Kfz-Elektrik-Schaltpläne kennen lernen

• Vom Konkreten zum Abstrakten bzw.
• Vom Leichten zum Schweren.

Konkret ist das Realobjekt z. B. die Elektrikanlage eines Fahrzeugs.

Hinsichtlich ihres Abstraktionsgrades ergibt sich für die Schaltpläne folgende Reihenfolge:

• Übersichtspläne

• Anschlusspläne

• Stromlaufpläne in zusammenhängender Darstellung

• Stromlaufpläne in aufgelöster Darstellung

Ich erinnere mich noch sehr gut an meine Zeit als Werkstudent bei der Fa. Deutz in Köln am Ende der letzen fünfziger Jahre. Dort stand ich am Motor-Montageband und hatte entweder die Hülsen für die Aufnahme der Phosphortütchen, „Zigarettenkippen“ genannt, zu installieren oder zwischendurch eine elektrische Vorglühanlage. Da das Band selbstverständlich ohne Rücksicht auf meinen unterschiedlichen Arbeitsaufwand mit der installierten Taktzahl weiterlief, kam ich mächtig ins Schwitzen wenn die Elektrik zu montieren war. Zu dieser Zeit hat man in Fachbüchern Schaltpläne von Vorglühanlagen, wie in Bild 1 dargestellt, veröffentlicht, man erkennt als Basis eine technische Zeichnung ‚ die durch einige Symbole und Benennungen und Ziffern angereichert ist.

Bild 1 (Neubauer,E.: Taschenbuch für Schlepperfahrer, Wiesbaden, 1957, S.85)

In der gleichen Art ist das „Prinzipbild der elektrischen Anlage“ in Bild 2 „gestrickt“, insbesondere die nicht rechtwinkligen Verbindungen sowie die sehr detailliert dargestellten elektrischen Betriebsmittel fallen ins Auge. So ähnlich sehen die Skizzen aus, die Schüler zu Papier bringen, wenn man sie auffordert, die Beleuchtungsanlage eines Kraftfahrzeugs aufzunehmen. Sie bringen das was sie sehen, so wie sie es im Zeichenunterricht gelernt haben, möglichst „naturgetreu“ zu Papier. Die Umsetzung derartiger Zeichnungen in normgerechte Schaltpläne muss ihnen Schritt für Schritt vermittelt werden, z.B. in der Weise, wie nachstehend beschrieben.

Bild 2 (Neubauer,E.: Taschenbuch für Schlepperfahrer, Wiesbaden, 1957, S. 74)

Datengewinnung

Als Anschauungs- bzw. Untersuchungsobjekte eignen sich in dieser Phase insbesondere Traktoren, Anhänger-Zugmaschinen oder auch Lastkraftwagen, möglichst älteren Baujahrs, bei ihnen legen die Leitungen weitgehend frei im Gegensatz zu Personenkraftwagen. So können beispielsweise gebrauchte Landmaschinen für die ersten eigenständigen Erkundungen der Schüler genutzt werden. Das großzügige Platzangebot im Inneren solcher Fahrzeuge erleichtert die Arbeit, gerade bei Anfängern. Mit etwas Engagement lassen sich die freiliegenden Kabel und gut einsehbaren Anschlüsse problemfrei in eine Zeichnung übernehmen.

Gleichzeitig profitieren Schüler bei der Anfertigung eines ersten eigenen Schaltplanes von dem bewährten "Learning-by-Doing"-Prinzip: Sie erforschen die vorliegenden Schaltungen und Leitungswege und setzen diese aktiv gedanklich um. Auch das darstellerische Geschick wird hierbei geschult. Als kleine Einhilfe in die Entdeckungsarbeit der Schüler empfehle ich, sie vor dem Start auf die unterschiedlichen Farben der Leitungen und auf die Klemmenbezeichnungen aufmerksam zu machen, sowie ihnen anzuraten, ihre Exkursion am Sicherungskasten zu beginnen. Nach dem Motto „Vier Augen sehen mehr als zwei“ und zur Förderung der Sozialkompetenz hat sich hier die Sozialform Partnerarbeit bewährt.

Wichtig erscheint mir der Hinweis an die Schüler, für die Zeichnung/Skizze die ganze Fläche des DIN A4-Blattes zu nutzen. Ziel dieser Phase ist, die Schüler handlungsorientiert Informationen sammeln und in Pläne nach eigenen Vorstellungen umsetzen zu lassen. Damit sind wir bereits mitten in der Lektion.

Auswertung der Daten

Liegen die von den Schülern erarbeiteten Pläne (Skizzen) vor, dann sind sie nebeneinander zu legen und in Gemeinschaftsarbeit von den Schülern und dem Lehrer untereinander zu vergleichen. Dabei sollen die Schüler erkennen, dass es unterschiedliche Möglichkeiten gibt, die am Objekt gewonnenen vielschichtigen und vielfältigen Informationen zu verarbeiten und in einen Plan umzusetzen. Ist diese Phase sinnvoll vorbereitet und realisiert worden, dann steht am Ende die Frage nach einheitlichen bzw. eindeutigen Zeichenregeln für Schaltpläne.

Sie kann anschließend mit Hilfe von zwei unterschiedlichen Vorgehensweisen beantwortet werden.

A  Die Schüler erhalten Gelegenheit ihre Zeichnung mit einem ihnen per Folie vorgestellten normgerechten Stromlaufplan einer Kfz-Beleuchtungsanlage in zusammenhängender Darstellung (Bild 3.2) zu vergleichen und werden per Unterrichtsgespräch mit den zugehörigen Schaltzeichen und Klemmenbezeichnungen (Bild 3.1) bekannt gemacht.

B Die von den Schülern zu Papier gebrachten Zeichnungen werden von ihnen zunächst in annähernd normgerechte Schaltpläne umgewandelt. Zur Vorbereitung spannen sie über die vorhandene Zeichnung – oder alternativ über Bild 2 - einen Bogen Transparentpapier. Danach ermitteln sie weitgehend selbständig die Schaltzeichen für die Betriebsmittel und die Klemmenbezeichnungen unter Zuhilfenahme des Tabellenbuchs, ´überzeichnen‘ Stück für Stück die von ihnen gezeichneten Bilder der Betriebsmittel mit den zugehörigen Schaltzeichen, tragen die Leitungen rechtwinklig ein und übertragen die relevanten Klemmenbezeichnung auf das Transparentpapier. Hierauf folgt die unter A beschriebene Vorgehensweise zu Bild 3.2.

Bilder 3.1 bis 3.3 (Staudt,W.: Kraftfahrzeugtechnik, Braunschweig/Wiesbaden, 1988 S.344)

Der Start der Lektion, einfacher gestaltet

Hierfür empfehle ich, als didaktisches Zentrum einen Anhänger einzusetzen, dessen elektrische Anlage deutlich übersichtlicher gestaltet ist als die oben beschriebenen.

Nach Erteilung des Arbeitsauftrags, die Beleuchtungsanlage des Anhängers aufzunehmen, werden die Schüler erfahrungsgemäß eine Draufsicht von dem Fahrzeug anfertigen, in die sie die elektrischen Betriebsmittel und Leitungen „naturgetreu“ einzeichnen. Bei der darauf folgenden Umsetzung der Schüler-Skizzen in normgerechte Schaltpläne d.h. bei den ersten Abstraktionsschritten sind erfahrungsgemäß keine Probleme zu erwarten. Die verkürzten und in einigem Abstand voneinander liegenden Leitungen sowie die nicht der Realität entsprechende Lage der dazu noch symbolisierten Leuchten sind als erste Schritte weg von der technischen Zeichnung hin zum normgerechten Schaltplan zu betrachten bzw. zu vermitteln. Auf Grund der vorliegenden Verhältnisse bietet es sich an, an dieser Stelle bereits den Stromlaufplan in aufgelöster Bauweise einzuführen (Bild 4) und die relevanten Klemmenbezeichnungen sowie die Anschlüsse der, je nach Lage der Dinge, sieben- oder dreizehnpoligen Steckdose und des zugehörigen Steckers zu behandeln.

Bild 4 (Meiners,H. u.a.: Fachkenntnisse Landmaschinenmechaniker, Hamburg 1993, S.60)

Die letzte Phase

Am Schluss der Vorbereitung zum Arbeiten mit komplexen Stromlaufplänen in aufgelöster Darstellung für Kraftfahrzeuge, in denen die einzelnen Komponenten zu Baugruppen zusammen gefasst sind, wird der relativ übersichtliche Plan für die Beleuchtungsanlage (Bild 3.3) vorgestellt. Die Schüler erhalten den Auftrag, die beiden Stromlaufpläne für die Beleuchtungsanlage zu vergleichen und die Unterschiede zu benennen.

Schlusswort

Für die Berufsschule gilt u.a. „Die Schüler sollen …… berufstypische Zeichnungen, Skizzen, Diagramme, Tabellen, Texte, Normen, digitale/analoge Informationen, Symbole lesen, verwenden und ggf. erstellen können.“ Eingangs habe ich die These vertreten, dass ein Fachlehrer, der das Kapitel „Elektrische Schaltpläne“ mit dem Auflegen der Folie eines komplexen Stromlaufplans in aufgelöster Darstellung der Kfz-Elektrik beginnt, in hohem Maße u.a. für den Berufsschulunterricht anerkannte Regeln ignoriert. Man hätte diese These wissenschaftlich exakt z.B. mit dem Instrumentarium von Grüner (Die didaktische Reduktion als Kernstück der Didaktik) begründen können. Darauf habe ich zu Gunsten einer pragmatischen Behandlung des Themas „Kfz-Elektrik-Schaltpläne kennen lernen“, die sich auf meinen Erfahrungen als Fachlehrer im Schwerpunkt Fahrzeugtechnik gründet, verzichtet. Keineswegs soll der Beitrag als Rezept a´ la Hilpert Meyer (Feiertagsdidaktik) verstanden werden.

Hans-Dietrich Zeuschner

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