Für Lehrkräfte und Ausbilder
Alles, was die Elektro-Toolbox für Berufsschule und Ausbildung bietet, auf einer Seite: Rechner mit Lernmodus, Arbeitsblätter mit Lösungsblatt, Prüfungstrainer mit Klassen-Link, Lernplakate und Rechner zum Einbinden. Kostenlos, werbefrei, ohne Anmeldung, für Lehrkräfte und für die Klasse.
- Gleiche Aufgaben für alle: Im Prüfungstrainer ein Thema wählen und „Link für die Klasse kopieren“. Wer den Link öffnet, bekommt dieselben Aufgaben in derselben Reihenfolge. Es wird nichts gespeichert.
- Auf Papier: Rechenblätter und Arbeitsblätter zu Schaltungen, jedes mit eigenem Lösungsblatt. Die Blätter sind fest, Blatt 4 sieht in jeder Klasse gleich aus.
- Im Moodle oder auf der Schulseite: Rechner, Schaltungen, Fehlersuchen und 3D-Modelle lassen sich einbinden, ohne Cookies und ohne Tracking.
- Für den Klassenraum: ein A4-Aushang mit QR-Code (PDF), damit die Toolbox schnell auf die Handys kommt. Wie man sie als App ablegt, steht unter App installieren.
Nach Lehrjahr
Die Einteilung ist eine Orientierung nach dem KMK-Rahmenlehrplan für Elektroniker (Beschluss vom 18.12.2020): Lernfelder 1 bis 4 im ersten, 5 bis 8 im zweiten, 9 bis 13 im dritten und vierten Jahr. Wann welches Thema tatsächlich drankommt, hängt von Beruf, Schule und Bundesland ab.
Grundgrößen, Widerstand, Leistung und Energie, Leitungen auswählen.
- Rechner mit Lernmodus: Ohm & Leistung (U·I·R·P) · SI-Einheiten & Vorsätze · Widerstands-Farbcode · Leitungswiderstand · Stromkosten · Strombelastbarkeit · Reihe & Parallel · LED-Vorwiderstand · Aderfarben · IP-Schutzarten · Messtechnik
- Rechenblätter: je Thema ein festes Blatt mit Lösungsblatt, dazu zwei gemischte auf den Arbeitsblättern
- Schaltungen: Blatt 1 bis 6, 11, 20 und 22: Schaltzeichen, Installationsschaltungen, Selbsthaltung, Sicherheitsregeln, Schutzklassen, Aderfarben
- Prüfungstrainer: gemischte Aufgaben aus dem 1. Lehrjahr, als Klassen-Link: Alle bekommen dieselben Aufgaben
Wechsel- und Drehstrom, Leitungen bemessen, Schutzmaßnahmen prüfen, Motoren.
- Rechner mit Lernmodus: kW ↔ Ampere · Spannungsfall · Leitungsquerschnitt · Abschaltbedingung · RCD & Schleifenimpedanz · Geräteprüfung VDE 0701/0702 · Motor-Bemessungsstrom · Wechsel- & Drehstrom · Motordrehzahl · Motorschutz einstellen
- Rechenblätter: je Thema ein festes Blatt mit Lösungsblatt, dazu zwei gemischte auf den Arbeitsblättern
- Schaltungen: Blatt 7 bis 9, 12, 13, 21 und 23: Wendeschütz, Stern-Dreieck, Kennbuchstaben, Netzsysteme, Leistungsschild, Zeitdiagramm, SPS
- Prüfungstrainer: gemischte Aufgaben aus dem 2. Lehrjahr, als Klassen-Link: Alle bekommen dieselben Aufgaben
Transformator und Kurzschluss, Kompensation, Photovoltaik, komplette Leitungsauslegung.
- Rechner mit Lernmodus: Kurzschlussstrom · Blindleistung / Kompensation · PV-Leitung · Leitungsassistent · 4–20 mA · PV-String · Transformator
- Rechenblätter: je Thema ein festes Blatt mit Lösungsblatt, dazu zwei gemischte auf den Arbeitsblättern
- Schaltungen: Blatt 10: Fehlersuche in der Selbsthaltung
- Prüfungstrainer: gemischte Aufgaben aus dem 3. und 4. Lehrjahr, als Klassen-Link: Alle bekommen dieselben Aufgaben
Steht in keinem Lernfeld, kommt im Betrieb aber vor.
- Rechner mit Lernmodus: AWG ↔ mm² · Kabeltrommel-Restlänge · Beleuchtung
- Rechenblätter: je Thema ein festes Blatt mit Lösungsblatt auf den Arbeitsblättern
- Prüfungstrainer, je Thema als Klassen-Link: Schaltzeichen erkennen · Kennbuchstaben (DIN EN IEC 81346-2) · Anschlüsse an Schütz und Relais · Bauteile den Geräten zuordnen
- Gemischt: alle Themen dieser Gruppe, als Klassen-Link: Alle bekommen dieselben Aufgaben
- Feste Arbeitsblätter mit Lösungsblatt: Blatt 911 Schaltzeichen erkennen · Blatt 912 Kennbuchstaben (DIN EN IEC 81346-2) · Blatt 913 Anschlüsse an Schütz und Relais · Blatt 914 Bauteile den Geräten zuordnen
- Prüfungstrainer, je Thema als Klassen-Link: Fünf Sicherheitsregeln · Netzsysteme TN, TT und IT · Potentialausgleich und Erdung · Erstprüfung nach DIN VDE 0100-600
- Gemischt: alle Themen dieser Gruppe, als Klassen-Link: Alle bekommen dieselben Aufgaben
- Feste Arbeitsblätter mit Lösungsblatt: Blatt 811 Fünf Sicherheitsregeln · Blatt 812 Netzsysteme TN, TT und IT · Blatt 813 Potentialausgleich und Erdung · Blatt 814 Erstprüfung nach DIN VDE 0100-600
- Prüfungstrainer, je Thema als Klassen-Link: SPS: Grundverknüpfungen und Speicher · KNX-Begriffe
- Gemischt: alle Themen dieser Gruppe, als Klassen-Link: Alle bekommen dieselben Aufgaben
- Feste Arbeitsblätter mit Lösungsblatt: Blatt 711 SPS: Grundverknüpfungen und Speicher · Blatt 712 KNX-Begriffe
- Prüfungstrainer, je Thema als Klassen-Link: Wer darf was an elektrischen Anlagen · Leitungstyp und Kabelverschraubung · Schütz nach Gebrauchskategorie auswählen
- Gemischt: alle Themen dieser Gruppe, als Klassen-Link: Alle bekommen dieselben Aufgaben
- Feste Arbeitsblätter mit Lösungsblatt: Blatt 611 Wer darf was an elektrischen Anlagen · Blatt 612 Leitungstyp und Kabelverschraubung · Blatt 613 Schütz nach Gebrauchskategorie auswählen
- Prüfungstrainer, je Thema als Klassen-Link: Messgeräte, Messwerke und Skalensymbole · Leistungsmessung, Messwandler und Messfehler
- Gemischt: alle Themen dieser Gruppe, als Klassen-Link: Alle bekommen dieselben Aufgaben
- Feste Arbeitsblätter mit Lösungsblatt: Blatt 511 Messgeräte, Messwerke und Skalensymbole · Blatt 512 Leistungsmessung, Messwandler und Messfehler
Nach Lernfeld
Welches Material zu welchem Lernfeld passt, nach dem KMK-Rahmenlehrplan für Elektroniker und Elektronikerin (Beschluss vom 18.12.2020). Die Lernfelder 9 bis 13 sind die der Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik. Die Zuordnung ist eine Orientierung der Toolbox, kein Teil des Lehrplans.
- LF 1 · Elektrotechnische Systeme analysieren, Funktionen prüfen und Fehler beheben: Grundgrößen und Grundschaltungen: Ohmsches Gesetz, Reihen- und Parallelschaltung, Leitungswiderstand, SI-Einheiten, Farbcode, LED-Vorwiderstand. Messen: Messabweichung, Messbereich und Oszillogramm. Schaltpläne: Schaltzeichen, im Prüfungstrainer Schaltzeichen erkennen und Kennbuchstaben. Bauelemente und Baugruppen: 3D-Modelle, im Prüfungstrainer Bauteile den Geräten zuordnen. Fehlersuche: Ausschaltung, Serienschaltung, Wechselschaltung, Steckdosenkreis. Sicherheit: Die fünf Sicherheitsregeln, auch als Lernplakat, im Prüfungstrainer Fünf Sicherheitsregeln. Wer darf was: Elektrofachkraft, unterwiesene Person, Laie, im Prüfungstrainer Wer darf was. Messen im Prüfungstrainer: Messgeräte und Skalensymbole, Leistungsmessung und Messfehler.
- LF 2 · Elektrische Systeme planen und installieren: Installationsschaltungen: Aus-, Serien-, Wechsel-, Kreuz-, Stromstoß-, Treppenlichtschaltung. Fehler in der Installation: Wechselschaltung falsch angeschlossen, Kreuzschaltung falsch angeschlossen, Kurzschluss in der Wechselschaltung. Leitungsdimensionierung: Leitungsquerschnitt, Spannungsfall, Strombelastbarkeit, Aderfarben. Energiebedarf und Kosten: Leistung und Strom, Stromkosten. In 3D: NYM-Leitung, Steckdose, Kleinverteiler. Leitungen und Installation: Leitungstyp entschlüsseln und Kabelverschraubung, Installationszonen und Bad-Bereiche.
- LF 3 · Steuerungen und Regelungen analysieren und realisieren: Verbindungsprogrammierte Steuerungen mit Speicherfunktion: Selbsthaltung, Tipp- und Dauerbetrieb, Schütz von zwei Stellen, Zeitrelais, Folgeschaltung. Fehlersuche an Schützsteuerungen: Motor schaltet nicht ab, Kurzschluss im Steuerstromkreis. Logische Grundverknüpfungen: UND, ODER, NICHT als SPS-Programm. Steuern und Regeln: Regelkreis und Zweipunktregler, Pumpensteuerung mit Füllstand (mit Fehlersuche). Sensoren und Aktoren in 3D: Schütz, Relais, Näherungsschalter, Hilfsschütz, 13-14 am Schütz, im Prüfungstrainer Anschlüsse an Schütz und Relais.
- LF 4 · Informationstechnische Systeme bereitstellen: Dafür gibt es in der Toolbox noch kein Material.
- LF 5 · Elektroenergieversorgung und Sicherheit von Anlagen und Geräten konzipieren: Netze und Schutz: Netzsysteme TN, TT, IT (auch als Lernplakat), TN-S-System, Potentialausgleich und Erdung, Abschaltbedingung, RCD und Schleifenimpedanz, RCD Typ B, Kurzschlussstrom, IP-Schutzarten, im Prüfungstrainer Netzsysteme und Potentialausgleich. Wenn der Schutz auslöst: FI fliegt raus (Fehlersuche). Wechsel- und Drehstrom: Wechsel- und Drehstrom berechnen, Blindleistung. Prüfen und in Betrieb nehmen: Erstprüfung nach DIN VDE 0100-600, Geräteprüfung, im Prüfungstrainer Fragen zur Erstprüfung. In 3D: LS-Schalter, FI-Schutzschalter, Schmelzsicherung, Hausanschlusskasten.
- LF 6 · Elektrotechnische Systeme analysieren und prüfen: Fehlersuchstrategien: die Fehlersuchen (von der Aus- bis zur Stern-Dreieck-Wendeschaltung) und die Arbeitsblätter zur Fehlersuche. Geräte- und Anlagenprüfung: Erstprüfung mit Besichtigen, Erproben und Messen, Geräteprüfung, Prüffristen. Messtechnik: Messabweichung, Messbereich und Oszillogramm. Analoge Signale: 4–20 mA. In 3D: Stromzange, Stromwandler. Für die Werkstatt: Fehlersuche-Leitfäden zum Ausdrucken.
- LF 7 · Steuerungen und Regelungen für Systeme programmieren und realisieren: SPS-Grundlagen in Kontaktplan und Funktionsplan: Grundverknüpfungen UND, ODER, NICHT, Selbsthaltung als SPS-Programm mit Speicher RS/SR, drahtbruchsicherem Aus-Taster und Verriegelung, im Prüfungstrainer SPS-Fragen, auf Papier Arbeitsblatt 23 mit Wahrheitstabelle, KOP und FUP. Zeitglieder und Zähler: TON und TOF, Zähler und Flanken, als Anwendung der Stern-Dreieck-Anlauf als SPS-Programm. Sicherheit an Maschinen: Not-Halt oder Not-Aus?, Selbsthaltung mit Not-Halt. Bussysteme und Gebäudesystemtechnik: KNX-Grundlagen, im Prüfungstrainer KNX-Begriffe. Als Einstieg mit Sensoren und Aktoren: Rolltor mit Endschaltern, Aus- und Ein-Vorrang. Alle SPS-Seiten im Überblick: SPS lernen.
- LF 8 · Energiewandlungssysteme auswählen und integrieren: Motoren, Anlass- und Drehzahlverfahren: Motorstrom, Drehzahl, Schlupf und Drehmoment, Motorschutz einstellen, Wendeschützschaltung, Stern-Dreieck, Dahlander, getrennte Wicklungen, Anlaufüberbrückung. Fehlersuche an Antrieben: Drehrichtung falsch, Verriegelung im Wendeschütz, Anlaufüberbrückung. In 3D: Asynchronmotor, Gleichstrommotor, Klemmbrett, Motorschutzschalter, Frequenzumrichter. Schütze und Umrichter: Schütz nach Gebrauchskategorie auswählen, Frequenzumrichter: Rampen und Störmeldungen.
- LF 9 · Kommunikation von Systemen in Wohn- und Zweckbauten planen und realisieren: Gebäudesystemtechnik: KNX-Grundlagen mit Sensoren, Aktoren, Linie und Adressen, im Prüfungstrainer KNX-Begriffe. Zu den übrigen Kommunikationssystemen gibt es noch kein Material.
- LF 10 · Elektrische Geräte und Anlagen der Haustechnik planen, in Betrieb nehmen und übergeben: Beleuchtungsanlagen: Anzahl der Leuchten berechnen, in 3D LED-Lampe und Leuchtstofflampe. Blitz- und Überspannungsschutz: Überspannungsschutz, Potentialausgleich mit Rohrleitungen und Blitzschutzanlage. Hausgeräte: Stromkosten.
- LF 11 · Energietechnische Systeme errichten, in Betrieb nehmen und instand halten: Netzformen und Transformatoren: Netzsysteme, Transformator berechnen, Kurzschlussstrom am Trafo, Transformator in 3D. Kompensation: Blindleistung, Kondensator in 3D. Fotovoltaik: PV-String auslegen, PV-Leitung, PV-Modul in 3D. Ladepunkte für Elektromobilität: Wallbox anschließen.
- LF 12 · Energie- und gebäudetechnische Anlagen planen und realisieren: Planung mit Normen und Regeln: Leitungsassistent, Quellenregister mit Normausgaben.
- LF 13 · Energie- und gebäudetechnische Systeme anpassen und dokumentieren: Funktionsprüfung und Schaltpläne: die Fehlersuchen und Arbeitsblätter zu Schaltungen. Instandhalten und Prüfung Teil 2: Instandhaltung: Wartung, Inspektion, Instandsetzung, Betrieblicher Auftrag in Teil 2.
Lückenpläne für den Unterricht
Jeder Schaltplan lässt sich mit einer Lücke öffnen: Ein Teil fehlt, die Klasse bedient die Schaltung und findet heraus, was fehlt und was sich dadurch ändert. Den Link einfach weitergeben oder am Beamer öffnen. Der Rundgang ist dann ausgeblendet, damit er die Lösung nicht verrät.
- Selbsthaltung ohne Haltekontakt: Der Motor läuft nur, solange S2 gedrückt ist.
- Wechselschaltung mit einer fehlenden Korrespondierenden: Die Lampe lässt sich nur noch in manchen Stellungen schalten.
- Kontrollschaltung ohne Leitung zur Kontrollleuchte: Die Lampe leuchtet, die Kontrollleuchte nicht.
- Wendeschützschaltung ohne Haltekontakt für Rechtslauf: Rechtslauf nur, solange der Taster gedrückt ist.
Material zum Anschauen und Aufhängen
- Schaltungen zum Klicken: Stromlaufpläne, die zeigen, wo Strom fließt und welche Lampe leuchtet. Dazu Fehlersuche mit Messpunkten und die Schaltzeichen.
- 3D-Modelle zum Drehen und Zerlegen, vom Leitungsschutzschalter bis zum Asynchronmotor.
- Lernplakate, Lernplakate zu Schaltungen und Lernplakate zu Sicherheitsregeln und Netzsystemen, tonersparend zum Ausdrucken, dazu Merkkarten und die Formelsammlung.
- Die fünf Sicherheitsregeln als Seite und als Merkkarte, die Netzsysteme TN, TT und IT mit dem Weg des Fehlerstroms zum Umschalten und die Lernseite Erstprüfung nach DIN VDE 0100-600 mit Fallaufgaben zu Messwerten.
Hinweise auf Fehler und Wünsche für Themen gern per Mail an kontakt@alberssystems.de. Korrekturen stehen offen mit Datum unter Was ist neu. Wie die Werte geprüft werden, steht unter Über die Elektro-Toolbox und im Quellenregister.
Brauchen die Auszubildenden eine Anmeldung?
Nein. Es gibt keine Anmeldung, kein Konto und keine Cookies. Alles läuft im Browser, auch der Prüfungstrainer und der Klassen-Link. Ergebnisse werden nirgends gespeichert oder übertragen.
Darf ich die Arbeitsblätter im Unterricht verwenden und kopieren?
Ja, dafür sind sie gemacht. Die Quellenzeile unten auf dem Blatt bitte stehen lassen, damit andere die Toolbox auch finden.
Sind die Lösungen frei zugänglich?
Ja. Zu jedem Blatt gehört ein Lösungsblatt auf derselben Seite, und der Prüfungstrainer zeigt nach jeder Aufgabe den Rechenweg. Die Toolbox ist zum Üben gedacht, nicht für Klassenarbeiten.
Wie verlässlich sind die Werte?
Lösungen und Rechner rechnen mit demselben Rechenkern, der mit über 1240 automatischen Tests geprüft wird. Tabellenwerte stehen mit Quelle im Quellenregister. Die Ergebnisse sind Richtwerte zum Lernen und Planen, keine Nachweise.
Von Felix Albers, Betriebselektriker · Stand: · Quellen & Normstand