Anlage 1.12 LEHRPLAN DER HÖHEREN LEHRANSTALT

Anlage 1.12
LEHRPLAN DER HÖHEREN LEHRANSTALT FÜR WERKSTOFFTECHNIK
I. STUNDENTAFEL1
(Gesamtstundenzahl und Stundenausmaß der einzelnen Unterrichtsgegenstände)
Wochenstunden
Pflichtgegenstände
Jahrgang
Summe
A.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Allgemeine Pflichtgegenstände
Religion
Deutsch
Englisch
Geografie2, Geschichte und politische
Bildung
Wirtschaft und Recht
Bewegung und Sport
Angewandte Mathematik
Naturwissenschaften
Angewandte Informatik
B.
1.
2.
3.
Fachtheorie und Fachpraxis
Konstruktion und Mechanik3
Werkstofftechnik und Werkstoffprüfung
Eisen- und Stahlmetallurgie
Energie- und Umwelttechnik,
4.
Projektmanagement4
5. Laboratorium
6. Werkstätte und Produktionstechnik5
Verbindliche Übung
Soziale und personale Kompetenz6
Gesamtwochenstundenzahl
Lehrverpflichtungsgruppe
I.
II.
III.
IV.
V.
2
3
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
10
11
12
(III)
(I)
(I)
2
2
2
2
-
8
III
2
3
3
2
2
3
3
2
2
3
3
-
3
1
2
2
-
2
1
2
2
-
5
8
13
13
4
III
IVa
I
II
I
5(3)
2
-
5(3)
2
-
5(3)
4
5
3(3)
6
5
3(3)
7
5
21
21
15
I
I
I
-
2
2
4
5
13
I
8
3
5
3
2
4
-
4
-
14
15
I
IV
1(1)
1(1)
-
-
-
2
III
35
37
38
38
37
185
1 Durch schulautonome Lehrplanbestimmungen kann von dieser Stundentafel im Rahmen des Abschnittes III
abgewichen werden.
2 Einschließlich volkswirtschaftlicher Grundlagen.
3 Mit Übungen im Ausmaß der in Klammern angeführten Wochenstunden.
4 Einschließlich Betriebstechnik.
5 Mit Einstufung und Teilungen in Schülergruppen und Einstufung wie im Unterrichtsgegenstand „Werkstätte“.
6 Mit Übungen sowie in Verbindung und inhaltlicher Abstimmung mit einem oder mehreren der in Abschnitt A., B,
B.1. bzw. und B.2. angeführten Pflichtgegenständen.
Summe
Lehrverpflichtungsgruppe
Wochenstunden
Pflichtgegenstände der alternativen
Ausbildungsschwerpunkte
B.1.
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
B.2.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
Metallische Werkstoffe
Konstruktion und Mechanik 3
Werkstofftechnik und Werkstoffprüfung
Eisen- und Stahlmetallurgie
Energie- und Umwelttechnik,
Projektmanagement4
Oberflächentechnik und
Korrosionsschutz
Schweißtechnologie
Laboratorium
Werkstätte und Produktionstechnik 7
Metallurgie
Konstruktion und Mechanik 3
Werkstofftechnik und Werkstoffprüfung
Eisen- und Stahlmetallurgie 3
Energie- und Umwelttechnik,
Projektmanagement4
Nichteisenmetallurgie und Recycling
Gießerei- und Umformtechnik
Laboratorium
Werkstätte und Produktionstechnik5
Pflichtpraktikum
Freigegenstände, Unverbindliche
Übungen und Förderunterricht
C. Freigegenstände
Zweite lebende Fremdsprache8
Kommunikations- und
Präsentationstechnik
Wissenschaftliches Arbeiten
Naturwissenschaftliches Laboratorium
Forschen und Experimentieren
D. Unverbindliche Übungen
Bewegung und Sport
Jahrgang
I.
II.
III.
IV.
V.
5(3)
2
-
5(3)
2
-
5(3)
4
3
3(3)
6
2
3(3)
6
2
21
20
7
I
I
I
-
2
3
3
4
12
I
-
-
-
2
3
5
I
-
3
3
2
4
2
4
4
14
8
5
3
-
-
16
I
I
III bzw.
IV
5(3)
2
-
5(3)
2
2
5(3)
4
4
5
4(2)
6
5(2)
15
19
15
I
I
I
-
-
5
4
5
14
I
8
3
5
3
-
3
2
4
-
2
2
4
-
5
4
14
13
I
I
I
IV
mindestens 8 Wochen in der unterrichtsfreien Zeit vor
Eintritt in den V. Jahrgang
Wochenstunden
LehrverpflichJahrgang
tungsI.
II.
III.
IV.
V.
gruppe
2
2
2
2
2
(I)
-
-
2
2
-
II
2
2
2
2
2
-
2
2
-
2
-
I
III
I
2
2
2
2
2
(IVa)
E. Förderunterricht9
Deutsch
Englisch
Angewandte Mathematik
Fachtheoretische Pflichtgegenstände
7 Mit Einstufung und Teilungen in Schülergruppen wie im „Werkstättenlaboratorium“ im Ausmaß von 1
Wochenstunde im III. Jahrgang sowie mit Einstufung und Teilungen in Schülergruppen wie im
Unterrichtsgegenstand „Werkstätte“ in den übrigen Wochenstunden. .
8 In Amtsschriften ist die Bezeichnung der Fremdsprache anzuführen.
9 Bei Bedarf parallel zum jeweiligen Pflichtgegenstand bis zu 16 Unterrichtseinheiten pro Schuljahr; Einstufung wie
der entsprechende Pflichtgegenstand.
II. ALLGEMEINES BILDUNGSZIEL
Siehe Anlage 1.
Fachbezogenes Qualifikationsprofil:
Einsatzgebiete und Tätigkeitsfelder:
Die Absolventinnen und Absolventen der Höheren Lehranstalt für Werkstofftechnik können
ingenieurmäßige Tätigkeiten auf dem Gebiet der Erzeugung, Verarbeitung, Anwendung, Prüfung,
Entwicklung und Auswahl von Werkstoffen ausführen. Dabei stehen die Herstellung, Verarbeitung,
Prüfung und Konstruktion, sowie eine umweltschonende Entsorgung und die Wiederverwertung von
Werkstoffen im Vordergrund. Die Absolventinnen und Absolventen können in den Bereichen
Metallgewinnung, Metallverarbeitung, Materialprüfung, Analyse und Kontrolle von Werkstoffen,
Werkstoffprüfung, Schweiß-, Härterei- und Gießereibetriebe und auf dem Gebiet Qualitätssicherung- und
Qualitätsmanagement, Feuerfestindustrie, Stahl- und Maschinenbau eingesetzt werden. Der international
enorme Bedarf an modernen Werkstoffen verursacht eine entsprechend große Nachfrage nach einschlägig
geschultem Personal.
Kompetenzfelder der Fachrichtung und Unterrichtsgegenstände:
In Ergänzung und zur näheren Beschreibung der im allgemeinen Bildungsziel angeführten Kompetenzen
besitzen die Absolventinnen und Absolventen der höheren Lehranstalt für Werkstofftechnik im
Besonderen ein fundiertes Verständnis
für die Erzeugung von (metallischen) Werkstoffen auf primären und sekundärem
Weg unter Berücksichtigung von ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten
für die Verarbeitung und die dazugehörigen Maschinen und Anlagen
für die Prüfung, Analyse und Weiterentwicklung von Werkstoffen
für die Werkstoffauswahl in Abhängigkeit vom Anwendungszweck
für den Aufbau, die Arbeitsweise und die Umweltproblematik von Energieanlagen
für das Recycling von Reststoffen und Schrotten aus der industriellen Produktion
für das Projektmanagement und die Betriebstechnik
Die Absolventinnen und Absolventen können Planungs-, Mess- und Prüfaufgaben der
betrieblichen Laboratoriumspraxis selbstständig und sorgfältig durchführen sowie kritisch auswerten,
wechselnde Eigenschaften der Roh- und Hilfsstoffe sowie der Fertigungsprodukte beurteilen und anhand
von Protokollen dokumentieren.
Die Absolventinnen und Absolventen besitzen das Verständnis für die Abläufe der Metallgewinnung
sowie die Kompetenz für die Erstellung von Energie- und Stoffbilanzen.
Die Absolventinnen und Absolventen besitzen das erforderliche fachbezogene Verständnis der
mathematischen, naturwissenschaftlichen und informationstechnischen Grundlagen, die in den
Unterrichtsgegenständen „Angewandte Mathematik“, „Naturwissenschaften“ und „Angewandte
Informatik“ vermittelt werden und können dies werkstoffspezifisch anwenden.
Die Absolventinnen und Absolventen besitzen die kommunikative Kompetenz, die auch die
Fachterminologie und die im Fachgebiet verwendeten Kommunikations- und Präsentationsformen
einschließt und auch in den Unterrichtsgegenständen „Deutsch“ und „Englisch“ vermittelt wird.
Die Absolventinnen und Absolventen besitzen ein hohes Maß an Anwendungssicherheit in den genannten
Tätigkeitsbereichen, das sie durch praktische Arbeiten in Werkstätten und Laboratorien, in
Konstruktionsübungen sowie durch praxisbezogene Projektarbeiten und betriebliche Pflichtpraktika
erworben haben sowie die unternehmerische Kompetenz, die betriebswirtschaftliche und rechtliche
Kenntnisse, Wissen und Erfahrungen im Energie- und Projektmanagement sowie Managementkenntnisse
einschließt und in den Unterrichtsgegenständen „Wirtschaft und Recht“, „Energie- und Umwelttechnik,
Projektmanagement“, „Geografie, Geschichte und politische Bildung“ vermittelt wird.
Die Ausbildungsschwerpunkte vertiefen in den Bereichen Schweißtechnologie und Oberflächentechnik
und Korrosionsschutz sowie Nichteisenmetallurgie und Recycling sowie Gießerei- und Umformtechnik.
Zentrale berufsbezogene Lernergebnisse:
Die Absolventinnen und Absolventen der Höheren Lehranstalt für Werkstofftechnik können
- die Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung von Werkstoffen auswählen, planen und
realisieren
- Werkstoffeigenschaften aufgrund von Produktanforderungen definieren und durch geeignete
Behandlung weiterentwickeln und verbessern
- Prüfkonzepte für Werkstoffe entwickeln und Eigenschaftsänderungen von Werkstoffen
überprüfen und interpretieren
- Werkstoffe materialografisch und analytisch beurteilen und daraufhin Lösungskonzepte für
Wärmbehandlungen und Legierungszusätze erstellen
- Werkstoffe für die Energietechnik auswählen sowie Recyclingverfahren hinsichtlich der
Energie- und Stoffströme beurteilen und geeignete Technologien auswählen
- Arbeitsabläufe und Projekte planen und organisieren sowie durch sachgerechte Entscheidungen
steuern und überwachen und technische Daten unter Berücksichtigung von Vorgaben der
Qualitätssicherung erfassen und dokumentieren;
- sich in den für die Werkstofftechnik relevanten Bereichen selbständig weiterbilden,
betriebsintern und mit Kunden in Deutsch und Englisch kommunizieren, englischsprachige
Dokumentationen und Fachvorträge erstellen und präsentieren.
III. SCHULAUTONOME LEHRPLANBESTIMMUNGEN
Siehe Anlage 1 mit folgender Ergänzung:
Im Pflichtgegenstand „Werkstätte und Produktionstechnik“ durch eine schulautonome
Lehrplanbestimmung bis zu 11 Werkstätten festzulegen. Die Festlegung hat sich an den durch die
Ausstattung gegebenen Möglichkeiten der Schule sowie an deren standortspezifischem Ausbildungsprofil
zu orientieren und ist so vorzunehmen, dass durch die ausgewählten Werkstätten alle Kompetenzbereiche
abgedeckt werden.
IV. DIDAKTISCHE GRUNDSÄTZE
Siehe Anlage 1.
V. BILDUNGS- UND LEHRAUFGABEN ALLER UNTERRICHTSGEGENSTÄNDE
Siehe Anlage 1.
VI. LEHRPLÄNE FÜR DEN RELIGIONSUNTERRICHT
Siehe Anlage 1.
VII. BILDUNGS- UND LEHRAUFGABEN SOWIE LEHRSTOFF DER
UNTERRICHTSGEGENSTÄNDE
Pflichtgegenstände und verbindliche Übungen
A. Allgemeine Pflichtgegenstände
„Deutsch“, „Englisch“, „Geografie, Geschichte und politische Bildung“, „Wirtschaft und Recht“,
„Bewegung und Sport“ und „Angewandte Informatik“.
Siehe Anlage 1.
7.. ANGEWANDTE MATHEMATIK
Siehe Anlage 1 mit den folgenden Ergänzungen:
Kompetenzbereich „Analysis“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können Funktionen in 2 Variablen geometrisch als Flächen im Raum interpretieren und an Hand
von Beispielen veranschaulichen.
- können partielle Ableitungen berechnen.
- können lineare Differentialgleichungen erster und zweiter Ordnung aufstellen und lösen (Biegeund Schwingungsdifferenzialgleichung).
- können lineare Gleichungssysteme und Eigenwertprobleme anhand der Vektor- und der
Matrixrechnung lösen.
Lehrstoff:
IV. und V. Jahrgang:
Funktionen mehrerer Variablen:
Darstellung von Funktionen von zwei Variablen; partielle Ableitungen.
Erweiterung der Infinitesimalrechnung.
Lineare Differential- und Differenzengleichungen:
Elementare Lösungsmethoden; lineare Differentialgleichungen erster und zweiter Ordnung mit
konstanten
Koeffizienten;
numerische
Lösung
von
Anfangswertproblemen;
lineare
Differenzengleichungen erster Ordnung. Ableitungen in Parameterdarstellung. Anwendung der
Differenzialgleichungen auf Problemstellungen aus der Technik. Anwendung der Vektor- und
Matrixrechnung auf Eigenwertprobleme und Eigenschwingungen.
8. NATURWISSENSCHAFTEN
Siehe Anlage 1 mit den folgenden Ergänzungen:
Kompetenzbereich „Chemisches Rechnen“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können Energie- und Stoffbilanzen analysieren und berechnen.
- können chemische Stoffkreisläufe entwickeln.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:
Reaktionsgleichungen. Chemisches Gleichgewicht.
III. Jahrgang:
Stöchiometrische Berechnungen.
IV. Jahrgang:
Energie- und Stoffbilanzen.
V. Jahrgang:
Stoffkreisläufe.
Kompetenzbereich „Elektrochemie“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können Diagramme bei Elektrolyseprozessen anwenden.
- können Abläufe bei der Gewinnungs- und Raffinationselektrolyse analysieren.
- können Elektrolysezellen für die Gewinnung und Abscheidung von Metallen realisieren.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:
Elektrochemische Grundlagen.
III. Jahrgang:
Aufbau und Funktionsweise von Elektrolysezellen.
Grundlagen der Laugung und hydrometallurgischen Anreicherung.
IV. und V. Jahrgang:
Reaktionskinetik und Prozessführung.
Kompetenzbereich „Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Grundlagen der Gleich- und Wechselstromtechnik sowie der Mess-, Steuerungs- und
Regelungstechnik.
- können einfache elektrische Schaltungen aufbauen und elektrische und nichtelektrische Größen
messen.
- können die Ergebnisse der Messung von elektrischen und nichtelektrischen Größen auswerten
und analysieren.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:
Laborgeräte, Protokollierung.
III. Jahrgang:
Strom-, Spannungs-, Impedanz- und Leistungsmessung.
Aktive und passive Sensoren, Dehnmessstreifen, PTC, NTC, Piezoelemente, optische Sensoren,
EMK-Messungen, Thermoelemente.
IV. Jahrgang:
Strategien zur Fehlersuche, Qualitätssicherung.
B. Fachtheorie und Fachpraxis
1. KONSTRUKTION UND MECHANIK
Kompetenzbereich „Bauteilgestaltung“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- verstehen normgerechte Zeichnungen.
- können technische Bauteile und Baugruppen mit den Verfahren der Raumgeometrie abbilden und
normgerecht darstellen.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:
Zeichengeräte, händische Zeichentechniken, Normen, Bemaßung, Beschriftung, Toleranzen,
Passungen und Oberflächen- sowie Wärmebehandlungsangaben.
Skizzieren und Darstellen einfacher technischer Körper nach Zeichnungsvorlage und Modell in den
drei Hauptrissen.
Werkzeichnungen: Einfache Normteile und Bauteile nach Vorlage oder Modellaufnahme.
Stücklisten.
Kompetenzbereich „Baugruppengestaltung“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- verstehen die Einsatzgebiete und Anwendungen für lösbare und unlösbare Verbindungen und
Verbindungselemente sowie die wirtschaftlichen Auswirkungen von Fertigungsangaben.
- können Maschinenelemente, Normteile und Werkstoffe auswählen und Baugruppen normgerecht
dimensionieren und darstellen.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:
Verbindungselemente: Lösbare und nicht lösbare Verbindungen.
3D-Modellieren von Bauteilen und Baugruppen.
Fächerübergreifendes Projekt.
III. Jahrgang:
Maschinenelemente: Elemente der drehenden Bewegung. Schweiß- und Gusskonstruktionen.
3D-CAD systemgerechte Konstruktion.
Mindestens zwei Projekte inklusive Werkstoffwahl.
Kompetenzbereich „Mechanik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- verstehen die Grundgesetze der Statik, Kinematik, Kinetik und Hydrostatik.
- können die Gesetze für Translation und Rotation und die Auswirkung von Kräften und
Momenten auf die Bewegung von Körpern und damit verbundene Fragen des Energieumsatzes
anwenden und können durch den hydrostatischen Druck verursachte Kraftwirkungen berechnen.
- können ausgehend von einem vorgegebenen Bewegungszustand die Bewegung eines Körpers
analysieren.
Lehrstoff:
I. und II. Jahrgang:
Statik: Ebene Kraftsysteme, Freischneiden der Bauteile, Schnittgrößen, Schwerpunkt und
Fachwerke.
Reibung.
Festigkeit von Werkstoffen: Beanspruchungsarten.
III. Jahrgang:
Kinematik und Kinetik.
Hydromechanik: Hydrostatik, Hydrodynamik.
Zwei bis vier Schularbeiten pro Jahrgang aus dem Kompetenzbereich „Mechanik“, bei Bedarf
mehrstündig.
2. WERKSTOFFTECHNIK UND WERKSTOFFPRÜFUNG
Kompetenzbereich „Metallkunde“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Grundlagen, Eigenschaften und den Aufbau der metallischen Werkstoffe.
- können die Eigenschaften der Werkstoffe durch geeignete Behandlungen verändern.
- können an metallischen Werkstoffen die Eigenschaften und die Auswirkungen von
Wärmebehandlungen analysieren.
- können Wärmebehandlungsvorschriften für metallische Werkstoffe erstellen und
Lösungskonzepte zur Optimierung metallischer Werkstoffe entwickeln.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:
Eigenschaften und Aufbau metallischer Werkstoffe.
Einteilung und normgerechte Bezeichnung metallischer Werkstoffe.
II. Jahrgang:
Zustandsdiagramme.
Keimbildung.
III. Jahrgang:
Legierungstechnik.
Verformungs- und Verfestigungsmechanismen.
Thermisch aktivierte Prozesse.
Eisen-Kohlenstoffdiagramm.
IV. und V. Jahrgang:
Wärmebehandlung.
Korrosion.
Kompetenzbereich „Materialografie und Analytik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die wichtigsten Methoden der Probenpräparation, Ätzverfahren und die wichtigsten
Analysenmethoden bei metallischen Werkstoffen.
- können materialografische und analytische Verfahren zur Beurteilung von metallischen
Werkstoffen anwenden.
- können Messergebnisse von chemischen, physikalischen und materialografischen
Bestimmungsmethoden analysieren.
- können Lösungskonzepte und Lösungswege zur metallografischen und analytischen Beurteilung
von metallischen Werkstoffen realisieren.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:
Probennahme, Probenpräparation und Analysemethoden.
II. Jahrgang:
Qualitative Analytik.
III. Jahrgang:
Schliffherstellung, Ätzverfahren, Mikroskopie.
Gefügebewertung.
IV. Jahrgang:
Gefügeauswertung.
V. Jahrgang:
Quantitative Analytik.
Qualitätsgesicherte Versuchsplanung, -durchführung und -auswertung.
Kompetenzbereich „Werkstoffprüfung“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die wichtigsten zerstörenden und zerstörungsfreien Werkstoffprüfverfahren und kennen
die Grundlagen der Bruchmechanik und die Grundlagen der Schadensanalyse.
- können geeignete Werkstoffprüfverfahren auswählen und an entsprechenden Mess- und
Prüfgeräten fachgerecht durchführen.
- können Ergebnisse von Werkstoffprüfungen interpretieren und analysieren.
- können Werkstoffprüfungskonzepte für metallische Werkstoffe entwickeln.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:
Makroskopische Bauteil- und Probenbeurteilung und allgemeine Werkstoffprüfverfahren.
II. Jahrgang:
Physikalisch-technologische Prüfverfahren.
III. Jahrgang:
Ultraschallprüfung, Penetrationsprüfung, Magnetpulverprüfung.
Röntgenstrukturanalyse, radiografische Prüfverfahren.
IV. Jahrgang:
Rastermikroskopietechniken und Durchstrahlungsmikroskopie.
Spezielle Werkstoffprüfverfahren.
Grundlagen der Bruchmechanik und der werkstofftechnischen Schadensanalytik.
V. Jahrgang:
Versuchsplanung, -durchführung und -auswertung in der Qualitätssicherung und
Qualitätsverbesserung.
Gegenstandsübergreifende Projektarbeit.
Kompetenzbereich „Fertigungstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Fertigungsverfahren, Fertigungsmaschinen, Vorrichtungen und Hilfsstoffe und die für
Werkzeuge gängigen Mess- und Prüfmethoden und können diese erklären.
- kennen unterschiedliche Fertigungsverfahren und können Mess- und Prüfgeräte fachgerecht
bedienen.
- können Werkstoffe entsprechend den technischen und wirtschaftlichen Anforderungen
auswählen.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:
Mess- und Prüfmethoden.
I. und II. Jahrgang:
Grundlagen der Fertigungsverfahren: spanlose und spanende Verfahren.
III. Jahrgang:
Oberflächenbehandlung.
Fertigungsverfahren für metallische Werkstoffe.
Kompetenzbereich „Moderne Werkstoffe“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Einteilung, Anwendung und den Aufbau der Kunststoffe, der Funktionswerkstoffe,
der technischen Keramikwerkstoffe, der Hartmetalle, der Nanowerkstoffe und der Werkstoffe der
Luft- und Raumfahrt.
- können die modernen Werkstoffe hinsichtlich ihres Einsatzgebietes auswählen.
- können keramische Werkstoffe sowie Rohstoffe analysieren.
Lehrstoff:
I. Jahrgang:
Einteilung der Werkstoffe. Normung.
Eigenschaften, Aufbau und Anwendung von Kunststoffen.
II. Jahrgang:
Eigenschaften, Aufbau und Anwendung von technischen Keramikwerkstoffen und Hartmetallen.
III. Jahrgang:
Eigenschaften, Aufbau und Anwendung von Funktionswerkstoffen.
IV. Jahrgang:
Eigenschaften, Aufbau und Anwendung der wichtigsten Nichteisenmetalllegierungen
Eigenschaften, Aufbau und Anwendung von Nanowerkstoffen.
V. Jahrgang:
Eigenschaften, Aufbau und Anwendung von Edelstählen.
Eigenschaften, Aufbau und Anwendung von Werkstoffen für die Luft- und Raumfahrt.
Kompetenzbereich „Werkstofforientierte Mechanik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- verstehen die Grundgesetze der Festigkeitslehre, Thermodynamik und Werkstoffmechanik.
- können die Auswirkung von Kräften und Momenten auf die Verformung eines Bauteiles
berechnen.
- können ausgehend von einem vorgegebenen Belastungszustand die Veränderung eines Körpers
analysieren.
- können Bauteile ausgehend von vereinfachenden Berechnungsmodellen hinsichtlich Verformung
und Beanspruchung optimieren.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:
Festigkeit von Werkstoffen: Beanspruchungsarten, Dauerfestigkeit, Formänderung, Knickung.
Thermodynamik.
Wärmeübertragung.
V. Jahrgang:
Werkstoffmechanik.
Schwingungen.
Formteilgestaltung: Verformungs- und Beanspruchungsoptimierung (auch mittels Finite-ElementeMethode (FEM)).
Gegenstandsübergreifende Projektarbeit.
Zwei bis vier Schularbeiten pro Jahrgang aus dem Kompetenzbereich „Werkstofforientierte
Mechanik“, bei Bedarf mehrstündig.
3. EISEN- UND STAHLMETALLURGIE
Kompetenzbereich „Metallurgische Grundlagen“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Zusammenhänge bei Oxidations- und Reduktionsprozessen sowie im Bereich der
Hydro- und Elektrometallurgie.
- können Diagramme für Oxidations- und Reduktionsprozesse sowie thermodynamische
Berechnungsprogramme anwenden.
- können Ergebnisse von Reduktions- und Oxidationsprozessen analysieren.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Metallstatistik.
Thermodynamische Grundlagen.
Oxidations- und Reduktionsprozesse.
IV. Jahrgang:
Schlackenmetallurgie.
Metallgewinnung und -raffination.
V. Jahrgang:
Pulvermetallurgie.
Kompetenzbereich „Mechanische und thermische Verfahrenstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Aufbereitungstechnologien für primäre und sekundäre Rohstoffe.
- können geeignete Aufbereitungsverfahren zur Behandlung von Materialien auswählen.
- können Ergebnisse von Aufbereitungs- und Charakterisierungsprozessen analysieren.
- können Lösungskonzepte und Lösungswege für die Aufbereitung von Materialien entwickeln.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Aufbereitung primärer Rohstoffe: Zerkleinerung, Klassierung, Sortierung, Entwässerung.
Aufbereitung sekundärer Rohstoffe: Zerkleinerung, Klassierung, Sortierung.
IV. Jahrgang:
Thermische Vorbereitung: Pelletieren, Sintern.
V. Jahrgang:
Verfahrenstechnische Fließbilder.
Kompetenzbereich „Metallurgische Verfahrenstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Technologien bei der Herstellung von Metallen.
- können Diagramme im Bereich der Herstellungsverfahren von metallischen Werkstoffen
anwenden.
- können Lösungskonzepte und Lösungswege für die Herstellung von metallischen Werkstoffen
mittels Verformungs- und Gießverfahren entwickeln.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Verfahrensrouten der Stahlerzeugung.
IV. Jahrgang:
Hydro- und Elektrometallurgie.
V. Jahrgang:
Herstellverfahren der Nichteisenmetalle.
4. ENERGIE- UND UMWELTTECHNIK, PROJEKTMANAGEMENT
Kompetenzbereich „Anlagen- und Fördertechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- verstehen den Aufbau, die Funktion und Arbeitsweise von Kraft- und Arbeitsmaschinen, von
Anlagen zur Fördertechnik und von Maschinen zur Energieumwandlung sowie deren
Auswirkungen auf die Umwelt.
- können einfache Kraft- und Arbeitsmaschinen und Anlagen der Fördertechnik auslegen und
auswählen.
- können die Auswirkungen von technischen Verfahren und Prozessen auf die Umwelt
einschätzen.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:
Fördertechnik: Bauelemente, Stetigförderer und Unstetigförderer.
III. Jahrgang:
Triebwerke.
Sicherheitseinrichtungen.
IV. und V. Jahrgang:
Technik und Prozessgestaltung von fördertechnischen Anlagen und Kraft- und Arbeitsmaschinen.
Kompetenzbereich „Wärmelehre“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die in der Wärmelehre gebräuchlichen Zustandsgrößen, Prozessgrößen und
Systemmodellierungen und verstehen den im Rahmen von Kreisprozessen auftretenden
Energieumsatz und den Wirkungsgrad.
- können für vorgegebene Zustandsänderungen die Werte der Zustands- und Prozessgrößen und
die Kreisprozessarbeit, unterschiedliche Arten der Wärmeübertragung und den Wirkungsgrad
berechnen.
- können die Grundgesetze und die unterschiedlichen Arten der Wärmeübertragung analysieren.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:
Zustands- und Prozessgrößen der Wärmelehre.
III. Jahrgang:
Feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe.
Chemie- und Physik der Verbrennung.
IV. Jahrgang:
Energietechnik.
Wärmeübertragung, Energiebilanz und Wirkungsgrad.
Kompetenzbereich „Betriebstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- verstehen die (7) Elemente des Arbeitssystems und können diese entsprechend der
Arbeitsaufgabe beschreiben.
- können Abweichungen vom Sollzustand mittels BDE-Systemen feststellen und
Gegenmaßnahmen einleiten.
- können Belastungen am Arbeitsplatz und dessen Umgebung analysieren und Maßnahmen für die
Arbeitsplatzgestaltung und die Gestaltung von Betriebsmitteln ableiten.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:
(7) Elemente des Arbeitssystems.
IV. Jahrgang:
BDE-Systeme und Kennzahlen.
V. Jahrgang:
Arbeitsplatzanalyse- und gestaltung.
Qualitätsmanagement.
Kompetenzbereich „Projektmanagement“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- verstehen den Aufbau unterschiedlicher Projektorganisationen.
- können auf aktuelle Anforderungen im Projekt reagieren und Leitungsaufgaben übernehmen..
- können den Beitrag anderer Projektbeteiligter und den eigenen Beitrag analysieren.
- können Maßnahmen zur Leistungsentwicklung von Mitarbeitern und zur eigenen
Leistungsentwicklung im Projekt treffen.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Projektorganisationen.
IV. Jahrgang:
Aufgaben der Projektleitung und Maßnahmen der Projektsteuerung.
V. Jahrgang:
Maßnahmen zur Leistungsentwicklung von Mitarbeitern.
Kompetenzbereich „Umwelttechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Verfahren der Entsorgung sowie die Maßnahmen und Messtechnik im Bereich
Luftverschmutzung, Gewässer-, Boden-, Lärm- und Strahlenschutz sowie bei Umweltschäden
und kennen die wichtigsten erneuerbaren Energien..
- verstehen die wesentlichen Grundlagen der Entsorgung und Schadstoffbekämpfung und können
die wichtigsten Diagramme anwenden.
- können Auswirkungen von Umweltschäden analysieren und entsprechende Maßnahmen treffen.
Lehrstoff:
IV. und V. Jahrgang:
Müllverbrennung, Abfallbeseitigung, Deponien.
Formen alternativer Energien.
Messtechnische Erfassung und Überwachung von Schadstoffen und Umweltschäden.
V. Jahrgang:
Abluft- und Abgasbehandlung.
Abwasserbehandlung.
Kreislaufwirtschaft.
Mikroorganismen in der Technik (Bioleaching).
5. LABORATORIUM
Bildungs- und Lehraufgabe aller Kompetenzbereiche:
Die Schülerinnen und Schüler
- können Planungs-, Mess- und Prüfaufgaben der betrieblichen Laboratoriumspraxis selbständig
und sorgfältig ausführen und kritisch auswerten.
- können für die jeweilige Aufgabe die geeigneten Methoden und Geräte unter Beachtung der
Sicherheitserfordernisse auswählen.
- können Untersuchungsberichte zusammenstellen, auswerten und Ergebnisse fachlich
interpretieren.
Lehrstoff aller Kompetenzbereiche:
Laborbetrieb und Laborordnung; Schutzmaßnahmen und Sicherheitsvorschriften; Umgang mit
Chemikalien; Unfallverhütung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung, Pflege von Werkzeugen,
Maschinen und Geräten, Recycling.
Ausgewählte Kompetenzbereiche aus den Technischen Pflichtgegenständen der Bereiche A.2. und B.1.
oder B.2. und „Naturwissenschaften“.
Bildungs- und Lehraufgabe:
Vertiefung und Festigung der zum jeweiligen Kompetenzbereich angeführten Bildungsziele
(Bildungs- und Lehraufgabe).
Lehrstoff:
II. bis V. Jahrgang:
Übungen und Projekte (auch gegenstandsübergreifend) zu den angeführten Kompetenzbereichen in
Abstimmung mit den fachtheoretischen Pflichtgegenständen und dem Pflichtgegenstand „Werkstätte und
Produktionstechnik“.
6. WERKSTÄTTE UND PRODUKTIONSTECHNIK
Bildungs- und Lehraufgabe aller Kompetenzbereiche:
Die Schülerinnen und Schüler
- können Fertigungsverfahren auswählen, Prüfpläne erstellen und mögliche Fehlerquellen
erkennen sowie Mess- und Prüfgeräte fachgerecht bedienen.
- kennen im jeweiligen Kompetenzbereich die Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten der
gebräuchlichen
Werkund
Hilfsstoffe,
ihre
Lagerungs-,
Verwendungsund
Verarbeitungsmöglichkeiten nach Regelwerken.
- kennen die rechtlichen Vorgaben der Sicherheitstechnik und Unfallverhütung und können diese
beurteilen und anwenden.
Lehrstoff aller Kompetenzbereiche:
Werkstättenbetrieb und Werkstättenordnung; Schutzmaßnahmen und Sicherheitsvorschriften;
Unfallverhütung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung, Pflege von Werkzeugen, Maschinen und
Geräten, Recycling.
Herstellung eines oder mehrerer facheinschlägiger Produkte unter Berücksichtigung
unterschiedlicher Bearbeitungstechniken, Materialien und Prüfverfahren unter Verwendung der dem
jeweiligen Kompetenzbereich zugeordneten Werkstätte (I. und II. Jahrgang).
Kompetenzbereich „Moderne Werkstoffe“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können keramische Werkstoffe und deren Rohstoffe analysieren.
Lehrstoff:
Werkstätte: Silikatverarbeitung
I. Jahrgang:
Aufbereitung und Verarbeitung plastischer Massen.
II. Jahrgang:
Aufbereitung und Verarbeitung nichtplastischer Massen.
Kompetenzbereich „Produktionstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können
Werkzeuge,
Maschinen
und
Arbeitsbehelfe
für
die
entsprechenden
Bearbeitungsverfahren an Werkstoffen beschreiben und zuordnen.
- können die Fertigung von Werkstücken und Bauteilen auf Grund von erstellten
Fertigungszeichnungen und Arbeitsplänen an konventionellen Maschinen durchführen und die
entsprechenden Sicherheitsvorschriften beachten.
Lehrstoff:
Werkstätte: Mechanische Werkstätte
I. Jahrgang:
Grundausbildung durch manuelle und mechanische Bearbeitung von relevanten Werkstoffen.
Schmieden mit einfachen Werkzeugen und Maschinen.
II. Jahrgang:
Mechanische Bearbeitung und Fertigung von Bauteilen.
Gießen nach unterschiedlichen Techniken und Verfahren.
Werkstätte: Kunststoffbearbeitung
I. Jahrgang:
Manuelle Bearbeitung von Kunststoffen.
II. Jahrgang:
Manuelle, maschinelle und thermische Bearbeitung von Kunststoffen.
Werkstätte: Holzbearbeitung
I. Jahrgang:
Holzeigenschaften, Holzverbindungen und Anwendungen im technischen Bereich.
Werkstätte: Oberflächentechnik
III. Jahrgang:
Oberflächenbeschichtungen mit metallischen und nichtmetallischen Überzügen.
Werkstätte: Arbeitsvorbereitung
II. oder III. Jahrgang:
Arbeitsplanung- und Steuerung, Auftragserstellung, Kalkulation, Materialwirtschaft.
Kompetenzbereich „Fertigungstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können Fertigungsverfahren auswählen, mögliche Fehlerquellen erkennen sowie Mess- und
Prüfgeräte fachgerecht bedienen.
Lehrstoff:
Werkstätte: CNC-Technik
II. oder III. Jahrgang:
Anwendung computergesteuerter Werkzeugmaschinen.
Kompetenzbereich „Schweißtechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können einfache Schweißverfahren anwenden.
Lehrstoff:
Werkstätte: Schweißtechnik
II. Jahrgang:
Schweiß- und Lötverfahren.
III. Jahrgang:
Gasschmelz-, Elektro- und Schutzgasschweißen.
Kompetenzbereich „Grundlagen der Chemie“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- führen Experimente unter sicherheitsrelevanten Aspekten durch und dokumentieren und
interpretieren diese mit geeigneten Methoden.
Lehrstoff:
Werkstätte: Chemisch-technologische Werkstätte
I. Jahrgang:
Triebkräfte der Natur (Enthalpie, Entropie), Kinetik und Katalyse.
Chemisches Gleichgewicht, pH-Wert.
Redox-Reaktionen, Spannungsreihe, Elektrolyse und galvanische Elemente, Korrosion.
Kompetenzbereich „Chemisches Rechnen“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können chemische Prozesse beschreiben.
Lehrstoff:
Werkstätte: Chemisch-technologische Werkstätte
II. Jahrgang:
Stöchiometrische Berechnungen und entsprechende Versuche.
Kompetenzbereich „Grundlegende physikalische Größen und ihre Messung“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können Vorgänge und Erscheinungsformen in Natur und Technik beobachten, die zu deren
Beschreibung notwendigen physikalischen Größen erkennen, ihre Werte durch Vergleichen,
Abschätzen oder Messen ermitteln, Ergebnisse auf Plausibilität prüfen und eine Aussage über
deren Genauigkeit machen.
Lehrstoff:
Werkstätte: Chemisch-technologische Werkstätte
I. Jahrgang:
Messung von physikalischen Größen: Mechanische Größen und thermodynamische Größen.
Kompetenzbereich „Metallurgische Grundlagen“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können Ergebnisse von Reduktions- und Oxidationsprozessen analysieren.
Lehrstoff:
Werkstätte: Chemisch-technologische Werkstätte
II. Jahrgang:
Oxidations- und Reduktionsprozesse.
Kompetenzbereich „Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können einfache elektrische Schaltungen aufbauen und elektrische und nichtelektrische Größen
messen.
- können die Ergebnisse der Messung von elektrischen und nichtelektrischen Größen auswerten
und analysieren.
Lehrstoff:
Werkstätte: Elektrotechnik und Elektronik
II. Jahrgang:
Installation und Aufbau elektrischer und elektronischer Grundschaltungen.
Auswahl und Anwendung geeigneter Messgeräte. Fehlersuche.
Verbindliche Übung
SOZIALE- UND PERSONALE KOMPETENZ
Siehe Anlage 1.
Pflichtgegenstände der alternativen Ausbildungsschwerpunkte
B.1. Metallische Werkstoffe
1.1 KONSTRUKTION UND MECHANIK
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B mit folgenden Ergänzungen:
Kompetenzbereich „Bauteilgestaltung“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können technische Bauteile im Hinblick auf ihre geometrischen Grundkörper analysieren.
Lehrstoff:
IV. und V. Jahrgang:
Konzept, Berechnung und Entwurfskizzen von Maschinen und Anlagen.
3D-Konstruktion.
Kompetenzbereich „Baugruppengestaltung“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- können eine Konstruktion hinsichtlich der Prüfbarkeit (Maße, Härte, …) und ihrer
wirtschaftlichen Herstellbarkeit beurteilen.
- können Baugruppen hinsichtlich ihrer Festigkeit und Formänderung dimensionieren und
gestalten und werkstoff-, funktions-, fertigungs- und montagegerecht konstruieren.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:
Zusammenfügen aller Einzelzeichnungen, Modellierung der Bauteile.
Festigkeitsberechnungen.
V. Jahrgang:
Überprüfung der Baugruppen an Hand der Konstruktion hinsichtlich ihrer Kosten und
Wirtschaftlichkeit.
1.2 WERKSTOFFTECHNIK UND WERKSTOFFPRÜFUNG
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B.
1.3 EISEN- UND STAHLMETALLURGIE
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B.
1.4 ENERGIE- UND UMWELTTECHNIK, PROJEKTMANAGEMENT
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B.
1.5 OBERFLÄCHENTECHNIK UND KORROSIONSSCHUTZ
Kompetenzbereich „Korrosions- und Oberflächentechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die verschiedenen Korrosionsarten und die Grundlagen des Korrosionsschutzes.
- können bestimmte Korrosionschutzmaßnahmen anwenden.
- können Korrosionsschutzschichten mittels Werkstoffprüfung und metallografischer Methoden
analysieren.
- können Lösungskonzepte zur Optimierung des Korrosionsschutzes von metallischen Werkstoffen
entwickeln.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:
Chemische Grundlagen der Korrosion.
Oberflächenhärtbare Werkstoffe.
Verfahren der Oberflächenhärtung.
Verfahren der Beschichtung.
V. Jahrgang:
Korrosionsarten. Physikalische, chemische und elektrochemische Vorgänge.
Wirtschaftliche Bedeutung.
Korrosionsschutz: Inhibitoren, konstruktive Gestaltung, Legierungsmaßnahmen, Überzüge.
Einteilung korrosionsbeständiger Werkstoffe.
Normen und Vorschriften.
Behandlung spezieller Schadensfälle.
1.6 SCHWEISSTECHNOLOGIE
Kompetenzbereich „Schweißtechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die verschiedenen Schweißverfahren.
- können einfache Schweißverfahren anwenden.
- können Schweißverbindungen mittels metallografischer Verfahren und Werkstoffprüfung
analysieren.
- können eine normgerechte Schweißanweisung erstellen.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:
Schweißverfahren:
Elektrisches
Lichtbogenschweißen.
Autogentechnik.
Elektrisches
Widerstandsschweißen. Stumpf- und Reibschweißverfahren. Sonderschweißverfahren.
Thermisches Spritzen. Kunststoffschweißen.
Sicherheitstechnik und -vorschriften.
V. Jahrgang:
Schweißmetallurgie: Unlegierte Stähle, legierte Stähle. Schweißen von Nichteisenmetallen.
Schweißzusatzwerkstoffe.
Prüfung von Schweißverbindungen.
Berechnung und Normung von Schweißverbindungen. Konstruktive Gestaltung. Kostenberechnung
von Schweißkonstruktionen.
Normen und Vorschriften.
1.7 LABORATORIUM
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B.
1.8 WERKSTÄTTE UND PRODUKTIONSTECHNIK
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B.
B.2. Metallurgie
2.1 KONSTRUKTION UND MECHANIK
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B.
2.2 WERKSTOFFTECHNIK UND WERKSTOFFPRÜFUNG
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B.
2.3 EISEN- UND STAHLMETALLURGIE
Kompetenzbereich „Metallurgische Grundlagen“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Studierenden
- kennen die Zusammenhänge bei Oxidations- und Reduktionsprozessen.
- können Diagramme für Oxidations- und Reduktionsprozesse sowie thermodynamische
Berechnungsprogramme anwenden.
- können Ergebnisse von Reduktions- und Oxidationsprozessen analysieren.
- können metallurgische Prozesse mit Hilfe von thermodynamischen Programmen realisieren.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:
Metallstatistik.
Thermodynamische Grundlagen.
Oxidations- und Reduktionsprozesse.
III. Jahrgang:
Schlackenmetallurgie.
Pyrometallurgische Metallgewinnung.
IV. Jahrgang:
Raffinationsmethoden in der Metallurgie.
Pulvermetallurgie.
V. Jahrgang:
Anwendung thermodynamischer Programme.
Kompetenzbereich „Mechanische und thermische Verfahrenstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Studierenden
- kennen die Aufbereitungstechnologien für primäre und sekundäre Rohstoffe.
- können geeignete Aufbereitungsverfahren zur Behandlung von Materialien auswählen.
- können Ergebnisse von Aufbereitungs- und Charakterisierungsprozessen analysieren.
- können Lösungskonzepte und Lösungswege für die Aufbereitung von Materialien entwickeln.
Lehrstoff:
II. Jahrgang:
Aufbereitung primärer Rohstoffe: Zerkleinerung, Klassierung, Sortierung, Entwässerung.
III. Jahrgang:
Aufbereitung sekundärer Rohstoffe: Zerkleinerung, Klassierung, Sortierung.
Thermische Vorbereitung: Pelletieren, Sintern.
V. Jahrgang:
Verfahrenstechnische Fließbilder.
Kompetenzbereich „Metallurgische Verfahrenstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Studierenden
- kennen die Technologien bei der Herstellung von Metallen.
- können Diagramme im Bereich der Herstellungsverfahren von metallischen Werkstoffen
anwenden.
- können Lösungskonzepte und Lösungswege für die Herstellung von metallischen Werkstoffen
mittels Verformungs- und Gießverfahren entwickeln.
Lehrstoff:
II. und III. Jahrgang:
Verfahrensrouten der Stahlerzeugung.
IV. Jahrgang:
Sintermischungsrechnung, Möllerrechnung, Stichplanberechnung von Halbzeug, Blech und Band.
V. Jahrgang:
Stahlwerksauslegung.
Anschnittsberechnung für Gussteile.
Kompetenzbereich „Reduktionsprozesse“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die wichtigsten Stahlerzeugungsrouten und den Aufbau der zugehörigen Aggregate und
deren Prozesskennwerte sowie die Anforderungen an Hochofeneinsatzstoffe und an die
metallurgische Arbeitsweise.
- verstehen die Grundlagen der Reduktion von Eisenerzen und deren Anwendung auf
Reduktionsprozesse und die Grundlagen der Roheisenentschwefelung.
- können Zusammensetzungen von Produkten aus Sinteranlage (Sinter) und Hochofen (Roheisen,
Schlacke) berechnen.
- können Rohstoffe für den Sinter- und Hochofenprozess beurteilen, auswählen und deren
erforderliche Mengen für die Einhaltung der gewünschten Prozessbedingungen berechnen.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Hochofen: Aufbau und Prozessablauf.
Roheisenvorbehandlung.
Kompetenzbereich „Frischprozesse und Sekundärmetallurgie“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen Anlagen, Prozesskennwerte, Einsatzstoffe und Produkte der Frischprozesse und
Sekundärmetallurgie.
- verstehen die Grundlagen der Frischprozesse und der sekundärmetallurgischen Prozesse sowie
der Prozesse beim Vergießen und Umschmelzen von Stahl und können zugehörende Schaubilder
interpretieren.
- können Zusammensetzungen von Produkten aus Frischprozessen berechnen und die
Auswirkungen sekundärmetallurgischer Behandlungen auf den Rohstahl abschätzen.
- können Rohstoffe für den LD-Konverter beurteilen, auswählen und deren erforderliche Mengen
für die Einhaltung der gewünschten Prozessbedingungen berechnen sowie die geeigneten
Behandlungen für die Herstellung spezifischer Stähle auswählen und die dafür erforderlichen
Mengen an Einsatzsstoffen berechnen.
Lehrstoff:
IV. und V. Jahrgang:
Frischverfahren:
Aggregate: Aufbau und Prozessablauf im Elektrolichtbogenofen und LD-Konverter.
Prozesse:
Abbrandschaubilder,
Rohstoffauswahl,
Zusammensetzung
der
Produkte,
Prozesskennzahlen.
Sekundärmetallurgie:
Aggregate: Aufbau und Prozessablauf sekundärmetallurgischer Aggregate für die Massen- und
Edelstahlerzeugung.
Prozesse: Abläufe, Einsatzstoffe, Zusammensetzung des Rohstahls, metallurgische Möglichkeiten
und Prozesskennzahlen.
Weiterführende Verfahren: Vergießen und Umschmelzen von Stahl.
2.4 ENERGIE- UND UMWELTTECHNIK, PROJEKTMANAGEMENT
Kompetenzbereich „Anlagen- und Fördertechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Studierenden
- verstehen den Aufbau, die Funktion und Arbeitsweise von Kraft- und Arbeitsmaschinen, von
Anlagen zur Fördertechnik und von Maschinen zur Energieumwandlung sowie deren
Auswirkungen auf die Umwelt.
- können einfache Kraft- und Arbeitsmaschinen und Anlagen der Fördertechnik auslegen und
auswählen.
- können die Auswirkungen von technischen Verfahren und Prozessen auf die Umwelt
einschätzen.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Fördertechnik: Bauelemente, Stetigförderer und Unstetigförderer.
Triebwerke.
Sicherheitseinrichtungen.
IV. und V. Jahrgang:
Technik und Prozessgestaltung von fördertechnischen Anlagen und Kraft- und Arbeitsmaschinen.
Kompetenzbereich „Wärmelehre“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Studierenden
- kennen die in der Wärmelehre gebräuchlichen Zustandsgrößen, Prozessgrößen und
Systemmodellierungen und verstehen den im Rahmen von Kreisprozessen auftretenden
Energieumsatz und den Wirkungsgrad.
- können für vorgegebene Zustandsänderungen die Werte der Zustands- und Prozessgrößen und
die Kreisprozessarbeit, unterschiedliche Arten der Wärmeübertragung und den Wirkungsgrad
berechnen.
- können die Grundgesetze und die unterschiedlichen Arten der Wärmeübertragung analysieren.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Zustands- und Prozessgrößen der Wärmelehre.
Feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe.
Chemie- und Physik der Verbrennung.
IV. Jahrgang:
Energietechnik.
Wärmeübertragung, Energiebilanz und Wirkungsgrad.
Kompetenzbereich „Betriebstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Studierenden
- verstehen die (7) Elemente des Arbeitssystems und können diese entsprechend der
Arbeitsaufgabe beschreiben.
- können Abweichungen vom Sollzustand mittels BDE-Systemen feststellen und
Gegenmaßnahmen einleiten.
- können Belastungen am Arbeitsplatz und dessen Umgebung analysieren und Maßnahmen für die
Arbeitsplatzgestaltung und die Gestaltung von Betriebsmitteln ableiten.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
(7) Elemente des Arbeitssystems.
IV. Jahrgang:
BDE-Systeme und Kennzahlen.
V. Jahrgang:
Arbeitsplatzanalyse- und gestaltung.
Qualitätsmanagement.
Kompetenzbereich „Projektmanagement“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Studierenden
- verstehen den Aufbau unterschiedlicher Projektorganisationen.
- können auf aktuelle Anforderungen im Projekt reagieren und Leitungsaufgaben übernehmen..
- können den Beitrag anderer Projektbeteiligter und den eigenen Beitrag analysieren.
- können Maßnahmen zur Leistungsentwicklung von Mitarbeitern und zur eigenen
Leistungsentwicklung im Projekt treffen.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Projektorganisationen.
IV. Jahrgang:
Aufgaben der Projektleitung und Maßnahmen der Projektsteuerung.
V. Jahrgang:
Maßnahmen zur Leistungsentwicklung von Mitarbeitern.
Kompetenzbereich „Umwelttechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Studierenden
- kennen die Verfahren der Entsorgung sowie die Maßnahmen und Messtechnik im Bereich
Luftverschmutzung, Gewässer-, Boden-, Lärm- und Strahlenschutz sowie bei Umweltschäden
und kennen die wichtigsten erneuerbaren Energien..
- verstehen die wesentlichen Grundlagen der Entsorgung und Schadstoffbekämpfung und können
die wichtigsten Diagramme anwenden.
- können Auswirkungen von Umweltschäden analysieren und entsprechende Maßnahmen treffen.
Lehrstoff:
IV. und V. Jahrgang:
Müllverbrennung, Abfallbeseitigung, Deponien.
Formen alternativer Energien.
Messtechnische Erfassung und Überwachung von Schadstoffen und Umweltschäden.
V. Jahrgang:
Abluft- und Abgasbehandlung.
Abwasserbehandlung.
Kreislaufwirtschaft.
Kompetenzbereich „Verbrennungstechnik und Wärmeübertragung“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Grundlagen der Verbrennungstechnik und Wärmeübertragung sowie die wichtigsten
Brennersysteme.
- können Berechnungen bei der Verbrennung von unterschiedlichen Brennstoffen und bei der
Wärmeübertragung durchführen sowie Diagramme erstellen und anwenden.
- können die Ergebnisse aus wärmetechnischen Berechnungen sowie der Verbrennungsrechung
analysieren und Maßnahmen ableiten.
- können Lösungskonzepte bei der Bereitstellung von Energie über fossile Energieträger sowie bei
der Wärmeübertragung realisieren.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Verbrennungsrechnung, Brennertechnologien, Verbrennungsdreieck, Wärmeübertragung und
Wärmerückgewinnung.
IV. Jahrgang:
Ofenauskleidung und Schichtsysteme bei der Feuerfestzustellung.
Kompetenzbereich „Feuerfeste Baustoffe“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die feuerfesten Rohstoffe und Produkte sowie deren Verschleißfaktoren,
Untersuchungsmethoden, Kennwerte und Herstelltechnologien.
- können Feuerfestprodukte aufgrund unterschiedlicher Anforderungskriterien für Aggregate der
Eisen/Stahl- und Nichteisenmetallurgie auswählen.
- können die Eigenschaften, den Aufbau und die Zusammensetzung von feuerfesten Rohstoffen
und Produkten beurteilen.
- können Konzepte zur Untersuchung von feuerfesten Massen und keramischen Rohstoffen
entwickeln und Rezepte für einen feuerfesten Baustoff anhand vorgegebener chemischer
Zusammensetzung und Siebkurve entwickeln.
Lehrstoff:
III. Jahrgang:
Natürlich und synthetische Rohstoffe.
Feuerfestprodukte aller Produktgruppen, Herstellung, Bindungssysteme, Zusammensetzung und
Eigenschaften.
IV. Jahrgang:
Anwendungsgebiete, Funktionalprodukte und Fertigbauteile, Standardformate.
Zustell-, Reparatur- und Pflegekonzepte, 2- und 3-Stoffsysteme.
Untersuchungsmethoden.
2.5 NICHTEISENMETALLURGIE UND RECYCLING
Kompetenzbereich „Metallurgie der Nichteisenmetalle“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Technologien bei der Herstellung der wichtigsten Nichteisenmetalle.
- können Diagramme bei den wichtigsten Raffinations- und Reduktionsprozessen in der
Nichteisenmetallurgie anwenden.
- können die Ergebnisse und Daten von Reduktions- und Raffinationsprozessen analysieren.
- können metallurgische Prozesse zur Erzeugung von Nichteisenmetallen realisieren.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:
Elektrometallurgie, Hydrometallurgie, Röstprozesse und pyrometallurgische Raffinationsverfahren.
Herstellung, Recycling und Raffinationsverfahren von Al, Pb, Cu und Zn.
Auswahl von Methoden zur Gewinnung und Raffination von Nichteisenmetallen und
Zusammenstellung zu einem Gesamtprozess.
V. Jahrgang:
Herstellung, Recycling und Raffinationsverfahren von Sn, Edel- und Sondermetalle.
Massen- und Energiebilanzen.
Kompetenzbereich „Recyclingtechnologie“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Verfahren beim Recycling von Metallen, Kunststoffen und Inertstoffen.
- können geeignete Methoden für das Recycling von Materialien auswählen.
- können Recyclingkonzepte für die Verwertung von Sekundärrohstoffen realisieren.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:
Aufbereitungs-, Reduktions-, Oxidations- und Raffinationsverfahren beim Recycling von
Materialien.
V. Jahrgang:
Verfahrensstammbäume in Abhängigkeit vom Sekundärrohstoff.
2.6 GIESSEREI- UND UMFORMTECHNIK
Kompetenzbereich „Gießtechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Form- und Gießtechnologien zur Herstellung von Gussstücken sowie die
wesentlichen Gusswerkstoffe und die Voraussetzungen für die Gießbarkeit.
- können Diagramme und Zweistoffsysteme bei der Erzeugung von Gussteilen anwenden.
- können die Vor- und Nachteile der Gießtechnologien sowie die Gussfehler analysieren.
- können verfahrenstechnische Lösungskonzepte und -wege bei der Herstellung von Gussteilen
realisieren sowie Berechnungen im Bereich des Formens und Gießens durchführen.
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:
Eisen- und Stahlguss, Nichteisenguss.
Ofenanlagen in der Gießereitechnik
Form- und Gießverfahren.
Gießbarkeit und Gussfehler.
V. Jahrgang:
Ofenanlagen.
Strangguss von Nichteisenmetallen.
Anschnittberechnung.
Kompetenzbereich „Verformungstechnik“:
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die metallkundlichen und verformungstechnischen Grundlagen der Formänderung sowie
die wesentlichen Anlagenteile bei Walz- und Schmiedestraßen.
- können Diagramme bei der Herstellung von Walzwerks- und Schmiedeerzeugnisse anwenden
und Berechnungen für die verformungstechnische Größen durchführen.
- können die Vor- und Nachteile der Verformungsverfahren analysieren.
- können verfahrenstechnische Lösungskonzepte bei der Herstellung von Walzprodukten
entwickeln sowie Stichplanberechnungen durchführen..
Lehrstoff:
IV. Jahrgang:
Grundlagen der Formänderung (Greif- und Durchziehbedingung, Geschwindigkeitsverhältnisse,
Breitung,
Druckverhältnisse
im
Walzspalt,
Kalibrierung,
Formänderungsgeschwindigkeit,
Formänderung).
Walzwerksöfen und Walzgerüst.
Stichplanberechnung (Flachprodukte).
Walzwerkstechnik: Anlagen und Walzstraßen (Halbzeug, Flachprodukte).
V. Jahrgang:
Walzwerkstechnik: Anlagen und Walzstraßen (Draht und Rohr).
Walzwerksfehler, Vor- und Nachteile in Abhängigkeit von den Erzeugnissen.
Stichplanberechnung (Halbzeug).
2.7 LABORATORIUM
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B.
2.8 WERKSTÄTTE UND PRODUKTIONSTECHNIK
Siehe den gleichnamigen Pflichtgegenstand im Abschnitt B.
Pflichtpraktikum
Siehe Anlage 1.
C. Freigegenstände
Siehe Anlage 1 und weiters:
WISSENSCHAFTLICHES ARBEITEN
Bildungs- und Lehraufgabe:
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen die Vorgehensweise beim Verfassen einer wissenschaftlichen Arbeit.
- können eine Literaturrecherche durchführen und korrekt zitieren.
- können Informationen gegliedert zu einer wissenschaftlichen Arbeit zusammenstellen.
Lehrstoff:
IV. und V. Jahrgang:
Aufbau einer Arbeit, Themeneingrenzung und Arbeitsplanung, Literaturrecherche, Gliederung und
Verständlichkeit von Text, Quellennachweise und Zitierregeln, wissenschaftliche Argumentation und
Erkenntnisgewinn, Umsetzung in einem Textverarbeitungsprogramm, formale Richtlinien.
D. Unverbindliche Übungen
Siehe Anlage 1.
E. Förderunterricht
Siehe Anlage 1.