungen . . . . . . 224
Schaltkreisfamilien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
TIL-Schaltkreisfamilie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
CMOS-Schaltkreisfamilie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
Schaltalgebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
Antivalenz- und Äquivalenz-Verknüpfung . . . . 227
Kippglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Zustandsgesteuerte und taktgesteuerte
Kippglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Zweiflankengesteuertes JK-Kippglied . . . . . . . 229
Schaltungen mit Kippgliedern . . . . . . . . . . . . . . 230
Duales Zahlensystem............. .• .... ... 230
Zählerschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Schieberegister. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
Analog-Digital- und
Digitai-Analog-Umsetzer. . . . . . . . . . . • . . . . . . . 233
Analog-Digitai-Umsetzer . . . . . . . . . . • . . . . . . . 233
Digitai-Analog-Umsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
Leistungselektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Bauelemente der Leistungselektronik . . . . . . . . 235
Thyristor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . 235
GTO-Thyristor . ............... . .......... 238
Triac . . ..... . .................... . ....... 238
Diac.................. . ..........•.... . .. 239
IGBT ................................... . 240
Begriffe der Leistungselektronik.. . .. •.... ... 241
Gleichrichterschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Ungesteuerte Gleichrichterschaltungen . . . . . 242
Ungesteuerte Gleichrichterschaltungen für
Wechselstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Einpuls-Einwegschaltung E1U .............. 242
Zweipuls-Brückenschaltung B2U . . . . . . . . . . . . 243
Ungesteuerte Gleichrichterschaltungen für
Drehstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
9.9.3.2
9.9.4
9.9.5
9.9.5.1
9.9.5.2
9.9.6
9.9.6.1
9.9.6.2
9.9.7
9.9.8
9.9.8.1
9.9.8.2
9.9.8.3
9.9.9
9.9.10
9.9.10.1
9.9.10.2
9.9.10.3
9.9.10.4
9.9.1 1
9.9.11.1
9.9.11.2
10.1
10.1.1
10.1.1.1
10.1.1.2
10.1.1.3
10.1.1.4
10.1.2
10.1.2.1
10.1.2.2
10.1.2.3
10.1.3
10.1.3.1
10.1.3.2
10.1.3.3
10.1.4
10.1.4.1
10.1.4.2
10.1.4.3
10.1.4.4
Dreipuls-Mittelpunktschaltung M3U ....... . .
Sechspuls-Brückenschaltung B6U .... ..... .
Welligkeil bei Gleichrichterschaltungen ..... .
Transformatorbauleistung bei
Gleichrichterschaltungen ....... ... .. .. ... .
Glätten pulsierender Gleichspannungen .. . . .
Gesteuerte Gleichrichterschaltung ......... .
Phasenanschnittsteuerung ................ .
Gesteuerte Einpuls-Einwegschaltung E1C ... .
Einfluss verschiedener Lastarten auf
gesteuerte Gleichrichter . ................. .
Steuerkennlinie .... . . ... ........ ... ..... .
Ansteuerung von Ventilen (Thyristoren)..... .
Gesteuerte Zweipuls-
Brückenschaltung B2C ............ ... . ... .
Gesteuerte Drehstromgleichrichter ........ .
Wechselrichterbetrieb von
netzgeführten Stromrichtern .... .... ...... .
Wechselstrom-Umrichter ..... ...... ...... .
Wechselwegschaltung W1C (Dimmer) . .... . .
Phasenanschnittsteuerung .... .... ........ .
Phasenabschnittsteuerung ........... .. ... .
Nachteile der Phasenanschnittsteuerung . . . .
Vielperiodensteuerung ................... .
Gleichstrom-Umrichter .... . . .. .. ...... ... .
Durchfluss- und Sperrwandler ............ .
Ansteuerungsarten für Gleichstromsteller .. .
Wechselrichter . . .................... .... .
Netzgeräte .............. . ..... .... ...... .
Geregelte Netzgeräte ...... . ... . ......... .
Spannungsregler ........................ .
Schaltnetzgeräte ............. ....... .... .
Betriebsarten elektrischer Antriebe ........ . .
Gleichstromantriebe ..................... .
Gleichstrommotor am Thyristor-
Stromrichter ............................ .
Gleichstrommotor an Sechspuls-
Brückenschaltung B6C . ................ . . .
Gleichstrommotor im Vierquadranten-Betrieb
(4-0-Betrieb) .................. . ... . ... .. .
Drehzahlsteuerung mit Transistor-
Gleichstromsteller ........... ...... •......
Frequenzumrichter . . ... ........... • ......
Drehstrom-Asynchronmotor am
Frequenzumrichter ...................... .
Auswahl eines Drehstromantriebes mit
Frequenzumrichter ........... . .......... .
Praxistipp: Installation und Inbetriebnahme
eines Frequenzumrichters ................ .
Wiederholungsseite zu Kapitel 9 ........... .
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266
Elektrische Anlagentechnik. .......... 267
Energieerzeugung und Energieübertragung ..
Kraftwerke .................... . . . ....... .
Wärmekraftwerke ............... . ........ .
Umweltschutz in Wärmekraftwerken ... ... . .
Wasserkraftwerke ................... . . . . .
Erneuerbare Energien ... . ... .... ..... .... .
Umspannwerke ......... . ............... .
Spannungsebenen ...................... .
Umspannanlagen ................•. . .....
Hochspannungsschalter ................. . .
Übertragungsnetze .... ........ ... ....... .
Höchst-, Hoch- und Mittelspannungsnetze... .
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung.. .
Netzformen ....... . .... . ................ .
Niederspannungsanlagen ........... . .... .
Netzaufbau .... . ..................... ... .
Hausanschluss ........................ . . .
Erdungsanlagen . ...... ............. . .... .
Schutzpotenzialausgleich über die Haupt-
erdungsschiene... .... ....... ... ......... .
267
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.270
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8. 1311111----------------------------------------------------------~l~
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10.1.4.5
10.1.5
10.2
10.2.1
10.2.2
10.2.3
10.2.4
10.3
10.4
10.4.1
10.4.2
10.4.3
10.4.4
10.4.5
10.4.6
10.5
10.5.1
10.5.2
10.6
10.6.1
10.6.2
10.6.3
10.6.4
10.6.5
10.6.6
10.6.7
10.6.8
10.7
10.7.1
10.7.2
Hauptstromversorgungssysteme . . . . . . . . . . . 284
Praxistipp: Ausstattung elektrischer
Anlagen in Wohngebäuden . . . . . . . . . . . . . . . . 286
Elektro-Magnetische Verträglichkeit und
TN-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
Isolierte Leitungen, Kabel und Freileitungen . . 290
Isolierte Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
Praxistipp: Farbkennzeichnung von Leitern . . 293
Kabel für Mittelspannungs- und
Niederspannungsanlagen ..........•...... 294
Freileitungen für Hoch· und
Mittelspannungsanlagen... ............... . 294
Datenleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
Praxistipp: Verlegen von Leitungen . . . . . . . . . 296
Schutz elektrischer Leitungen und Verbraucher 297
Schutzschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
Thermischer Auslöser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
Elektromagnetischer Auslöser . . . . . . . . . . . . . . 300
Leitungsschutzschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Selektiver Hauptleitungsschutzschalter . . . . . . 301
Leistungsschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
Motorschutzeinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
Bemessung von fest verlegten Leitungen
und Kabeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Spannungsfall an Leitungen... . ............ 306
Anordnung von Überstrom-Schutzeinrichtungen 307
Praxistipp: Beispiel einer Leitungsbt.orechnung 308
Räume und Anlagen besonderer Art. . . . . . . . . 309
Elektroinstallation in Räume mit Badewanne
oder Dusche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
Sauna-Anlagen ..... ... . ................. 311
Baustellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 31 1
Landwirtschaftliche u. gartenbauliche
Betriebsstätten .. .. . . . . . . .. . . . . .. .. . . . . . .. 312
Feuergefährdete Betriebsstätten ............ 313
Explosionsgefährdete Bereiche . . . . . . . . . . . . . 315
Medizinisch genutzte Räume ............... 316
Übersicht der Raumarten und Betriebsstätten 317
Brandbekämpfung in elektrischen Anlagen... 318
Verhalten bei Brand in elektrischen Anlagen . . 318
Löschmittel .............................. 318
Wiederholungsseite zu Kapite1 10 ........... 319
11 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . 320
11.1
11.1.1
11.1.2
11.1.3
11.2
11.3.
11.3.1
11.3.2
11.3.3
11.3.4
11.3.5
11.4
11.5
11.6
11.6.1
11.6.2
11.6.3
11.6.4
11.6.5
11.7
11.8
Gefahren im Umgang mit dem
elektrischen Strom..................... ... 320
Wirkungen des elektrischen Stromes im
menschlichen Körper. .. . . . . . . . . .. . . . . .. .. . 320
Direktes und indirektes Berühren. . . . . . . . . . . . 322
Fachbegriffe Schutzmaßnahmen..... ... .... 322
Sicherheitsbestimmungen für
Niederspannungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
Begriffe und Kenngrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
Schutzklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
IP-Schutzarten (nach DIN VDE 0470) . . . . . . . . 324
Maßnahmen bei Arbeiten an
elektrischen Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
Fehlerarten in elektrischen Anlagen . . . . . . . . . 326
Spannungen im Fehlerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
Drehstromsysteme .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 327
Schutz gegen elektrischen Schlag . . . . . . . . . . 328
Automatische Abschaltung
der Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
Anforderungen an den Basisschutz
(Schutz gegen direktes Berühren) ........ . .. 329
Anforderungen an den Fehlerschutz
(Schutz bei indirektem Berühren) . . . . . . . . . . . 330
Schutz im TN-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Schutz im TI-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Schutz im IT-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
Doppelte oder verstärkte Isolierung . . . . . . . . . 334
Schutztrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
11.9
11.10
11.11
11.12
11.13
11.13.1
11.13.2
11.13.3
11.13.4
11.13.5
11.13.5.1
11.13.5.2
11.13.5.3
11.13.5.4
11.13.5.5
11.13.6
11.13.7
11.14
Schutz durch Kleinspannung
mittels SELV und PELV ...... ... ... ....... 335
Zusätzlicher Schutz: Fehlerstrom-
Schutzeinrichtungen (RCDs) ............... 336
Differenzstrom-Überwachungsgerät . . . . . . . . 338
Schutzvorkehrungen für Anlagen, die nur
durch Elektrofachkräfte betrieben und
überwacht w erden .. . . .. .. .. .. .. .. . . . . . . . 339
Prüfen der Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . 340
Prüfen der Schutzleiter und
Schutzpotenzialausgleichsleiter . . . . . . . . . . . . 342
Messen der Isolationswiderstände in
elektrischen Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
Prüfen der Schutzmaßnahmen SELV,
PELV und Schutztrennung . .... ............ 343
Messen des Isolationswiderstandes
von Fußböden und Wänden . . . . . . . . . . . . . . . 343
Prüfen der Schutzmaßnahme: Automatische
Abschaltung der Stromversorgung im TN·,
TI- und IT-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
Prüfen im TN-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
Messen der Schleifenimpedanz . . . . . . . . . . . . 344
Prüfen im TI-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
Messen des Erdungswiderstandes . . . . . . . . . . 345
Prüfen im IT-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
Prüfen der Fehlerstrom-Schutz-
einrichtung (RCD) . .. . . . . .. . . . .. . . . . .. . . . . 346
Prüfen der Drehfeldrichtung . . . . . . . . . . . . . . . 346
Wiederholungsprüfungen nach BGV A3 . . . . . 347
E-Check als Gütesiegel für die Elektroanlage . 347
Schutz gegen elektrostatische Aufladung . . . . 348
Wiederholungsseite zu Kapitel11 . . . . . . . . . . . 349
IEIIIIO Gebäudetechnische Anlagen . . . . . . . . . 350
12.1
12.1.1
12.1.2
12.1.3
12.1.4
12.1.5
12.1.6
12.1.6.1
12.1.6.2
12.1 .7
12.1.8
12.2
12.2.1
12.2.2
12.2.3
12.2.4
12.2.5
12.2.6
12.2.7
12.3
12.3.1
12.3.2
12.3.3
12.3.4
12.3.5
12.3.6
12.3.7
12.3.8
12.3.9
Ucht- und Beleuchtungstechnik . . . . . . . . . . . . 350
Licht ........ .. .............. .... ........ 351
Größen der Lichttechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Anforderungen an eine gute Beleuchtung . . . . 354
Praxistipp: Beispiel zur Ermittlung
einer Lampenzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
Lichtberechnungssoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
Glühlampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . • . . . 356
Entladungslampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 358
Leuchtstofflampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • • . . . 359
Quecksilberdampf-und
Natriumdampflampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Eigenschaften einer guten Beleuchtung . . . . . 362
Leuchtröhrenanlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
Praxistipp: Anschluss von Halogen·
Beleuchtungsanlagen . . . . . . . . . .. .. . .. . .. . . 364
Elektrogeräte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
Allgemeines über Elektrogeräte . . . . . . . . . . . . 365
Elektrische Warmwasserbereiter . . . . . . . . . . . 366
Elektrische Raumheizung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
Elektrische Geräte zur Nahrungsvorratshaltung
und -Zubereitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
elektrischer Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
Prüfen von Elektrogeräten nach
Instandsetzung und Änderung .............. 378
Wiederholungsprüfungen an
elektrischen Geräten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
Antennen- und Verteilanlagen . . . . . . . . • . . . . . 381
Wirkungsweise der Antennen . . . . . . . . . . . . . . 381
Empfangsantennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
Verstärkungsmaß, Dämpfungsmaß und Pegel 384
Aufbau von Antennenanlagen . . . . . . . . . . . . . . 385
Satelliten-Fernsehempfangsanlagen . . . . . . . . 386
Digitale Fernsehempfangsanlagen . . . . . . . . . . 389
Breitband-Kommunikationsanlagen . . . . . . . . . 389
Berechnung einer Empfangsantennenanlage 390
Errichten von Empfangsantennenanlagen . . . 391

9. Inhaltsverzeichnis -
~~~~~~~---------------------------------------------------
12.4
12.4.1
12.4.2
12.4.3
12.5
12.5.1
12.5.2
12.5.3
12.5.4
12.6
12.6.1
12.6.2
12.7
12.7.1
12.7.2
12.7.3
12.7.3.1
12.7.3.2
12.7.3.3
13.1
13.1.1
13.1.1.1
13.1.1.2
13.1.1.3
13.1.1.4
13.1.1.5
13.1.1.6
13.1.2
13.1.2.1
13.1.2.2
13.1.2.3
13.1.3
13.1.3.1
13.1.3.2
13.1.4
13.1.4.1
13.1.4.2
13.1.5
13.1.5.1
13.1.5.2
13.1.5.3
13.1.5.4
13.1.6
13.2
13.2.1
13.2.1 .1
13.2.1.2
13.2.1.3
13.2.1.4
13.2.1.5
13.2.2
13.2.2.1
13.2.2.2
13.2.2.3
13.2.2.4
13.2.2.5
13.2.2.6
13.2.2.7
13.2.2.8
13.2.2.9
13.2.2.10
13.2.3
Praxistipp: Multimediaverkabelung
im Wohnbereich ...... • •..... .. ..........
Telekommunikation.......... . ........... .
Datenübertragung . .. ............. ...... . .
Analoges Telekommunikationssystem .. .. .. .
Digitales Telekommunikationssystem .... .. .
Gebäudeautomation ...... .... ........... .
Gebäudeleittechnik....................... .
Gebäudesystemtechnik.. ..... ............ .
KNXIEIB-Projekt ....... ...... ..... ... .... .
Gebäudeautomation durch Visualisierung .. .
Gefahrenmeldeanlagen.. ... .............. .
Einbruchmeldeanlagen .. ................ . .
Brandmeldeanlagen... ........ ..... • .. ....
Praxistipp: Beispiel einer Einbruchmeldeanlage
Blitzschutz ......... ......... ........ .... .
Entstehung der Gewitterzelle .............. .
Wirkungen des Blitzstromes ............. . .
Blitzschutzsysteme ....................... .
Äußerer Blitzschutz......... .. .• ... •.......
Innerer Blitzschutz..... ... . . ......... .. ... .
Trennungsabstand . . .................... .
Wiederholungsseite zu Kapitel12 ...... . ... .
393
394
394
394
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399
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Elektrische Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . 421
Transformatoren .. ............ ... ....... .
Einphasentransformatoren ....... . ... .... .
Leerlaufspannung .. .. .. .... ............. .
Übersetzungen .......................... .
Leerlauf und Belastung .... ............... .
Kurzschlussspannung ................ . ... .
Kurzschlussstrom und Einschaltstrom . ..... .
Wirkungsgrad von Transformatoren .. ..... .
Kleintransformatoren . .. ................. .
Aufbau ......... ........ ................ .
Arten von Kleintransformatoren ..... . .... . .
Prüfspannungen bei Kleintransformatoren .. .
Sondertransformatoren . ................. .
Spartransformatoren . .. ........•....•....
Streufeldtransformatoren ...... . ...... •....
Messwandler .... . ......... ......... • . . ..
Spannungswandler ......... .. .......... . .
Stromwandler ....... ... ... . .......... .. .
Drehstromtransformatoren .... .. ....... .. .
Aufbau und Prinzip .. ............... ... .. .
Schaltungen ........ ... ................. .
Unsymmetrische Belastung ... .......... .. .
Gebräuchliche Schaltgruppen ... .. ..... .. . .
Parallelschalten von Transformatoren ...•. ..
Motoren und Generatoren ....... ... ...... .
Grundlagen ............ .. ............... .
Entstehung des Drehfeldes . .............. .
Leistung und Drehmoment ............... .
Aufbau umlaufender Maschinen .......... .
Leistungsschild ... ........... .. ........ . .
Drehsinn .......... ........ ........ ..... .
Drehstrommotoren ohne Stromwender .... .
Drehstromasynchronmotoren ........ . .... .
Motoren mit Kurzschlussläufer ......... .. . .
Anlassen von Kurzschlussläufermotoren
(Ständeranlassverfahren} .......... ....... .
Schleifringläufermotoren .... ............. .
Anlassen von Schleifringläufermotoren
(Läuferanlassverfahren} .................. .
Drehzahlsteuerung, untersynchrone
Stromrichterkaskade ... .... ....... . ...... .
Polumschaltbare Motoren .. .............. .
Bremsbetrieb von Drehstromasynchron-
motoren . . . ......... .. ................. .
Drehstromlinearmotoren ... .... . ....... .. .
Synchronmotor ............. .. • . ...•.....
Sonstige Drehfeldmotoren .... ... .. ..•.....
422
422
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444
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450
451
451
452
453
454
455
456
13.2.3.1
13.2.3.2
13.2.3.3
13.2.3.4
13.2.3.5
13.2.4
13.2.5
13.2.5.1
13.2.5.2
13.2.5.3
13.2.5.4
13.2.5.5
13.2.5.6
13.2.5.7
13.2.5.8
13.2.6
13.2.6.1
13.2.6.2
13.2.7
13.2.8
13.2.9
13.2.10
13.2.11
14.1
14.2
14.2.1
14.2.2
14.2.3
14.3
14.4
14.4.1
14.4.2
14.4.3
14.4.4
14.4.5
14.5
14.5.1
14.5.2
14.5.2.1
14.5.2.2
14.5.3
14.6
14.6.1
14.6.2
14.6.3
14.7
14.7.1
14.7.2
14.7.3
14.7.4
14.7.5
14.8
14.9
Anwurfmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
Drehstrommotor an Wechselspannung
(Steinmetzschaltung} . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
Einphasen-Induktionsmotoren . . . . . . . . . . . . . 458
Einphasenmotor mit W iderstandshilfsstrang 458
Kondensatormotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
Spaltpolmotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Schrittmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Synchrongenerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
Stromwendermaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465
Aufbau von Gleichstrommaschinen . . . . . . . . . 465
Wirkungsweise von Gleichstromgeneratoren 466
Arten von Gleichstromgeneratoren . . . . . . . . . 467
Ankerquerfeld . . .. .. .. . . . . . . . .. .. .. . . .. . . . 469
Anschlussbezeichnung von
Stromwendermaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
Wirkungsweise von Gleichstrommotoren . . . . 472
Arten von Gleichstrommotoren . . . . . . . . . . . . 475
Universalmotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
Servomotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
Gleichstromservomotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
Drehstromservomotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
Betriebsarten elektrischer Maschinen . . . . . . . 481
Bauformen von drehenden elektrischen
Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
Elektrische Isolierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
Kühlung elektrischer Maschinen ............ 483
Praxistipp: Auswahl eines Elektromotors . . . . 484
Wartung und Prüfung elektrischer Maschinen 486
Wiederholungsseite zu Kapitel13 .. . . ... . ... 487
Informationstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . 488
Bereiche der Informationstechnik . . . . . . . . . . 488
Computer, Programme und Peripherie . . . . . . 489
Bestandteile und Funktionsweise eines
Computers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
Hardware, Software und Firmware . . . . . . . . . 490
Computersystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 490
Mikrocomputer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
Personal Computer (PC} . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
Komponenten eines PC . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 492
Mikroprozessor (CPU) . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . 493
Halbleiterspeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
Buskommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
Ein- und Ausgabe-Einheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
Geräte für Eingabe, Ausgabe und
Speicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
Geräte zur Eingabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
Geräte zur Ausgabe . . ... . ..... • ........... 496
Drucker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
Farbmonitore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
Periphere Geräte zur Datenspeicherung . . . . . 498
Praxistipp: Servicearbeiten am PC . . . . . . . . . . 499
Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
Systemprogramme . . . . . . . . . . . . . . . • . . . • . . . 500
Anwendungsprogramme . . . . . . . . . . . . . . • . . . 501
Softwareentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
Vernetzung von Computern . . . . . . . . . . . . . . . 503
Dienste in Computernetzwerken . . . . . . . . . . . . 503
Netzwerktapologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
Bestandteile eines lokalen Netzwerkes (LAN}
in Sterntopologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
Netzwerkprotokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
Globales Netzwerk Internet . . . . . . . . . . . . . . . . 506
Praxistipp: Verbinden von zwei PCs
über ein Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
Praxistipp: Herstellen einer WLAN-Verbindung
zu einem Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . 508
Datensicherheit, Datenschutz und
Urheberrechte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
Schädliche Programme (Malware} . . . . . . . . . . 509
Wiederholungsseite zu Kapitel14 . . ......... 510

10. laDIIIIL-----------------------------------------------------------~
In~h~a~lt~
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...!'''I Automatisierungstechnik ............ 511
15.1
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15.3.6
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15.3.7.1
15.3.7.2
15.3.7.3
15.3.7.4
15.3.7.5
15.3.8
15.3.8.1
15.3.8.2
15.3.8.3
15.3.9
15.4
15.5
15.5.1
15.5.2
15.5.2.1
15.5.2.2
15.5.3
15.5.3.1
15.5.3.2
15.5.4
15.5.4.1
15.5.4.2
15.5.4.3
15.5.5
16.1
16.1.1
16.1.1.1
16.1.1.2
16.1.2
16.1.2.1
16.1.2.2
16.1.2.3
16.2
16.2.1
16.2.1.1
16.2.1.2
16.2.2
16.2.3
16.3
16.3.1
Steuerungstechnik . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . 511
Steuern .. ... .. . ............... .. . .. .... . . 511
Fachbegriffe der Steuerungstechnik . . . . . . . . . 511
Steuerungsarten ..... ... ......... . ........ 512
Kleinsteuergeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
Speicherprogrammierbare Steuerung (SPSI . . 516
Aufbau .... . ...... .. . .. ............... .. . 516
Programmiersprachen ....... ...... ...... . 517
Arbeitsweise einer SPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
Bausteinstruktur in STEP 7 . .. . .•.. . ... ..... 519
Programmierung . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . 520
Grundverknüpfungen . . . . . • . . . . . . . . • . . . . . . 520
Öffner und Schließer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
Speicherfunktionen . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . 523
Zeitfunktionen . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . 525
Zähler ... ........ ...... ............ . .. .. . 526
Vergleicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528
Bibliotheksfähige Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . 529
Ablaufsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
Arten von Ablaufsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . 530
Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
Ablaufkette (Struktur). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
Verzweigte Ablaufketten (Ablaufauswahll . . . . 532
Programmierung einer Ablaufkette mit SPS . . 533
Maschinensicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
Sicherheitskategorien (Performance Level) . . . 534
Sicherheitsbezogene Teile . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
Handlungen im Notfall
(NOT-HALT, NOT-AUS) . ............ . ...... 535
Feldbusse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536
Prozessvisualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
Praxistipp: Anforderungen an
Steuerstromkreise . . . . . . . . . • . . . . • . . . • . . . . . 540
Regelungstechnik............. . ......... .. 541
Aufgaben und Begriffe... ............. .... . 541
Regelstrecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
Statisches Verhalten von Regelstrecken . . . . . . 542
Dynamisches Verhalten von Regelstrecken. . . 543
Regler . .... . . . . ........... . ... .. . ... ... .. 546
Unstetige Regler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
Stetige Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . 548
Regelkreis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
Schwingungsverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
Reglerauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
Reglereinstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553
Universalregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554
Praxistipp: Entwurf einer Regelung . . . . . • . . . . 555
Wiederholungsseite zu Kapite115 . . . . . . . . . . . 556
Werkstoffe, Fertigungsverfahren,
Umweltschutz, Energieeinsparung . . . . 557
Werkstoffe der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . 557
Leiter- und Kontaktwerkstoffe. . . . . . . . • . . . . . . 558
Leiterwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . 558
Kontaktwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
Isolierstaffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
Elektrische Eigenschaften von Isolierstoffen . . 560
Anorganische und organische Isolierstaffe . . . 561
Flüssige und gasförmige Isolierstaffe . . . . . . . . 562
Fertigungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
Verbindungen (Fügen). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
Lösbare Verbindungen in der Elektrotechnik. . 563
Unlösbare Verbindungen in der
Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
Gedruckte Schaltungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
SMD-Technik....... .... .............. ... . 568
Umweltschutz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
Umweltschutzverordnungen im Bereich
der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
16.3.2
16.3.3
16.4
16.4.1
16.4.2
16.4.3
Umweltschutz im Betrieb ........ .. ....... .
Wiederverwertung und Entsorgung
von Abfallstoffen. . .. ..... ...... .. . ....... .
Energieeinsparung ...... ...... ....• ......
Rationeller Umgang mit Energie ..... ...... .
Stand-by-Betrieb ... .... . ... . .. .... .. . .. . .
Tipps zum Energiesparen . . .............. . .
Wiederholungsseite zu Kapitel16 .......•.
570
571
573
573
575
576
577
Beruf und Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578
17.1
17.1.1
17.1.2
17.1.3
17.1.4
17.1.5
17.2
17.2.1
17.2.2
17.2.3
17.3
17.3.1
17.3.2
17.4
17.4.1
17.4.2
17.4.3
17.5
17.5.1
17.5.2
17.5.3
17.5.4
17.6
17.6.1
17.6.2
17.6.3
17.6.4
Berufliche Handlungskompetenz ...... . .. . .
Teamarbeit . .. .. .. ............ .. .... . ... .
Arbeitsmethoden und Zeitplanung .. . ...... .
Kommunikation .................... . • ....
Kreativitätstechniken ... . ...... ..... ..... . .
Informationsbeschaffung .. .... .... ..... . . .
Präsentation ....... .. ......... . ... . .. ... .
Aufgaben einer Präsentation
und Vorbereitung ... . ....... . ... . ........ .
Visualisierung . . . . ....... . .... ... . . . .. ... .
Vortragen einer Präsentation . . ... . •........
Projektmanagement .. . . ....... . .•........
Aufgaben von Projekten ......... . ........ .
Projektphasen .. . ... ........ .. .. . . . ...... .
Kundenauftrag und Kundenservice . . ...... .
Kundenerwartungen und Umgang
mit dem Kunden .. ...... .. ........... . .. .
Phasen eines Kundenauftrags ....... • ......
Kundenservice ................ . ......... .
Kalkulation und Angebot . .... . ... .. ...... .
Kalkulation im Industriebetrieb . . .... . .... . .
Kalkulation von Dienstleistungen .. .. .. . ... .
Kalkulation im Handwerksbetrieb ... . .... .. .
Rechnungsstellung .............. . ....... .
Qualitätsmanagement .. . .... . ........... .
Ziele des Qualitätsmanagements .......... .
DIN EN ISO 9000:2000-Normreihe .... .. ... .
TOM - Methode .... . .... ..... . .. . ...... . .
Qualitätswerkzeuge ... ... ... ... ... . . . .... .
Wiederholungsseite zu Kapitel17 .......... .
Rechenergebnisse der Wiederholungsseiten ... ..• .. ...
Infoteil
Schaltzeichen . ... .... ... . .. ... . . . ... ...... . .. . . ... .
Wichtige elektrotechnische Symbole............ . .... .
Wichtige Prüfzeichen und Symbole .. . ...... ... ...... .
Kennzeichnung von Widerständen und Kondensatoren .
Auslösekennlinien von Überstrom-
578
579
580
581
582
583
584
584
585
586
587
587
588
589
589
590
592
593
594
595
596
597
598
598
598
599
600
601
602
603
608
609
610
Schutzeinrichtungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611
Verlegearten und Strombelastbarkeit von Kabeln
und isolierten Leitungen .... . .. . . . ........ .. .... .... 612
Umrechnungsfaktoren, Strombelastbarkeit,
Mindestquerschnitte elektrischer Leiter . ...... ........ 613
Betriebsdaten von Drehstrom-Käfigläufermotoren ..... 614
Kennlinien von Dioden . . ................... .. ...... 615
Kennlinie eines NPN-Transistors ..................... 616
Kennlinie Thyristor, Triac ............. • . .. ..... ... .. 617
Wichtige Abkürzungen . .... .... ....... . . .. •.... • . .. 618
Fachbegriffe Englisch - Deutsch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 620
Firmenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623
Sachwortverzeichnis Deutsch - Englisch . . . . . . . . . . . . . . 624
Vordere lnnenumschlagseite:
Wichtige Formelzeichen, Größen und Einheiten
Hintere lnnenumschlagseite:
Arbeitssicherheit und Unfallverhütung

11. Lernfelder 111111
~~~----------------------------------~
Vorbemerkungen zu den Lernfeldern
Das duale System unterscheidet die Lernorte Betrieb
und Berufsschule. Die Ausbildung im Betrieb wird
durch die Ausbildungsordnung des Bundes geregelt.
Für die Berufsschulen gelten die Lehrpläne des jeweili-
gen Bundeslandes. Diese Lehrpläne bauen auf dem
Rahmenlehrplan1
des Bundes auf. Rahmenlehrpläne
für den berufsbezogenen Unterrichtwerden für die ge-
samte Ausbildungszeit erstellt. Sie geben eine inhalt-
liche und zeitliche Struktur vor, machen jedoch keine
Angaben zu möglichen Unterrichtsfächern, Unter-
richtsformen und Stundentafeln. Diese organisatori-
schen Maßnahmen werden durch das jeweilige Bun-
desland getroffen.
Der technische, arbeitsorganisatorische und soziale
Wandel stellt neue Anforderungen an Schule und
Ausbildung. Deshalb wurden Lernfelder geschaffen.
Rahmenlehrpläne beinhalten:
• Vorbemerkungen,
• Bildungsauftrag der
Berufsschule,
• didaktische Grundsätze,
• berufsbezogene Anmerkungen und
• Lernfeldinhalte.
Lernfelder beinhalten:
• Zielformulierung,
• Lerninhalte und
• Zeitrichtwerte.
Lernfelder erfordern:
• Projektarbeit (Seite 13) und
• selbstgesteuertes Lernen.
Lernfelder für das erste Ausbildungsjahr im Berufsfeld Elektrotechnik
Die folgende Seitenauswahl zu den Lernfeldern aus dem Rahmenlehrplan dient als Anregung. Lernfelder
können eventuell je nach Bundesland variieren.
Lernfeld 1: Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen Seite
• Betriebliche Strukturen, Arbeitsorganisation, Teamarbeit............................................................................. 578, 580, 579
• Informationsbeschaffung................................................................................................................................................... 583
• Schaltpläne, Schaltzeichen ............................................................................................................................ 25, 99, 100,603
• Elektrotechnische Grundgrößen ...................................................................................................................... 21, 28, 31,42
• Gefahren des elektrischen Stromes.................................................................................................................................. 320
• Arbeitsschutz, Unfallschutz, Sicherheitsregeln ........................................................................................................ 15, 325
• Messverfahren, Oszilloskop .............................................................................................................................. 160, 168, 171
• Elektronische Bauelemente ............................................................................................................... 185,610,615,616,617
Lernfeld 2: Elektrische Installationen planen und ausführen
• Auftragsplanung .................................................................................................................................................................. 590
• Installationsschaltungen ................................................................................................................................................... 101
• Hausrufanlagen, Haussprechanlagen ...................................................................................................................... 104, 105
• Auswahl von Kabeln, Leitungen und Überstrom-Schutzeinrichtungen .............................................. 290, 295, 307, 611
• Leitungsdimensionierung .......................................................................................................................................... 308, 612
• Sicherheitsbestimmungen und -regeln, Sicherheitszeichen ......................................... 15, hintere Innenumschlagseite
• Umweltschutz, Energieeinsparung ........................................................................................................................... 569, 573
• Angebotserstellung, Kostenberechnung, Rechnungserstellung .......................................................................... 593, 597
Lernfeld 3: Steuerungen analysieren und anpassen
• Fachbegriffe, EVA-Prinzip, Steuerungsarten............................................................................................................ 511,514
• Sensoren ............................................................................................................................................................................. 176
• Digitaltechnik, logische Grundverknüpfungen ................................................................................................................ 221
• Speicherfunktion, Kippschaltungen ................................................................................................................................. 228
• Relais und Schütze...................................................................................................................................................... 108, 110
• Englische Fachbegriffe ................................................................................................................. 620, Sachwertverzeichnis
Lernfeld 4: Informationstechnische Systeme bereitstellen
• Pflichtenheft, Lastenheft .................................................................................................................................................... 587
• Hardware.............................................................................................................................................................................. 490
• Betriebssysteme.................................................................................................................................................................. 500
• Softwarekomponenten, Anwendungen, Internet ................................................................................................... 500, 506
Netzwerke ............................................................................................................................................................................ 503
• Präsentationstechniken ..................................................................................................................................................... 584
• Datensicherung, Datenschutz............................................................................................................................................ 509
1
Rahmenlehrpläne können überdie Hornepage www.kmk.org der Kultusministerkonferenz eingesehen werden.

12. ~~---------------------------------------------------------=
L=
e~
rn
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e~
ld
~e
~r~F
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~c~h~s~
t=
uf
~
e
Lern- Berufe*
Lernfeldinhalt Buchseiten (Beispiele)
feld GS MA GI BT EG AT
5 X X X X X • Elektroenergieversorgung und Sicherheitvon Betriebsmiueln • Sicherheitam Arbeitsplatz •...•...•..... 15
gewährleisten • Gefahren des elektrischen Stromes....... 320
X • Elektroenergieversorgung für Geräte und Systeme realisieren • Schuttmaßnahmen•..... ........ .•.... . . 320
und deren Sicherheitgewährleisten • Netzsysteme......•..............•...•. . 327
6 X X • Anlagen analysieren und deren Sicherheit prüfen • Gebäudetechnik ..•...• . .........•...... 350
X • Geräte und Baugruppen in Anlagen analysieren und prüfen • Prüfen derSchuttmaßnahmen ........... 340
X • Gebäudetechnische Anlagen inspizieren und prüfen • Wiederholungsprüfung, E
·Check . ... 347,380
X • Elektrische Maschinen herstellen und prüfen • Elektrische Maschinen ............•...•. 421
X • Elektronische Baugruppen von Geräten konzipieren, herstellen • Messtechnik.•..... •... . ... . ... .. .• 160, 183
und prüfen • Elektronik... .......•... . ....... . ......•. 185
• Gedruckte Schaltungen.•...•.. .. . .. ...•. 566
7 X X X • Steuerungenfür Anlagen programmieren und realisieren • Sensoren,Aktaren .•...•... .• .. ... .... •. 176
X • Gebäudetechnische Anlagen kundengerecht realisieren • Steuerungstechnik .•...•...•...•......•. 511
X • Betriebsverhalten elektrischer Maschinen analysieren • Kleinsteuerungen ... . .... ..•. . .... ....• . 514
X • Baugruppen hard- und softwaremäßig konfigurieren • Speicherprogrammierbare Steuerungen .. 516
• Gebäudeautomation.•..............•.... 399
• KNX/EIB-Projekt ....•..............•.... 403
• Betriebsarten elektrischer Maschinen ...• 481
8 X X X • Antriebssysteme auswählen und integrieren • Auswahl eines Elektromotors.•. .... .•...• 484
X • Gebäudetechnische Systeme nach betriebswirtschaftliehen • Anlassverfahren elektrischer Maschinen.• 448
Aspekten erweitern • Aufbau elektrischerMaschinen .... ..... • 443
X • E
lektrische Maschinen und mechanische Komponenten • Elektrische Maschinen ..• . ..•......... .. 421
integrieren • Prüfenvon Geräten... ... ... ...... ....... 378
X • Geräte herstellen und prüfen • Wiederholungsprüfungen..... . ..... 347, 380
9 X • Steuerungs- und Kommunikationssysteme integrieren • Leitungen und Kabel. .•. ... . ... ..... .•... 290
X • Kommunikationssysteme in Wohn· undZweckbauten planen • Leitungsbemessung ..•. ..•.... . .... 305,308
und realisieren • Gebäudetechnik ... .. ...... ............. 350
X • Gebäudetechnische Anlagen ausführen und in Betrieb nehmen • Telekommunikationsanlagen ....... . ..... 394
X • Systeme integrieren und Fremdleistungen vergeben • Hausruf-Anlagen... ..•..............•..• 104
X • Elektrische Maschinen in Stand setten • Gebäudeleiuechnik...•.. ... ... . ....... .. 399
X • Geräte und Systemewarten, inspizieren und in Stand halten • Antennenanlagen ..... . ............. .... 381
• Gefahrenmeldeanlagen.......•.... . ... .. 406
• Wartung und Prüfung elektr. Maschinen .. 486
10 X • Automatisierungssysteme in Betrieb nehmen und übergeben • Elektrische Anlagentechnik ...•...... .•.. 267
X •Elektrische Anlagen der Haustechnik in Betrieb nehmen und • Nettsysteme............................ 327
in Stand halten • Leistungselektronik.. ..... .. . ... . .. . ..• .. 235
X • Energietechnische Anlagen errichten und in Stand hahen • Transformatoren .................. ... ... 422
X • Gebäude- und Infrastruktursysteme nach Kundenwunsch • Automatisierungstechnik ................ 511
betreiben • Elektrogeräte ........................... 365
X • Steuerungen und Regelungen für elektrische Maschinen • licht- und Beleuchtungstechnik .. ........ 350
auswählen und anpassen • Fotovoltaikanlagen ....... .•. ........ .. . . 271
X • Fertigungsanlagen einrichten • Regelungstechnik .... .•.. . ... .•..... .... 541
• Biitzschutz...... ... ..................... 412
11 X • Automatisierungssysteme in Stand halten und optimieren • ElektrischeAnlagentechnik .. .......... . . 267
X • Energietechnische Anlagen errichten,in Betrieb nehmen und • Netzsysteme.. .. ................. ....... 327
in Stand setzen • Netzformen....... ...................... 278
X • Automatisierte Anlagen in Betrieb nehmen und in Stand halten • Transformatoren ................ . ... ... . 422
X • Gebäude- und Infrastruktursysteme in Stand halten und • Automatisierungstechnik ....... , ......•. 511
Reparaturaufträge vergeben •Kundenauftrag............... ... .. .. . .. . 589
X • E
lektrische Maschinen in technische Systeme integrieren • Gebäudetechnik ....................... . 350
X • Prüfsysteme einrichten und anwenden • Elektrische Maschinen .•. ... . ..•. ....... 421
12 X • Automatisierungssysteme planen • Elektrische Anlagentechnik .•.. .. .. .. . ... 267
X • Energie- und gebäudetechnischeAnlagen planen und realisieren • leitungsberechnung.................. .. . 308
X • Elektrotechnische Anlagen planen und realisieren • KNX/EIB. ..•..•...... ... .......• , .... .. . 400
X • Nutzungsänderungen an Gebäude- und Infrastruktursystemen • Energieeinsparung ....... . ...... .. ...... 573
planen • Automatisierungstechnik .............. .. 511
X • Antriebssysteme in Stand hahen • Feldbusse ............................. . 536
X • Geräte und Systeme planen und realisieren • Maschinensicherheit....•...•..........• 534
•Wartung und Prüfung elektr. Maschinen .• 486
13 X • Automatisierungssysteme realisieren • Schutzmaßnahmen....... . ......•...... • 320
X • Energie· und gebäudetechnische Anlagen in Stand halten und • Prüfen der Schutzmaßnahmen ..........• 340
ändern • Auswahl eines E
lektromotors....... ...... 484
X • Elektrotechnische Anlagen in Stand halten und ändern • Automatisierungstechnik ................ 511
X • Gebäude- und Infrastruktursysteme optimieren • Ablaufsteuerungen.... .... . ............. 530
X • Antriebssysteme anpassen und optimieren • Fertigungsverfahren .... .... .... ........ . 563
X •Fertigungs-und Prüfsysteme inStand halten • Räume und Anlagen besonderer Art ... .. . 309
• Elektronikerfür AT:Automatisierungstechnik, EG: Energie· und Gebäudetechnik, BT: Betriebstechnik, GI: Gebäude· und lnfrastruktursysteme, MA: Maschinen·
und Antriebstechnik, GS: Geräte und Systeme sowie Systemelektroniker(Handwerk)

13. --------------------------------------~~~~~
Ein neues Pro·ekt entsteht!
Um Projekteoder Aufträge professionell durchzuführen, z. 8. Erstellen einer Installationsschaltung (nächste
Seite), ist ein systematisches Vorgehen notwendig. Die Schritte zur Bearbeitung eines Projektes bzw. eines
Auftrages zeigt die Übersicht. Sie können auf beliebige Anwendungsfälle übertragen werden. Je nach
Auftrag sind nicht alle Projektschritte notwendig.
Arbeitsauftrag
Baupläne,
Schaltpläne
Räumlichkeiten
Teambildung
durch
Projektleiter
Informations-
beschaffung
Vorschriften,
Verordnungen,
Gesetze
Planung,
Dimensionierung
Angebots- und
Kostenrechnungen
Zeitlicher
Rahmen
Material-
disposition
Wirtschaftlichkeit
Ausführen der
Projektplanung
Sichtprüfung
Rechnungserstellung
Dokumentation
Dokumentation,
Ausführungen,
Lösungswege
Fachbuch,
Kataloge,
Firmenunterlagen,
PC-Programme,
Mitarbeiter,
Internet
Dokumentation
Prüfen der
Schutz-
maßnahmen
Nachkalkulation
Präsentation,
Übergabe
Eigenbewertung
Kommunikations-
regeln

14. -~------------------
Kundendatei ergänzen
Eventuell Nachkalkulation
1
Rechnung erstellen
Arbeitszeiten ermitteln
Kundenwünsche
Fahrzeiten, Fahrtkosten
ermitteln Technische
Aufmaß erstellen Möglichkeiten
Kundengespräch f Vorschriften
Auftrags- zur Planung
Raumbeleuchtung
Wartungs-
4
analyse
arbeiten , Energieeinsparung
klären
Kunden- Auftragsablauf
Bedienungs- einweisung
vorschritten
übergeben
Funktion
erklären
Ausschaltung
Dokumentation Auftrags- Serien-
lnbetrieb-"""' auswertung schaltung
Funktion i.O.
nahme
Wechsel-
Schaltungs- schaltung
Rechtsdrehfeld art Stromstoß-
Auslösezeit Fl- i. schaltung
Schutzschalter ~Treppenhaus-
Erdungs- Zeitschaltung
Prüfen durch
widerstand
Messen und
Schleifen- ""- Erproben
~
Mantelleitung
impedanz
Phasen eines Leitungs- j Stegleitung
Isolations- ~ Kundenauftrages: 1:1
art A I .
widerstand der eotung
Erstellen einer Kunststoff-
Schutzleiter-
Elektroinstallations- kabel
widerstand
schaltung
Farbkenn- 1
:1 Schmelz-
zeichnungen """"" Sicherung
Prüfen Ab-
Abdeckungen durch sicherung Leitungs-
"( Besichtigen
Schutzleiter-
r
schutz-
verbindungen / schalter
Installations-
Leitungsauswahl planung
Zuordnung
3
Auf Putz
von Schutz-
Verlege- Unter Putz
einrichtungen arten Im Putz
Auftrags- Im Rohr
Baustelle reonogen planung
Leitungs-, Kabel ". Entsorgung
~""'""""''
DIN-VDE-Vorschriften
rcste entsorgen
Leuchtstofflampeq
Angebotserstellung
zum Sondermüll Auftrags-
durch-
Schaltzeichen
DIN·VDE Vorsehrorten
führung
2
Installations-
Sicherheitsregeln ~ schallplan
lVorschroften)
Unfallverhutungs beachten Stromlaufplan
vorschritten
1 Stücklisten
Arbeitssocherheit
lnstallatron Zeitliche Festlegung
ausfuhren Werkzeug, Material
Baustellen lnstnllatoon Organisation
Verteilungsnetz-
besprechung l betreiber
Material, Werkzeug
bereit stellen

15. 1 Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz
1.1 Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz
Elektrounfälle lassen sich meistauftechnischeMän-
gel, z. B. fehlende Schutzabdeckungen oder fehler-
hafte Isolation, zurückführen. Auch organisatori-
sche Mängel, z.B. fehlende oder ungenügende Ar-
beitsanweisungen, und persönliche Fehler, z. B.
Fehlhandlungen, führen zu Unfällen. Die persön-
liche Schutzausrüstung am Arbeitsplatz ist von
großer Bedeutung als Schutz vor Verletzung und
Erkrankung. PersönlicheSchutzausrüstung istalles,
was den Körper gegen schädigende Einflüsse
schützt, z. B. Schutzkleidung oder Schutzhelm.
Schutzvorrichtungen und erklärende Hinweis-
schilder, z.B. das Hinweisschild zur Sicherheit
am Arbeitsplatz (Bild), darf man nicht entfernen.
Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)
(Übersicht ) beinhaltet Vorschriften für die Bereit-
stellung und die Benutzung von Arbeitsmitteln.
Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG). Dieses Gesetz
dient dazu, Sicherheit und Gesundheitsschutz der
Beschäftigten bei der Arbeit durch Maßnahmen
des Arbeitsschutzes zu sichern und zu verbessern.
Der Arbeitgeber ist verantwortlich für Sicherheit
und Gesundheitsschutz im Betrieb. Mit der Durch-
führung einer gesetzlich vorgeschriebenen Gefähr-
dungsbeurteilung (Seite 19) muss er die konkreten
Gefährdu ngen der Arbeitsmittel und Anlagen so-
wie der Arbeitsbedingungen für die Beschäftigten
und die Umwelt erfassen und beurteilen. Gefähr-
dungen müssen durch geeignete Maßnahmen mi-
nimiert oder beseitigt werden.
Unfallverhütungsvorschriften (UVV) verpflichten
die Arbeitgeber, Maßnahmen zur Verhütung von
Arbeitsunfällen, Berufskrankheiten und arbeitsbe-
dingten Gesundheitsgefahren sowie für eine wirk-
same erste Hilfe zu treffen. Die Berufsgenossen-
schaften bezeichnen die von ihnen erlassenen UVV
als BerufsgenossenschaftlicheVorschriften für Si-
cherheit und Gesundheit bei der Arbeit (BGV).
1.2 Geräte- und Produkt-
sicherheitsgesetz
Das Geräte- und Produkt sicherheitsgesetz (GPSG)
giltfürdas lnverkehrbringen und Ausstellen von Pro-
~ukten. Als lnverkehrbringen versteht man jedes
Uberlassen eines Produktes, gleich, ob neu, ge-
~raucht, wiederaufgearbeitet oder wesentlich ver-
andert,an andere. Ausstellen meint hierdas Aufstel-
len oder Vorführen von Produkten zur Werbung.
Übersicht: Gesetze und Vorschriften (Beispiele)
• DIN-VDE-Vorschriften
• Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)
• Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG)
• Unfallverhütungsvorschriften (UW)
• Berufsgenossenschaftliche Vorschriften (BGV)
z. B. - BGV A1 Grundsätze der Prävention
- BGV A2 Betriebsärzte und Fachkräfte für
Arbeitssicherheit
- BGV A3 Elektrische Anlagen und Betriebs-
mittel
- BGV A4 Arbeitsmedizinische Vorsorge
- BGV A8 Sicherheits- und Gesundheits-
schutzkennzeichnung
• Geräte- und Produktsicherheitsgesetz (GPSG)
• Gefahrstoffverordnung (GefStoffV)
Sicherheit am Arbeitsplatz
• Arbeiten Sie sicher und umsichtig.
• Nutzen Sie die passive Sicherheit.
• Tragen Sie persönliche Schutzausrüstung.
Achten
Sie auf: Warnzeichen Gebotszeichen Verbotszeichen
& @)
Rettungszeichen Brandschutzzeichen
[]13
• Beachten Sie Verbote, z.B. Alkoholverbot,
Rauchverbot, Zutrittsverbot
• Melden bzw. beseitigen Sie Sicherheitsmängel
oder Gefahrenzustände sofort.
• Benutzen Sie nicht ohne Befugnis Betriebsein-
richtungen, Arbeitsgeräte oder Arbeitsmittel.
• Halten Sie Ordnung am Arbeitsplatz.
Durch aktive Mitarbeit bewahren Sie sich und Ihre
Kollegen vor Unfällen und gesundheitlichen Schäden.
Bild: Hinweisschild zur Sicherheit am Arbeitsplatz
A Technische Arbeitsmittel und
U Verbraucherprodukte
• Technische Arbeitsmittel, z.B. Werkzeuge, sind ver-
wendungsfertige Arbeitseinrichtungen, die bestim-
mungsgemäß ausschließlich bei der Arbeit verwen-
det werden, deren Zubehörteile sowie Schutzausrüs-
tungen.
• Verbraucherprodukte, z. B. Elektrohausgeräte, sind
Gebrauchsgegenstände und sonstige Produkte, die
entweder für Verbraucher bestimmt sind oder unter
vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen von
Verbrauchern benutzt werden.

16. ~------------------------~
G~
e~
r~
ät~
e~
·~
u~n~
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P~
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~u
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~t=
z,~G
~
e~
fa~h~r~
s~
to
~ffv
~e
~r~
o~
r~
d~
n=
u~
n~
g
Produkte, die innerhalb der europäischen Union auf den Markt gelan-
gen, müssen den Sicherheitsanforderungen der EG-Richtlinien genü-
gen. Als Zeichen der Übereinstimmung tragen diese Produkte das
CE1
-Zeichen (Bild 1a).DerHerstellererklärt damit dieÜbereinstimmung
(Konformität) des Produktes mit den grundlegenden Anforderungen
und bringt selbst die CE-Kennzeichnung am Produkt an.
Mit dem Anbri ngen der CE-Kennzeichnung bestätigt derHersteller,
dass das Produkt den geltenden europäischen Richtlinien ent-
spricht.
Neben dem CE-Zeichen können technische Arbeitsmittel und Ge-
brauchsgegenstände das GS-Zeichen (Bild 1b) für geprüfte Sicher-
heit erhalten. Das GS-Zeichen beruht auf dem Geräte- und Produktsi-
cherheitsgesetz. Hersteller können ihre Erzeugnisse freiwillig bei
Prüfstellen, die vom Bundesministerium für Arbeit und Sozialord-
nung (BMAS) benannt sind, z. B. TÜV2
und VDE3, prüfen lassen.
Geräte mit dem GS-Zeichen garantieren die sicherheitsgerechte
Ausführung des Gerätes. Die Anbringung dieses Zeichens ist nur
nach einer Prüfung durch die Prüfsteilen erlaubt.
1.3 Gefahrstoffverordnung
DieGefahrstoffverordnung (GefStoffV) giltfürdas lnverkehrbringenvon
Stoffen, Zubereitungen und Erzeugnissen. Weiterhin zum Schutz der
Beschäftigten und anderer Personen vor Gefährdungen ihrer Gesundheit
und Sicherheit durch Gefahrstoffe und zum SchutzderUmweltvorstoff-
bedingten Schädigungen. Insbesondere sind gefährliche Stoffe und
Zubereitungenordnungsgemäß zu verpacken und zu kennzeichnen.Auf
der Verpackung gefährlicher Stoffe und Zubereitungen müssen die in
Bild2 gelb unterlegten Angaben vorhandensein. Der Anwender kannda-
raus Hinweise auf Gefahren und für den sicheren Umgang entnehmen.
- Gefahrensymbole
Bild 1: CE- und GS-Zeichen
www.bmas.de
Tabelle: Gefahrensymbole
Symbol
Kenn·
Gefahrenbezeichnug
buchslabe
• E
Explosions-
gefährlich
[!] 0 Brandfördernd
[I] F Leicht entzündlich
F+ Hoch entzündlich
~ N Umweltgefährlich
~
T Giftig
T + Sehrgiftig
~ c Ätzend
~
~
Xi Reizend
Xn Gesundheitsschädlich
Chemische Bezeichnung des Stoffes
(Tabelle)
I oder die Bezeichnung der Zubereitung
-
I
~
T + sehr giftig
I~
C Ätzend
I
Gefahrenbe-
zeichnung
Flusssäure 40 o/o I
R 26/27/28 Sehr giftig beim Einatmen,
Verschlucken und bei
Berührung mit der Haut.
R35 Verursacht schwere Ver-
ätzungen.
S7/9 Behälter dicht geschlos-
sen an einem gut belüf-
teten Ort aufbewahren.
s 37/39 Bei der Arbeit geeignete
Schutzhandschuhe und
Schutzbrille/Gesichts-
schutz tragen.
Achtung! Nach gering-
fügiger Hautbenetzung
sofort Arzt aufsuchen!
Max Maler KG, Schellingerstr. 20
München, Tel.
I
I
Bild 2: Beispiel für die Kennzeichnung eines gefährlichen Stoffes
Gefahren-
hinweise
(R-Sätze)
Sicherheits-
ratschläge
(S-Sätzel
Eventuell
zusätzliche
Hinweise
Vollständige Anschrift des Herstellers,
Vertreibers oder Einführers
1
CE, Abk. für: Communaute Europeenne (franz.) = Europäische Gemeinschaft
3 VOE, Abk. für Verbandder ElektrotechnikElektronik Informationstechnike.V.
' TÜV, Abk. für Technischer Überwachungsverein

17. =
S~
ic~h~e~r~
h=
e~
it~
sz
=e
~i~
c~
he
~n
~--------------------------------------------------------~llllill
Grundlage für die Tätigkeit mit Gefahrstoffen im Unternehmen ist die
Gefährdungsbeurteilung. Bei der Gefährdungsbeurteilung sind Ge-
fährdungen durch physikalisch-chemische Eigenschaften, insbeson-
dere Brand- und Explosionsgefahren, toxische Eigenschaften sowie
sonstige Gefährdungen zu unterscheiden und zu beurteilen.
Aufgrund der Gefährdungsbeurteilung werden Tätigkeiten mit Ge-
fahrstoffen einer der vier Schutzstufen (Bild 2) zugeordnet.
1.4 Sicherheitszeichen
Das Vorschriftenwerk der Berufsgenossenschaften (BGV A8) enthält
die Unfallverhütungsvorschrift (UVV) "Sicherheits- und Gesund-
heitsschutzkennzeichnung am Arbeitsplatz". ln der UVV werden die
Unternehmen verpflichtet, an allen Arbeitsplätzen durch Sicherheits-
zeichen (Hintere Umschlaginnenseite) auf Gefahren und aufvorhan-
dene Sicherheitseinrichtungen hinzuweisen. Dazu gehört ebenso das
Aufzeigen von Verboten. Jede Sicherheit skennzeichnung soll schnell
und unmissverständlich die Aufmerksamkeit auf Gegenstände und
Sachverhalte lenken, die Gefahren verursachen können.
Sicherheitszeichen ermöglichen allein durch die Kombination von
Form und Sicherheitsfarbe eine Aussage darüber, ob es sich dabei
um Verbots-, Gebots-, Warn-, Rettungs- oder Brandschutzzeichen
handelt (Tabelle). Zusätzlich haben Sicherheitszeichen noch ein ent-
sprechendes Bildsymbol.
• Verbotszeichen untersagen ein Verhalten, durch das eine Gefahr
entstehen kann, z. B. nicht schalten (Bild 1).
• Gebotszeichen schreiben ein bestimmtes Verhalten vor, z.B. Schutz-
helm benutzen.
• Warnzeichen warnen vor Risiken oder Gefahren, z.B. Warnung vor
Laserstrahl.
• Rettungszeichen kennzeich nen Rettungswege oder Notausgänge
oder den Weg zu einer Erste-Hilfe-Einrichtung.
• Brandschutzzeichen kennzeichnen die Standorte von Feuermelde-
oder Feuerlöscheinrichtungen.
Zum eindeutigen Verständnis von Sicherheitszeichen werden oft Zu-
satzzeichen und Hinweiszeichen benötigt.
• Zusatzzeichen (Bild 1)dürfen nurin Verbindung miteinem Sicherheits-
zeichen verwendetwerden. Sieerläuterndas Sicherheitszeichen durch
Worte oder Texte, die bei Bedarf mehrsprachig auszuführen sind.
• Hinweiszeichen finden dann Verwendung, wenn sich der Sachver-
halt nicht durch ein Sicherheitszeichen ausdrücken lässt, z.B. die
Darstellung derfünf Sicherheitsregeln (Seite 325).
Tabelle: Sicherheitszeichen
Form und Farbe
Verbot
Gebot
~:i~~~t~-'®
Materio
d
und Ein·
ric:htungen
zur Brand ·
bekämp·
fung
Rettung
Erste
Hilfe
Hinweis
Zusatz-
; eichen
rr
,==
Ni=
ch
=t=
s=
ch=a=
lte=n==il
~~~
es wird gearbeitet! Jl
Bild 1: Verbotszeichen mit
Zusatzzeichen
{) KMRF-Stoffe
K: krebserzeugend
M : mutagen (erbgu tverändernd}
RF: reproduktionstoxisch
(fruchtbarkeitsgefährdend)
Die Schutzstufen bauen
~KMRF
Verwendung Krebs erzeugender (K), Erbgut verändern-
aufeinander auf, d.h. sind
+
der (M l oder fruchtbarkeitsgefährdender (RF) Stoffe
z.B. Tätigkeiten der Schutz-
--- Schutzstufe 4
stufe 2 zuzuordnen, so sind
~ ~
neben Maßnahmen der Verwendung giftiger oder sehr giftiger Stoffe?
Schutzstufe 2 zusätzlich
+
die Maßnahmen der
---Schutzstufe 3
Stufe 1 erforderlich.
~ 00 ~~~]
Verwendung ätzender, reizender, gesundheits-
+
schädlicher oder sensibilisierender Stoffe?
--- Schutzstufe 2
Verwendung keiner gekennzeichneten Stoffe oder nur kurzfristig geringe Mengen an
toxischen oder entzündlichen Gefahrstoffen, so dass nur eine geringe Gefährdung entsteht?
---Schutzstufe 1
Bald 2: Zuordnung zu den Schutzst ufen

18. IEJIIIL-------------------------------------------------------------~
E~
rs~t~
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lfe
1.5 Erste Hilfe
Unter Erster Hilfe versteht man Hilfeleistungen vor Ort, bevor der
Verletzte oder Kranke ärztlich versorgt wird.
Häufig hängt das Leben eines Verletzten davon ab, dass möglichst
rasch und noch am Unfallort Erste Hilfe (Bild 2) geleistet wird. Dies gilt
besonders für Unfälle durch den elektrischen Strom. Jede Elektro-
fachkraft muss daher die wichtigsten Regeln für Erste Hilfe kennen
und anwenden können. ln Betrieben ausgehängte Hinweistafeln in-
formieren u.a. über Maßnahmen zur Ersten Hilfe.
Bei Unfällen durch elektrischen Strom ist auf Selbstschutz zu achten
und der über den Menschen fließende Strom muss unterbrochen
werden.
ln Niederspannungsanlagen (übliche Spannung im Haushalt und Ge-
werbe230/400 V bis maximal1000 V) erfolgt eine Unterbrechung des
Stromkreises z.B. durch Ausschalten, Ziehen des Steckers oder He-
rausnehmen der Sicherung. Kann der Stromkreis nicht unterbrochen
werden, so ist der Verunglückte durch einen nichtleitenden Gegen-
() Notruf 112
• Wo geschah der Unfall?
• Was geschah?
• Wieviele Verletzte?
• Welche Verletzungen?
• Warten auf Rückfragen der Ret-
tungsleitstelle! Niemals das Ge-
spräch selbst beenden.
st and, z. B. eine lsolierstange, von den unter Spannung stehenden Bild 1: Warnung vor gefährlicher
Teilen zu trennen. elektrischer Spannung
ln Hochspannungsanlagen (über 1000 V, durch Warnschild mit Blitz-
pfeil gekennzeichnete Anlagen, Bild 1) ist sofort der Notrufzu veranlassen und Fachpersonal zu verständi-
gen. Die Rettung aus Hochspannungsanlagen erfolgt nur durch FachpersonaI. Der Stromkreis darf nurvon
einer Elektrofachkraft mit Schaltberechtigung abgeschaltet werden.
Bei unbekannterSpannung ist ebenso wie bei Hochspannung ein Sicherheitsabstand von mindestens 5 m
zu halten. Es sind die gleichen Maßnahmen zu ergreifen w ie bei Hochspannung.
Bevor weitere Maßnahmen zur Ersten Hilfe (Bild 2) eingeleitet werden, ist eventuell durch Notrufärztliche
Hilfe herbeizurufen. Der Verletzte sollte aber möglichst nicht allein gelassen werden.
Bild 2: Maßnahmen zur Ersten Hilfe

19. ~
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Handlungsanleitung zur Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung
Jede Tätigkeit ist mit Unfall- und Gesundheitsrisiken verbunden. Damit die Risiken möglichst gering ge-
halten werden, muss nach dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) in Betrieben eine Gefährdungsbeurtei-
lung durchgeführt werden.
Erfassen der Betriebsorganisation
Strukturierung des Betriebs in zu erfassende
Arbeitsbereiche, z. B. Verwaltung, Werkstatt,
Lager und Tätigkeiten
Welche Tätigkeiten werden ausgeführt?
Erfassen der Sicherheitsorganisation des
Betriebs
Z.B. Organisation der Ersten Hilfe, Umgang mit
Gefahrstoffen, Sicherheitsbeauftragte ...
Erfassen und Ermitteln möglicher Gefährdungen und Belastungen
Gefährdungen bzw. Belastungen können z.B. unterteilt werden in
• Mechanische Gefährdungen, z.B. Stolpern, Rutschen, Stürzen ...
• Elektrische Gefährdungen, z.B. elektrische Körperdurchströmung infolge defekter Geräte
• Gefährdung durch Gefahrstoffe, z. B. Einatmen oder Verschlucken giftiger Stoffe
• Biologische Gefährdung, z.B. Infektionsgefahr durch Mikroorganismen
• Physikalische Gefährdungen, z.B. Einwirkungen von Lärm, Vibrationen, Strahlung
• Gefährdungen durch physische Belastung, z.B. schwere kö rperliche Arbeit
• Gefährdungen durch Mängel der Sicherheitsorganisation, z.B. mangelnde Regelung zur Ersten Hilfe, Kennzeichnung
von Fluchtwegen, persönliche Schutzausrüstung, Unterweisungen, Betriebsanweisungen.
Was kann zu einer Gefährdung führen?
Beurteilung der Gefährdungen
Beurteilung darüber, wie sich die ermittelten Gefähr-
dungen auf die Gesundheit der Arbeitnehmer auswirken
können.
Sind Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer
gefährdet?
Maßnahmen
wirksam
Festlegen und Durchführen von Maßnahmen
Maßnahmen sind nach den allgemeinen Grundsätzen
des ArbSchG festzulegen.
Daraus ergibt sich die Rangfolge technisch, o rganisato-
risch und persönlich (TOP) der festzulegenden Schutz-
maßnahmen.
• Technische Schutzmaßnahmen, z.B. Absauganlagen,
Positionsschalter.
• Organisatorische Schutzmaßnahmen, z.B. Organisation
der Ersten Hilfe, Unterweisung, Arbeitsmedizin, Hygiene.
• Persönliche Schutzmaßnahmen, z. B. persönliche
Schutzausrüstung (Schutzbrille, Handschuhe), kommen
erst zum Einsatz, wenn technische Maßnahmen die Be-
schäftigten nicht schützen können.
Maßnahmen
nicht wirksam
Wer macht Was bis Wann?
Dokumentation
Die Dokumentation umfasst nach § 6 des ArbSchG:
• Das Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung.
• Die festgelegten Maßnahmen des Arbeitsschutzes.
• Das Ergebnis ihrer Überprüfung.
• Unfälle im Betrieb, bei denen ein Beschäftigter getötet oder so verletzt wird, dass er stirbt oder für mehr als drei Tage
völlig oder teilweise arbeits- oder dienstunfähig wird.

20. 1. a) Auf welche Mängel bzw. Fehler lassen sich
Elektrounfälle meist zurückführen? Nennen Sie
Beispiele. b) Welche Forderungen lassen sich
daraus für technische Anlagen ableiten?
2. a) Was versteht man unter persönlicher Schutz-
ausrüstung? b) Welche Aufgabe erfüllt die per-
sönliche Schutzausrüstung? c) Geben Sie Bei-
spiele für die persönliche Schutzausrüstung an.
3. a) Zu welchem Zweckwird eine Gefährdungsbe-
urteilung durchgeführt? b) Nennen Sie die
Schritte zur praktischen Durchführung einer
Gefährdungsbeurteilung.
4. Welche Pflichten ergeben sich aus den Unfall-
verhütungsvorschriften für die Arbeitgeber?
5 . Welche Gesetze bzw. Verordnungen werden
durch die folgenden Abkürzungen beschrieben:
a) BGV, b) GefStoffV, c) GPSG und d) UVV?
6. Welche Bedeutung hat auf Produkten das a) CE-
Zeichen und b) GS-Zeichen?
7 . Welche Verordnung dient dem Schutz von Be-
schäftigten vor einer Gefährdung ihrer Gesund-
heit durch Gefahrstoffe?
8 . Geben Sie die Kennbuchstaben und die Gefah-
renbezeichnungen für die in Bild 1 dargestellten
Gefahrensymbole von a) bis g) an.
al b) c) d) el f) g)
Bild 1: Gefahrensymbole
9. a) Welche Angaben müssen auf der Verpa-
ckung von gefährlichen Stoffen vorhanden
sein? b) Was kann der Anwenderaus diesen
Angaben entnehmen?
10. a) Durch welche Beurteilung erfolgt die Zuord-
nung von Tätigkeiten mit Gefahrstoffen zu den
einzelnen Schutzstufen? b) Welche Tätigkeiten
fallen unterdie Schutzstufe 4derGefahrstoffver-
ordnung?
11. Welche Pflichten ergeben sich u. a. für die Un-
ternehmen aus der Unfallverhütungsvorschrift
" Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeich-
nung am Arbeitsplatz"?
12. a) Was versteht man nach dem GPSG unter Pro-
dukten? b) Unter welchen Voraussetzungen dür-
fen Produkte aufden Markt gebracht werden, und
durch welches Zeichen wird dies angegeben?
13. Durch welche zwei Merkmale lassen sich Si-
cherheitszeichen unterscheiden?
14. Nennen Sie die Sicherheitsfarben a) bis d) für
die in der Tabelle angegebenen Sicherheits-
zeichen.
0 Verbot Gebot
ß Warnung
Vorsicht
D Mtltoriat und Rettung
Einrichtungen
Erste Hinweis
D zur Brandbo·
kämpfung Hilfe
15. a) Welche Sicherheitszeichen können unter-
schieden und b) welche Aussagen können
durch die jeweiligen Zeichen gemacht werden?
16. Benennen Sie die im Bild 2 dargestellten Si-
cherheitszeichen und geben Sie ihre Bedeu-
tung an.
al b) cl d)
Bild 2: Sicherheitszeichen
17.Warum werden häufig bei Sicherheitszeichen
a) Zusatzzeichen und b) Hinweiszeichen ver-
wendet?
18.Welche Angaben müssen bei einem Notruf
unbedingt gemacht werden?
19.Was versteht man unter Erster Hilfe?
20.Welche Sofortmaßnahmen sind bei Unfällen
durch den elektrischen Strom zu treffen?
21 .Wie kann man einem durch elektrischen Strom
Verunglückten helfen, wenn der Stromkreis
nicht unterbrochen werden kann?
22. Beschreiben Sie die Maßnahmen der Ersten
Hilfe, wenn Sie einen Verletzten auffinden, der
a) ansprechbar ist oder b) nicht ansprechbar ist.

21. Masse, Strom -=n
--~~-----------------------------------~
Grundbegriffe der Elektrotechnik
.______ ================:::::
2.1 Umgang mit physikalischen Größen
Gesetze und Normen
Das Gesetz über Einheiten im Messwesen schreibt
Einheiten und Einheitenzeichen vor. Wichtige Nor-
men sind in der Übersicht genannt.
Gleichungen und Formeln
Man unterscheidet
• Zahlenwertgleichungen, z. 8 . 3x= 8 + x
• Größengleichungen (Formeln), z.8. FG =m · g
Zahlenwertgleichungen setzen zwei Terme z. 8. (3x
und 8 + x) mit Zahlen und Variablen (x) gleich. Die
Zahl für die Variable (x). die beide Terme gleichwer-
tig macht (x= 4), ist die Lösu ng der Gleichung.
Größengleichungen (Formeln) bestehen meist aus
Variablen. Sie erfassen den mathematischen Zu-
sammenhang zwischen physikalischen Größen.
Einheitenvorsätze
Sehr große oder sehr kleine Größenwerte drückt
man mit einem Einheitenvorsatz aus (Tabelle 1).
Man schreibt z. 8 . 5432 km statt 5 432 000 m .
Physikalische Größen
Messbare Eigenschaften von Körpern oder physi-
kalischen Zuständen nennt man physikalische Grö-
ßen, z. 8. Länge, Temperatur, Spannung. Sie beste-
hen aus einem Zahlenwert und der Maßeinheit, z. 8.
3.4 m, 36 oc oder 230 V. Physikalische Größen
werden mit Formelzeichen abgekürzt, z.8./ für Län-
ge, T für Temperatur, V für elektrische Spannung.
ln der Technik w erden nur SI-Einheiten oder da-
von abgeleitete Einheiten benutzt (Tabelle 2).
Kursiv schreibt man nach DIN 1313 und DIN 1338
• Formelzeichen z. 8. F(Kraft), • Variablen, z. 8. x, y.
Masse und Kraft
Übersicht Normen über Größen und Einheiten,
Formelzeichen und Gleichungen
• DIN 1301 Einheiten
• DIN 1302 Mathematische Zeichen und Begriffe
• DIN 1304 Formelzeichen
• DIN 1313 Physikalische Größen und Gleichungen
• DIN 1338 Formelschreibweise
Formel-
zeichen
Beispiel:
Gewichtskraft
Einheiten-
[F) =kg · m/s2
=N zeichen,
Maßeinheit
Gewichtskraft eines
Körpers (Gewicht)
Masse physikalische
Erdbeschleunigung Größen
(9,81 m/s2)
Eine Kiste mit Werkzeugen hat die Masse m = 15 kg.
Berechnen Sie die Gewichtskraft FG.
Lösun~:
FG= m · g = 15 kg · 9,81 ~ = 147 N
Den Materiegehalt einer Stoffmenge z. 8 . von ei- Bild: Kraft auf eine last am Kran
nem Liter Wasser nennt man Masse. Die Masse hat
das Formelzeichen munddie Maßeinheit kg. Die Masse ist ortsunabhängig. Auf der Erde wirkt auf jede
Masse eine Anziehung. Diese Eigenschaft nennt man Gewichtskraft FG(Bild).
Tabelle 1: Vorsätze für Vielfache und Teile der Einheiten
Vorsatz Giga Mega Kilo Dezi Zenti Milli Mikro Nano Piko
Zeichen G M k d c m IJ n p
Faktor 109 106 103 10-1 10-2 10-3 11J6 10-9 10-12
1 000 000 000 1 000 000 1 000 0,1 0,01 0,001 0,000 001 0,000 000 001 0,000 000 000 001
Tabelle 2: SI-Basisgrößen und SI-Basiseinheiten
Basisgröße Länge Zeit Masse Stromstärke Temperatur Stoffmenge Lichtstärke
Formelzeichen ~ I t m I T n lv
Basiseinheit Meter Sekunde Kilogramm Ampere Kelvin Mol Candela
Einheitenzeichen m s kg A K mol cd

22. ~L----------------------------------------------------~A
~r
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b
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is
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t~
u~
n~
g
Mechanische Arbeit
Eine Arbeit wird immer dann verrichtet, wenn ein Körper durch Ein-
wirkung einer Kraft Fentlang eines Weges s bewegt wird, z.B. wenn
der Kran in Bild, Seite 21 die Last gegen die Gewichtskraft F
Ghochhebt.
Dabei müssen die Richtung der Kraft F und die Bewegungsrichtung
des Körpers gleich sein. Die Arbeit W1
wird in der Maßeinheit Newton-
meter (Einheitenzeichen Nm) oder mit dem besonderen Einheiten-
namen Joule2
(Einheitenzeichen J) gemessen.
Energie
Die angehobene Last hat sich äußerlich nicht geändert. Sie hat jedoch
beim Anheben Energie gespeichert. Beim Absenken der Last ist sie in
der Lage, Arbeit zu verrichten, z.B. einen Generator anzutreiben.
Energie ist das Vermögen, Arbeit zu leisten.
Die Lastam Kran kann beim Absenken genausoviel Arbeit verrichten,
wie zuvor Arbeit aufgewendet wurde, um die Lastanzuheben. Diesen
Zusammenhang nennt man Energieerhaltungssatz.
Energie kann nicht erzeugt oder verbraucht werden. Energie kann
man nur umwandeln.
Die Maßeinheit der Energie ist Newtonmeter (Nm) oder Joule (J),
genau wie bei der Arbeit.
Die Energie, die in derangehobenen Lastgespeichert ist, heißt poten-
zielle Energie W pot (Lageenergie). Beim Absenken wird sie in Bewe-
gungsenergie (kinetische Energie W kinl, beim Bremsen meist in Wär-
me umgewandelt. Man unterscheidet außerder mechanischen Ener-
gie noch andere Energiearten (Übersicht).
Beispiel:
Ein Gabelstapler hebt einen Elektromotor mit der Masse m = 75 kg den Weg
s = 1,2 m hoch (Bild). Berechnen Sie
a) die Gewichtskraft des Elektromotors, b) die Arbeit, die zum Anheben nötig ist.
Lösung:
a) FG= m · g = 75 kg · 9,81 .!!} = 736 N; b) W= F· s = 736 N · 1,2 m = 883 Nm
s
blJ Elektrische Energie, Seite 42
Mechanische Leistung
Die Leistung des Gabelstaplers ist umso größer, je schwerer die Last
ist, die er anhebt, und je kürzer die Zeit ist, die er dafür benötigt. All-
gemein gilt: Je größer eine Arbeit ist und je schneller sie verrichtet
wird, desto mehr Leistung P3
muss dazu aufgebracht werden. Die
Maßeinheit für die Leistung ist Watt4 (W).
Leistung istverrichtete Arbeit geteilt durch die benötigte Zeit.
Beispiel:
Der Gabelstapler aus obigem Beispiel benötigt zum Anheben der Last 3 s.
Berechnen Sie die erforderliche Leistung.
Lösung:
P= W = 8833 Nm = 294 Nm = 294 Ws = 294 W
t s s s
1 W von work (engI.) = Arbeit, 2 nach Joule (sprich dschul), engI. Physiker,
>Pvon power (engl.) = Leistung ' nach James W att, engI. Physiker, 1736 bis 1819
Arbeit und Energie
W= F · s [W] = Nm
w pot=m ·g· h
w Arbeit, Energie
Wpo, potenzielle Energie
F Kraft
s Weg
m Masse
g Erdbeschleunigung
(9,81 m/s2)
h Höhe
Übersicht: Energiearten
• Mechanische Energie
• Kernenergie
• Wärme
• Elektrische Energie
• Lichtenergie
• Chemische Energie
1
6 1 Nm = 1 J = 1 Ws
F Kraft zum Anheben der Last
FGGewtchtskr aft des Motors
Bild: Verrichten einer Arbeit durch
einen Gabelstapler
Leistung
P=W=F ·s= F ·v
t t
[P) = Nm= Ws =W
s s
P Leistung
W Arbeit
t Zeit
v Geschwindigkeit
{) Leistung
• Formelzeichen: P
F Kraft
s Weg
• Einheitenname: Watt
• Einheitenzeichen: W
• Einheitenvorsätze {Beispiele):
1 mW=0,001W=1 · 1CJ3 W
1 kW = 1000W = 1 · 103 W
1 MW = 1 000 000 W = 1 · 106
W

23. Stromkreise -=n
~~~----------------------------------~
2.2 Arten von Stromkreisen Elektrischer Gleichstromkreis (Seite 24)
ln der Elektrotechnik muss die elektrische Energie
sicher und wirtschaftlich bis zum Verbraucher ge-
liefert werden. Dazu benötigt man verschiedene
Stromkreise. Man unterscheidet in der Praxis:
• Gleichstromkreise,
• Einphasen-Wechselstromkreise
(vereinfacht Wechselstromkreise genannt),
• Dreiphasen-Wechselstromkreise
(auch Drehstromkreise genannt).
Leiter-
benennung
Überstrom-Schutzeinrichtungen
(Sicherungen)
liJ Gleichrichtung, Seite 242
Schaltplan
W • lnstallationsschaltungen, Seite 101
Schaltplan
• Farbkennzeichnung von Leitern,
Seite 293
• Leitungsverlegung, Seite 296
Ausschalter
Die Zehl nach . L·, z.B. L1, L2, L3, wird nur in Stromkreisen mit mehr als einem Außenleiter angegeben.