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Tech­no­lo­gie

Vor­be­mer­kun­gen

Schul­jahr 1

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

20

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt

z. B.
Übun­gen
An­wen­dun­gen
Wie­der­ho­lun­gen
z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung
Er­stel­lung von tech­ni­schen Zeich­nun­gen an­hand von Mo­del­len oder Pro­duk­ten
Räum­li­che Dar­stel­lun­gen an­hand von tech­ni­schen Zeich­nun­gen
Ana­ly­se und Op­ti­mie­rung von Pro­duk­ten be­züg­lich Werk­stoff­aus­wahl und Fer­ti­gungs­tech­ni­ken
Be­grün­de­te Werk­stoff­aus­wahl für vor­ge­ge­be­ne oder ei­ge­ne Pro­dukt­ent­wür­fe
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten un­ter Be­ach­tung fä­cher­ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 1

Tech­ni­sche Kom­mu­ni­ka­ti­on

10

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben die grund­le­gen­den Re­geln der tech­ni­schen Kom­mu­ni­ka­ti­on und un­ter­schei­den Ar­ten der räum­li­chen Dar­stel­lung. Sie ent­wi­ckeln räum­li­ches Vor­stel­lungs­ver­mö­gen. Sie er­stel­len tech­ni­sche Zeich­nun­gen von Bau­tei­len und Pro­duk­ten als Ein­zel- oder Bau­grup­pen­zeich­nun­gen.

BPE 1.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben Grund­re­geln des tech­ni­schen Zeich­nens und wen­den die­se zur Er­stel­lung ma­nu­el­ler tech­ni­scher Zeich­nun­gen von zu­sam­men­ge­setz­ten Kör­pern und Pro­duk­ten an. Sie zeich­nen Pro­jek­tio­nen nach DIN ISO 5456 und füh­ren die Be­ma­ßung in den tech­ni­schen Zeich­nun­gen norm­ge­recht aus.

Pro­jek­ti­on nach DIN ISO 5456
vgl. „Dar­stel­lungs­tech­ni­ken“ (BPE 3)
  • Pro­jek­ti­ons­me­tho­de 1

  • Li­ni­en­ar­ten

  • Be­ma­ßungs­ar­ten: funk­ti­ons­ge­recht, fer­ti­gungs­ge­recht, prüf­ge­recht

  • Schnitt­dar­stel­lung: Voll­schnitt, Halb­schnitt, Aus­bruch, vor­ge­ge­be­ne Schnitt­fol­ge

  • Bau­grup­pen­dar­stel­lung

BPE 1.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben axo­no­me­tri­sche Dar­stel­lungs­ar­ten.

Axo­no­me­trie
vgl. „Dar­stel­lungs­tech­ni­ken“ (BPE 4)
  • Di­me­trie

  • Iso­me­trie

  • wei­te­re Axo­no­me­tri­en

BPE 2

Ei­gen­schaf­ten und Ver­ar­bei­tung von Werk­stof­fen

10

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­schei­den wich­ti­ge Werk­stoff­grup­pen in der Pro­dukt­ge­stal­tung so­wie de­ren Ge­win­nung und tech­no­lo­gi­schen Ei­gen­schaf­ten. Sie er­mit­teln Werk­stof­fe bei Pro­dukt­ana­ly­sen und be­ur­tei­len de­ren Ein­satz un­ter tech­ni­schen, öko­no­mi­schen und öko­lo­gi­schen As­pek­ten. Sie lei­ten aus den Ana­ly­se­er­geb­nis­sen ge­eig­ne­te Werk­stof­fe und Fer­ti­gungs­ver­fah­ren für ih­re Ent­wür­fe ab und be­grün­den ih­re Wahl.

BPE 2.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nen­nen die Ar­ten und Pro­ble­ma­ti­ken der Roh­stoff­ge­win­nung. Vom Auf­bau und der Ein­tei­lung der Werk­stof­fe aus­ge­hend lei­ten sie wich­ti­ge Werk­stof­f­ei­gen­schaf­ten ab. Aus der Ana­ly­se der Ei­gen­schaf­ten ord­nen sie den Werk­stof­fen ge­eig­ne­te Fer­ti­gungs­ver­fah­ren zu.

Phy­si­ka­li­sche Werk­stof­f­ei­gen­schaf­ten

  • Elas­ti­zi­tät, Plas­ti­zi­tät

  • Fes­tig­keit, Här­te

  • Duk­ti­li­tät, Sprö­dig­keit

  • Mas­se, Dich­te, Ge­wicht

  • elek­tri­sche und ther­mi­sche Leit­fä­hig­keit

  • Schmelz­tem­pe­ra­tur, ther­mi­sche Aus­deh­nung

Che­mi­sche Werk­stof­f­ei­gen­schaf­ten

  • Kor­ro­si­ons­be­stän­dig­keit

Grund­la­gen der Roh­stoff­ge­win­nung

  • kon­ven­tio­nel­le Roh­stoff­ge­win­nung
z. B. Ta­ge­bau, Ab­bau un­ter Ta­ge
  • ver­ant­wor­tungs­vol­le Roh­stoff­ge­win­nung
z. B. Um­welt­wir­kung, So­zi­al­aus­wir­kung, Re­cy­cling
Ein­tei­lung der Werk­stof­fe

  • Me­tal­le: Ei­sen‑, Nicht­ei­sen­werk­stof­fe

  • Nicht­me­tal­le: na­tür­li­che, künst­li­che Werk­stof­fe

  • Ver­bund­werk­stof­fe
z. B. WPC, GFK, CFK, Stahl­be­ton
Ein­tei­lung der Fer­ti­gungs­ver­fah­ren nach DIN 8580

  • Ur­for­men

  • Um­for­men

  • Tren­nen

  • Fü­gen

  • Be­schich­ten

  • Ver­än­de­rung von Stof­f­ei­gen­schaf­ten

Kri­te­ri­en der Werk­stoff­aus­wahl

  • Funk­ti­on

  • Her­stel­lung

  • Öko­no­mie

BPE 3

Ei­gen­schaf­ten und Ver­ar­bei­tung von Holz­werk­stof­fen

15

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­schei­den wich­ti­ge Mas­siv­höl­zer in der Pro­dukt­ge­stal­tung so­wie de­ren Ge­win­nung und tech­no­lo­gi­sche Ei­gen­schaf­ten. Sie er­mit­teln Mas­siv­höl­zer und Holz­werk­stof­fe bei Pro­dukt­ana­ly­sen und be­ur­tei­len de­ren Ein­satz un­ter tech­ni­schen, öko­no­mi­schen und öko­lo­gi­schen As­pek­ten. Sie lei­ten aus den Ana­ly­se­er­geb­nis­sen ge­eig­ne­te Mas­siv­höl­zer und de­ren Fer­ti­gungs­ver­fah­ren für ih­re Ent­wür­fe ab und be­grün­den ih­re Wahl.

BPE 3.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nen­nen un­ter­schied­li­che Mas­siv­höl­zer und be­schrei­ben den Auf­bau. Sie lei­ten aus dem Auf­bau die tech­no­lo­gi­schen Ei­gen­schaf­ten ab. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ver­glei­chen Mas­siv­höl­zer und ord­nen die­se ih­ren Ent­wür­fen und wei­te­ren An­wen­dungs­bei­spie­len zu.

Äs­the­ti­sche Ei­gen­schaf­ten

  • Auf­bau der Mas­siv­höl­zer: Rin­de, Bor­ke, Bast, Kam­bi­um, Splint­holz, Kern­holz, Mark

  • Mas­siv­holz­ar­ten: Weich­holz, Hart­holz, Na­del­höl­zer, Laub­höl­zer, exo­ti­sche Höl­zer

Tech­no­lo­gi­sche Ei­gen­schaf­ten

  • Hy­gro­sko­pi­zi­tät und Holz­feuch­te

  • Roh­dich­te

  • Form­än­de­rungs­ver­hal­ten

  • Quel­len und Schwin­den

  • Fes­tig­keit und Här­te

  • Rich­tungs­ab­hän­gig­keit der me­cha­ni­schen Ei­gen­schaf­ten

  • Wit­te­rungs­be­stän­dig­keit

BPE 3.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nen­nen un­ter­schied­li­che Holz­werk­stof­fe und be­schrei­ben de­ren Auf­bau. Sie lei­ten aus dem Auf­bau die tech­no­lo­gi­schen Ei­gen­schaf­ten ab. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ver­glei­chen Holz­werk­stof­fe und ord­nen die­se ih­ren Ent­wür­fen und wei­te­ren An­wen­dungs­bei­spie­len zu.

Äs­the­ti­sche Ei­gen­schaf­ten

  • Holz­werk­stof­fe auf Voll­holz­ba­sis
z. B. Brettsperr­holz, Brett­schicht­holz, St­ab­sperr­holz
  • Fur­nier­werk­stof­fe
z. B. Fur­nier­sperr­holz, Fur­nier­schicht­holz, Fur­nier­strei­fen­holz, Bie­ge­sperr­holz
  • Holz­span­werk­stof­fe
z. B. Flach­press­plat­te, Strang­press­plat­te, Span­holz­form­tei­le, Lang­span­plat­te
  • Holz­fa­ser­werk­stof­fe
z. B. Nass­ver­fah­ren: HFD, MB, HB, HFH, HFE
Tro­cken­ver­fah­ren: MDF, HDF
  • Holz­ver­bund­werk­stof­fe
z. B. WPC, Leicht­bau­plat­ten, Kunst­harz­press­holz, Flüs­sig­holz
Tech­no­lo­gi­sche Ei­gen­schaf­ten

  • Form­än­de­rungs­ver­hal­ten

  • me­cha­ni­sche Ei­gen­schaf­ten

BPE 3.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ord­nen Mas­siv­holz­ar­ten und Holz­werk­stof­fen pas­sen­de Fer­ti­gungs­ver­fah­ren zu. Sie ver­glei­chen Mas­siv­holz und Holz­werk­stof­fe und ord­nen die­se ih­ren ei­ge­nen Ent­wür­fen zu und be­grün­den ih­re Wahl.

Ver­ar­bei­tung von Mas­siv­holz

  • Fa­ser­schnittrich­tung

  • Spalt­bar­keit

  • Sä­gen, Frä­sen, Schlei­fen

Ver­ar­bei­tung von Holz­werk­stof­fen

  • Sä­gen, Frä­sen, Schlei­fen

  • Um­for­men un­ter Druck un­d/o­der Tem­pe­ra­tur

  • Nach­hal­tig­keit von Holz­werk­stof­fen

  • Um­welt­pro­ble­ma­tik
z. B. Bin­de­mit­tel
  • Ent­sor­gung, Re­cy­cling

BPE 4

Ei­gen­schaf­ten und Ver­ar­bei­tung von Me­tall­werk­stof­fen

15

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­schei­den wich­ti­ge Me­tal­le in der Pro­dukt­ge­stal­tung so­wie de­ren Ge­win­nung und tech­no­lo­gi­sche Ei­gen­schaf­ten. Sie er­mit­teln un­ter­schied­li­che Me­tal­le und Le­gie­run­gen bei Pro­dukt­ana­ly­sen und be­ur­tei­len de­ren Ein­satz un­ter tech­ni­schen, öko­no­mi­schen und öko­lo­gi­schen As­pek­ten. Sie lei­ten aus den Ana­ly­se­er­geb­nis­sen ge­eig­ne­te Le­gie­run­gen und Fer­ti­gungs­ver­fah­ren für ih­re Ent­wür­fe ab und be­grün­den ih­re Wahl.

BPE 4.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nen­nen un­ter­schied­li­che Me­tal­le. Sie be­schrei­ben den in­ne­ren Auf­bau der Me­tal­le, be­ur­tei­len den Zu­sam­men­hang zwi­schen dem in­ne­ren Auf­bau und den Werk­stof­f­ei­gen­schaf­ten und ver­glei­chen die­se.

Auf­bau von Me­tal­len

  • kris­tal­li­ner Auf­bau: Korn, Korn­gren­ze, Ge­fü­ge

  • Auf­bau Ele­men­tar­zel­len

Ei­gen­schaf­ten von Me­tal­len

  • me­cha­ni­sche Ei­gen­schaf­ten
z. B. Dich­te: Leicht- und Schwer­me­tal­le
  • elek­tri­sche Ei­gen­schaf­ten
z. B. elek­tri­sche Leit­fä­hig­keit, In­duk­ti­on
  • ther­mi­sche Ei­gen­schaf­ten
z. B. Schmelz­punkt, ther­mi­sche Leit­fä­hig­keit
  • Ver­for­mungs­ver­hal­ten der Me­tal­le, Elas­ti­zi­tät, Plas­ti­zi­tät, Duk­ti­li­tät, Sprö­dig­keit

BPE 4.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nen­nen un­ter­schied­li­che Le­gie­run­gen. Sie ver­glei­chen Me­tal­le und Le­gie­run­gen. Sie ord­nen ih­ren Ent­wür­fen und aus­ge­wähl­ten Pro­dukt­bei­spie­len die pas­sen­den Me­tal­le und Le­gie­run­gen so­wie Werk­zeu­ge und Ver­ar­bei­tungs­ver­fah­ren zu und be­grün­den ih­re Wahl.

Tech­ni­sche Le­gie­run­gen

  • Ei­sen und Ei­sen­le­gie­run­gen: Stäh­le, Stahl­guss, Guss­ei­sen

  • Kup­fer und Kup­fer­le­gie­run­gen: Mes­sing, Bron­ze, Neu­sil­ber, Cu-Ni

  • Alu­mi­ni­um und Alu­mi­ni­um­le­gie­run­gen

Ver­ar­bei­tung von Me­tal­len: Ur­for­men

  • Gie­ßen

  • Sin­tern

Ver­ar­bei­tung von Me­tal­len: Um­for­men

  • Bie­gen
vgl. „Ma­the­ma­tik I“ (BPE 2)
  • Wal­zen

  • Tief­zie­hen

  • Kalt­ver­fes­ti­gung, Kalt‑, War­mum­for­men

Ver­ar­bei­tung von Me­tal­len: Tren­nen

  • Sä­gen: Hand‑, Ma­schi­nen­sä­gen

  • Frä­sen: Stirn‑, Plan­frä­sen, Gleich­lauf‑, Ge­gen­lauf­frä­sen, Frä­ser-Aus­wahl

  • Boh­ren: Spi­ral­boh­rer, Ge­win­de­schnei­den

  • Fei­len: Hie­b-Ar­ten, Aus­wahl

  • Schlei­fen, Schleif­werk­zeu­ge

Ver­ar­bei­tung von Me­tal­len: Fü­gen

  • kraft­schlüs­sig: Schrau­ben

  • form­schlüs­sig: Nie­ten

  • stoff­schlüs­sig: Schwei­ßen, Lö­ten

Ver­ar­bei­tung von Me­tal­len: Ver­än­de­rung von Stof­f­ei­gen­schaf­ten

  • Wär­me­be­hand­lung: Ver­gü­ten, Weich­glü­hen

  • Ma­gne­ti­sie­ren

Ra­pid Ma­nu­fac­tu­ring
z. B. 3D-Me­tall­druck, SLM, SLS, EBM
Kor­ro­si­on und Kor­ro­si­ons­schutz

  • che­mi­sche bzw. elek­tro­che­mi­sche Kor­ro­si­on
elek­tro­che­mi­sche Span­nungs­rei­he
  • Be­schich­ten: La­ckie­ren, Fo­lie­ren, elek­tro­che­mi­sches Be­schich­ten, Elo­xie­ren, Pul­ver­be­schich­ten

Re­cy­cling von Me­tal­len

Schul­jahr 2

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

20

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt

z. B.
Übun­gen
An­wen­dun­gen
Wie­der­ho­lun­gen
z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung
z. B.
3-D-Druck von Pro­to­ty­pen
Vi­sua­li­sie­rung von Pro­duk­ten als Mo­dell
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten un­ter Be­ach­tung fä­cher­ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 5

Ei­gen­schaf­ten und Ver­ar­bei­tung von Kunst­stof­fen

15

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­schei­den wich­ti­ge Kunststoff­grup­pen in der Pro­dukt­ge­stal­tung und de­ren tech­no­lo­gi­sche Ei­gen­schaf­ten. Sie er­mit­teln Kunststof­fe bei Pro­dukt­ana­ly­sen und be­ur­tei­len de­ren Ein­satz. Sie wäh­len für ih­re Ent­wür­fe ge­eig­ne­te Werk­stof­fe und Fer­ti­gungs­ver­fah­ren aus und be­grün­den ih­re Wahl.

BPE 5.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­schei­den ver­schie­de­ne Kunst­stof­fe und be­schrei­ben die Her­stel­lung so­wie den prin­zi­pi­el­len Auf­bau. Sie lei­ten aus dem Auf­bau die tech­no­lo­gi­schen Ei­gen­schaf­ten ab. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ver­glei­chen Kunst­stof­fe und ord­nen die­se aus­ge­wähl­ten Pro­dukt­bei­spie­len zu.

Kunst­stoff­her­stel­lung

  • Po­ly­me­ri­sa­ti­on

  • Po­ly­kon­den­sa­ti­on

  • Po­ly­ad­di­ti­on

Kunst­stoffar­ten

  • Ther­mo­plas­te
z. B. PC, PET, PMMA, PE, POM, PU, PS, Po­ly­mer-Clay
  • Du­ro­plas­te
z. B. EP, PF, MF
  • Elast­o­me­re
z. B. BR, CR
Bio­lo­gi­sche Kunst­stof­fe
Zwei-Ach­sen­mo­dell Kunst­stof­fe
  • bio­ba­sier­te Kunst­stof­fe
z. B. Stär­ke, Cel­lu­lo­se, Po­ly­milch­säu­ren, PHB
  • bio­ab­bau­ba­re Kunst­stof­fe

Ei­gen­schaf­ten von Kunst­stof­fen

  • Dich­te

  • Fes­tig­keit

  • che­mi­sche Be­stän­dig­keit

BPE 5.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ver­glei­chen un­ter­schied­li­che Kunst­stof­fe, ord­nen die­se ih­ren Ent­wür­fen und aus­ge­wähl­ten Pro­dukt­bei­spie­len zu und ana­ly­sie­ren pas­sen­de Ver­ar­bei­tungs­ver­fah­ren. Sie be­grün­den ih­re Wahl.

Ver­ar­bei­tung von Kunst­stof­fen: Ur­for­men

  • Spritz­guss, Ex­tru­die­ren, Blas­for­men, Pres­sen

Ver­ar­bei­tung von Kunst­stof­fen: Um­for­men

  • ther­mi­sches Um­for­men

Ver­ar­bei­tung von Kunst­stof­fen: Tren­nen

  • Spa­nen, Zer­tei­len, ther­mi­sches Tren­nen

Ver­ar­bei­tung von Kunst­stof­fen: Fü­gen

  • Kle­ben, Reib­schwei­ßen

Ge­ne­ra­ti­ve Fer­ti­gungs­ver­fah­ren

  • Ra­pid Too­ling
z. B. FDM, SLA
  • Ra­pid Pro­to­typ­ing

  • Ra­pid Ma­nu­fac­tu­ring
z. B. In­dus­trie 4.0
Kleb­stof­fe und Ver­kle­bun­gen

  • phy­si­ka­li­sche Kleb­stof­fe: Schmelz­kleb­stof­fe, Plas­t­iso­le, Kon­takt­kleb­stof­fe

  • che­misch ab­bin­den­de Kleb­stof­fe: Po­ly­kon­den­sa­ti­ons‑, Po­ly­ad­di­ti­ons‑, Po­ly­me­ri­sa­ti­ons­kleb­stof­fe

Ent­sor­gung und Öko­lo­gie

  • Re­cy­cling
z. B. sor­ten­rei­nes Re­cy­celn, Re­cy­cling von Ver­bund­werk­stof­fen
  • Um­welt­pro­ble­ma­tik
z. B. Ver­mül­lung, Mi­kro­plas­tik, Kunst­stoff­mül­l-S­tru­del in den Ozea­nen

BPE 6

Ei­gen­schaf­ten und Ver­ar­bei­tung von Pa­pier­werk­stof­fen

10

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­schei­den wich­ti­ge Pa­pier­werk­stof­fe in der Pro­dukt­ge­stal­tung und de­ren tech­no­lo­gi­sche Ei­gen­schaf­ten. Sie er­mit­teln Pa­pierwerk­stof­fe bei Pro­dukt­ana­ly­sen und be­ur­tei­len de­ren Ein­satz. Sie wäh­len für ih­re Ent­wür­fe ge­eig­ne­te Pa­pierwerk­stof­fe und Fer­ti­gungs­ver­fah­ren aus und be­grün­den ih­re Wahl.

BPE 6.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nen­nen un­ter­schied­li­che Pa­pier­stof­fe und be­schrei­ben den Auf­bau. Sie lei­ten aus dem Auf­bau die tech­no­lo­gi­schen Ei­gen­schaf­ten ab. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ver­glei­chen Pa­pier­stof­fe und ord­nen die­se ih­ren Ent­wür­fen und aus­ge­wähl­ten Pro­dukt­bei­spie­len zu und be­grün­den ih­re Wahl.

Auf­bau von Pa­pier

  • Zell­stoff
z. B. Holz, Alt­pa­pier, Cel­lu­lo­se
  • Füll­stof­fe
z. B. Kao­lin, Tal­kum, Ti­tan­di­oxid, Stär­ke, Farb- Pig­ment, Lei­mung, Nass­fest­mit­tel
Pa­pier­ar­ten

  • gra­fi­sche Pa­pie­re
z. B. Druck- und Schreib­pa­pie­re
  • Ver­pa­ckungs­pa­pie­re und ‑pap­pe

  • tech­ni­sche Pa­pie­re, Spe­zi­al­pa­pie­re
z. B. Fil­ter­pa­pier, Bank­no­ten­pa­pier, Zi­ga­ret­ten­pa­pier
  • Pseu­do­pa­pie­re
z. B. Pa­py­rus
Ei­gen­schaf­ten von Pa­pier

  • Hy­gro­sko­pi­zi­tät

  • In­ho­mo­ge­ni­tät

Pa­pier­her­stel­lung

  • in­dus­tri­el­le Her­stel­lung

  • hand­werk­li­che Her­stel­lung

Norm­ma­ße für Pa­pier nach DIN 6730
z. B. Bo­gen, Buch, Ries, Bal­len

BPE 6.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ana­ly­sie­ren pas­sen­de Ver­ar­bei­tungs­ver­fah­ren für Pa­pier­werk­stof­fe un­ter Be­ach­tung öko­lo­gi­scher As­pek­te.

Grund­la­gen der Pa­pier­ver­ar­bei­tung

  • Um­for­men: Fal­zen

  • Tren­nen: Sche­ren

  • Fü­gen: Kle­ben

Pa­pier­re­cy­cling und Öko­lo­gie

BPE 7

Grund­la­gen der Me­cha­nik

15

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­stim­men an­hand ein­fa­cher phy­si­ka­li­scher Ex­pe­ri­men­te und Ver­su­che tech­no­lo­gi­sche Kenn­wer­te ver­schie­de­ner Werk­stof­fe. Sie nen­nen Be­grif­fe der Me­cha­nik und ver­wen­den die­se bei pro­dukt­spe­zi­fi­schen Fra­ge­stel­lun­gen. Sie be­nen­nen und be­wer­ten ein­fa­che Kon­struk­tio­nen auf pro­dukt­ge­rech­te oder werk­stoff­ge­rech­te Kon­struk­ti­on und be­rech­nen da­zu ein­fa­che Werk­stoff­kenn­wer­te.

BPE 7.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nen­nen me­cha­ni­sche Kenn­grö­ßen in der Pro­dukt­ent­wick­lung und be­rech­nen Kenn­wer­te der tech­ni­schen Me­cha­nik.

Grö­ßen der Me­cha­nik

  • Kräf­te: Ge­wichts­kraft, Fe­der­kraft, La­ger­kräf­te

  • Mo­men­te: Dreh­mo­ment, Träg­heits­mo­ment

  • Span­nun­gen: Zug­span­nung, Druck­span­nung, Bie­ge­span­nung

Be­rech­nun­gen in der Me­cha­nik

  • Kräf­te, Dreh­mo­ment, Fla­schen­zug, He­bel­ge­setz

  • Fes­tig­keit: Zug‑, Druck­kräf­te, Si­cher­heits­fak­tor

BPE 7.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wer­ten Er­geb­nis­se aus Werk­stoff­prüf­ver­su­chen aus und er­mit­teln die phy­si­ka­li­schen Werk­stoff­kenn­wer­te. Sie lei­ten aus die­sen Wer­ten Ge­stal­tungs­richt­li­ni­en für ih­re Pro­dukt­ent­wür­fe ab, dis­ku­tie­ren ih­re Er­geb­nis­se und op­ti­mie­ren ih­re ent­wor­fe­nen Pro­duk­te.

Tech­no­lo­gi­sche Ei­gen­schaf­ten von Werk­stof­fen und de­ren Er­fas­sung

  • Zug­ver­such
z. B. Fes­tig­keit, Elas­ti­zi­tät, Plas­ti­zi­tät
  • Bie­ge­ver­such
z. B. Sprö­dig­keit, Zä­hig­keit
  • Här­te­prü­fung
z. B. Här­te nach Vi­ckers, Bri­nell, Rock­well, Sho­re, Mar­tens
Be­wer­tung und Op­ti­mie­rung ein­fa­cher Kon­struk­tio­nen

BPE 8

Pro­dukt und Ge­sell­schaft

10

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ent­wi­ckeln Kri­te­ri­en zur Be­wer­tung der öko­lo­gi­schen und öko­no­mi­schen As­pek­te im Ge­stal­tungs­pro­zess ei­nes Pro­dukts. Sie ana­ly­sie­ren den per­sön­li­chen Ein­fluss im Pro­dukt­le­bens­zy­klus und be­wer­ten das ei­ge­ne Kon­sum­ver­hal­ten. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­schei­den Schutz­rech­te und be­schrei­ben Grund­la­gen in der Pro­dukt­haf­tung.

BPE 8.1

Un­ter Be­ach­tung von ge­sell­schaft­li­chen, öko­lo­gi­schen und öko­no­mi­schen Fra­ge­stel­lun­gen ana­ly­sie­ren die Schü­le­rin­nen und Schü­ler Pro­duk­te. Sie be­schrei­ben ak­tu­el­le Ent­wick­lun­gen in der Pro­dukt­ge­stal­tung.

Le­bens­zy­klus ei­nes Pro­dukts
vgl. „Be­triebs­wirt­schaft“ (BPE 5)
  • Roh­stoff- und Werk­stoff­ge­win­nung

  • Nut­zung

  • Ent­sor­gung
z. B. Ver­wer­tung
Re­cy­cling

  • Ver­bund­werk­stof­fe
sor­ten­rei­ne Tren­nung
Nach­hal­tig­keit
Drei-Säu­len-Mo­dell
  • öko­lo­gi­sche As­pek­te
z. B. Gleich­ge­wicht Öko­sys­te­me, Res­sour­cen­scho­nung, Se­cond Life
  • öko­no­mi­sche As­pek­te
z. B. Suf­fi­zi­enz, Ef­fi­zi­enz, Kon­sis­tenz
  • ethi­sche As­pek­te
z. B. glo­ba­le und in­ter­ge­ne­ra­tio­nel­le Ge­rech­tig­keit
Nach­hal­tig­keit als Ver­kaufs­ar­gu­ment

BPE 8.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ana­ly­sie­ren un­ter­schied­li­che Schutz­rech­te und un­ter­schei­den die­se. Sie be­schrei­ben Grund­la­gen in der Pro­dukt­haf­tung und be­ur­tei­len die Ver­ant­wor­tung des Pro­dukt­de­si­gners.

Schutz von De­sign

  • ein­ge­tra­ge­nes De­sign, De­sign­ge­setz

  • Ge­brauchs­mus­ter, Ge­brauchs­mus­ter­ge­setz

  • Pa­tent, Pa­tent­ge­setz

Pro­dukt­haf­tung, Pro­dukt­haf­tungs­ge­setz
vgl. „Be­triebs­wirt­schaft“ (BPE 5)

Ope­ra­to­ren­lis­te

In den Ziel­for­mu­lie­run­gen der Bil­dungs­plan­ein­hei­ten wer­den Ope­ra­to­ren (= hand­lungs­lei­ten­de Ver­ben) ver­wen­det. Die­se Ziel­for­mu­lie­run­gen le­gen fest, wel­che An­for­de­run­gen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in der Re­gel er­fül­len. Zu­sam­men mit der Zu­ord­nung zu ei­nem der drei An­for­de­rungs­be­rei­che (AFB; I: Re­pro­duk­ti­on, II: Re­or­ga­ni­sa­ti­on, III: Trans­fer/Be­wer­tung) die­nen Ope­ra­to­ren ei­ner Prä­zi­sie­rung der Ziel­for­mu­lie­run­gen. Dies si­chert das Er­rei­chen des vor­ge­se­he­nen Ni­veaus und die an­ge­mes­se­ne In­ter­pre­ta­ti­on der Stan­dards.

An­for­de­rungs­be­rei­che:
An­for­de­rungs­be­reich I um­fasst die Re­pro­duk­ti­on und die An­wen­dung ein­fa­cher Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, das Dar­stel­len von Sach­ver­hal­ten in vor­ge­ge­be­ner Form so­wie die Dar­stel­lung ein­fa­cher Be­zü­ge.
An­for­de­rungs­be­reich II um­fasst die Re­or­ga­ni­sa­ti­on und das Über­tra­gen kom­ple­xe­rer Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, die si­tua­ti­ons­ge­rech­te An­wen­dung von tech­ni­schen Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­men, die Wie­der­ga­be von Be­wer­tungs­an­sät­zen so­wie das Her­stel­len von Be­zü­gen, um tech­ni­sche Pro­blem­stel­lun­gen ent­spre­chend den all­ge­mei­nen Re­geln der Tech­nik zu lö­sen.
An­for­de­rungs­be­reich III um­fasst das pro­blem­be­zo­ge­ne An­wen­den und Über­tra­gen kom­ple­xer Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, die si­tua­ti­ons­ge­rech­te Aus­wahl von Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­men, das Her­stel­len von Be­zü­gen und das Be­wer­ten von Sach­ver­hal­ten.
Ope­ra­tor Er­läu­te­rung Zu­ord­nung
An­for­de­rungs­be­rei­che
ab­lei­ten
auf der Grund­la­ge re­le­van­ter Merk­ma­le sach­ge­rech­te Schlüs­se zie­hen
II
ab­schät­zen
auf der Grund­la­ge von be­grün­de­ten Über­le­gun­gen Grö­ßen­ord­nun­gen an­ge­ben
II
ana­ly­sie­ren, un­ter­su­chen
für ei­ne ge­ge­be­ne Pro­blem- oder Fra­ge­stel­lung sys­te­ma­tisch bzw. kri­te­ri­en­ge­lei­tet wich­ti­ge Be­stand­tei­le, Merk­ma­le oder Ei­gen­schaf­ten ei­nes Sach­ver­hal­tes oder ei­nes Ob­jek­tes er­schlie­ßen und de­ren Be­zie­hun­gen zu­ein­an­der dar­stel­len
II
an­wen­den, über­tra­gen
ei­nen be­kann­ten Zu­sam­men­hang oder ei­ne be­kann­te Me­tho­de zur Lö­sungs­fin­dung bzw. Ziel­er­rei­chung auf ei­nen an­de­ren, ggf. un­be­kann­ten Sach­ver­halt be­zie­hen
II, III
auf­bau­en
Ob­jek­te und Ge­rä­te ziel­ge­rich­tet an­ord­nen und kom­bi­nie­ren
II
auf­stel­len
fach­spe­zi­fi­sche For­meln, Glei­chun­gen, Glei­chungs­sys­te­me, Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen oder Re­ak­ti­ons­me­cha­nis­men ent­wi­ckeln
II
aus­wer­ten
In­for­ma­tio­nen (Da­ten, Ein­zel­er­geb­nis­se o. a.) er­fas­sen, in ei­nen Zu­sam­men­hang stel­len und dar­aus ziel­ge­rich­te­te Schluss­fol­ge­run­gen zie­hen
II, III
be­grün­den
Sach­ver­hal­te oder Aus­sa­gen auf Re­geln, Ge­setz­mä­ßig­kei­ten bzw. kau­sa­le Zu­sam­men­hän­ge oder wei­te­re nach­voll­zieh­ba­re Ar­gu­men­te zu­rück­füh­ren
II
be­nen­nen, nen­nen, an­ge­ben
Ele­men­te, Sach­ver­hal­te, Be­grif­fe, Da­ten oder Fak­ten oh­ne Er­läu­te­rung und Wer­tung auf­zäh­len
I
be­ra­ten
ei­ne Ent­schei­dungs­fin­dung fach­kom­pe­tent und ziel­grup­pen­ge­recht un­ter­stüt­zen
III
be­rech­nen
Er­geb­nis­se aus ge­ge­be­nen Wer­ten/Da­ten durch Re­chen­ope­ra­tio­nen oder gra­fi­sche Lö­sungs­me­tho­den ge­win­nen
II
be­schrei­ben
Struk­tu­ren, Si­tua­tio­nen, Zu­sam­men­hän­ge, Pro­zes­se und Ei­gen­schaf­ten ge­nau, sach­lich, struk­tu­riert und fach­sprach­lich rich­tig mit ei­ge­nen Wor­ten dar­stel­len, da­bei wird auf Er­klä­run­gen oder Wer­tun­gen ver­zich­tet
I, II
be­stim­men
Sach­ver­hal­te und In­hal­te prä­gnant und kri­te­ri­en­ge­lei­tet dar­stel­len
I
be­stä­ti­gen, be­wei­sen, nach­wei­sen, über­prü­fen, prü­fen
die Gül­tig­keit, Schlüs­sig­keit und Be­rech­ti­gung ei­ner Aus­sa­ge (z. B. Hy­po­the­se, Mo­dell oder Na­tur­ge­setz) durch ein Ex­pe­ri­ment, ei­ne lo­gi­sche Her­lei­tung oder sach­li­che Ar­gu­men­ta­ti­on be­le­gen bzw. wi­der­le­gen
III
be­ur­tei­len, Stel­lung neh­men
zu ei­nem Sach­ver­halt oder ei­ner Aus­sa­ge ei­ne ei­ge­ne, auf Fach­wis­sen so­wie fach­li­chen Me­tho­den und Maß­stä­ben be­grün­de­te Po­si­ti­on über de­ren Sinn­haf­tig­keit ver­tre­ten
III
be­wer­ten, kri­tisch Stel­lung neh­men
zu ei­nem Sach­ver­halt oder ei­ner Aus­sa­ge ei­ne ei­ge­ne, auf ge­sell­schaft­lich oder per­sön­li­che Wert­vor­stel­lun­gen be­grün­de­te Po­si­ti­on über de­ren An­nehm­bar­keit ver­tre­ten
III
cha­rak­te­ri­sie­ren
spe­zi­fi­schen Ei­gen­hei­ten von Sach­ver­hal­ten, Ob­jek­ten, Vor­gän­gen, Per­so­nen o. a. un­ter lei­ten­den Ge­sichts­punk­ten her­aus­ar­bei­ten und dar­stel­len
II
dar­stel­len, dar­le­gen
Sach­ver­hal­te, Struk­tu­ren, Zu­sam­men­hän­ge, Me­tho­den oder Er­geb­nis­se etc. un­ter ei­ner be­stimm­ten Fra­ge­stel­lung in ge­eig­ne­ten Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­ma­ten struk­tu­riert und ggf. fach­sprach­lich wie­der­ge­ben
I, II
dis­ku­tie­ren, er­ör­tern
Pro- und Kon­tra-Ar­gu­men­te zu ei­ner Aus­sa­ge bzw. Be­haup­tung ein­an­der ge­gen­über­stel­len und ab­wä­gen
III
do­ku­men­tie­ren
Ent­schei­den­de Er­klä­run­gen, Her­lei­tun­gen und Skiz­zen zu ei­nem Sach­ver­halt bzw. Vor­gang an­ge­ben und sys­te­ma­tisch ord­nen
I, II
durch­füh­ren
ei­ne vor­ge­ge­be­ne oder ei­ge­ne An­lei­tung bzw. An­wei­sung um­set­zen
I, II
ein­ord­nen, ord­nen, zu­ord­nen, ka­te­go­ri­sie­ren, struk­tu­rie­ren
Be­grif­fe, Ge­gen­stän­de usw. auf der Grund­la­ge be­stimm­ter Merk­ma­le sys­te­ma­tisch ein­tei­len; so wird deut­lich, dass Zu­sam­men­hän­ge un­ter vor­ge­ge­be­nen oder selbst ge­wähl­ten Ge­sichts­punk­ten be­grün­det her­ge­stellt wer­den
II
emp­feh­len
Pro­duk­te und Ver­hal­tens­wei­sen kun­den- und si­tua­ti­ons­ge­recht vor­schla­gen
II
ent­wi­ckeln, ent­wer­fen, ge­stal­ten
Wis­sen und Me­tho­den ziel­ge­rich­tet und ggf. krea­tiv mit­ein­an­der ver­knüp­fen, um ei­ne ei­gen­stän­di­ge Ant­wort auf ei­ne An­nah­me oder ei­ne Lö­sung für ei­ne Pro­blem­stel­lung zu er­ar­bei­ten oder wei­ter­zu­ent­wi­ckeln
III
er­klä­ren
Struk­tu­ren, Pro­zes­se oder Zu­sam­men­hän­ge ei­nes Sach­ver­halts nach­voll­zieh­bar, ver­ständ­lich und fach­lich be­grün­det zum Aus­druck brin­gen
I, II
er­läu­tern
We­sent­li­ches ei­nes Sach­ver­halts, Ge­gen­stands, Vor­gangs etc. mit­hil­fe von an­schau­li­chen Bei­spie­len oder durch zu­sätz­li­che In­for­ma­tio­nen ver­deut­li­chen
II
er­mit­teln
ei­nen Zu­sam­men­hang oder ei­ne Lö­sung fin­den und das Er­geb­nis for­mu­lie­ren
I, II
er­schlie­ßen
ge­for­der­te In­for­ma­tio­nen her­aus­ar­bei­ten oder Sach­ver­hal­te her­lei­ten, die nicht ex­pli­zit in dem zu­grun­de lie­gen­den Ma­te­ri­al ge­nannt wer­den
II
for­mu­lie­ren
Ge­for­der­tes knapp und prä­zi­se zum Aus­druck brin­gen
I
her­stel­len
nach an­er­kann­ten Re­geln Zu­be­rei­tun­gen aus Stof­fen ge­win­nen, an­fer­ti­gen, zu­be­rei­ten, be- oder ver­ar­bei­ten, um­fül­len, ab­fül­len, ab­pa­cken und kenn­zeich­nen
II, III
im­ple­men­tie­ren
Struk­tu­ren un­d/o­der Pro­zes­se mit Blick auf ge­ge­be­ne Rah­men­be­din­gun­gen, Ziel­an­for­de­run­gen so­wie et­wai­ge Re­geln in ei­nem Sys­tem um­set­zen
II, III
in­for­mie­ren
fach­li­che In­for­ma­tio­nen ziel­grup­pen­ge­recht auf­be­rei­ten und struk­tu­rie­ren
II
in­ter­pre­tie­ren, deu­ten
auf der Grund­la­ge ei­ner be­schrei­ben­den Ana­ly­se Er­klä­rungs­mög­lich­kei­ten für Zu­sam­men­hän­ge und Wir­kungs­wei­sen mit Blick auf ein schlüs­si­ges Ge­samt­ver­ständ­nis auf­zei­gen
III
kenn­zeich­nen
Mar­kie­run­gen, Sym­bo­le, Zei­chen oder Eti­ket­ten an­brin­gen, die gel­ten­den Kon­ven­tio­nen un­d/o­der ge­setz­li­chen Vor­schrif­ten ent­spre­chen
II
op­ti­mie­ren
ei­nen ge­ge­be­nen tech­ni­schen Sach­ver­halt, ei­nen Quell­code oder ei­ne ge­ge­be­ne tech­ni­sche Ein­rich­tung so ver­än­dern, dass die ge­for­der­ten Kri­te­ri­en un­ter ei­nem be­stimm­ten As­pekt er­füllt wer­den
II, III
pla­nen
die Schrit­te ei­nes Ar­beits­pro­zes­ses an­ti­zi­pie­ren und ei­ne nach­voll­zieh­ba­re er­geb­nis­ori­en­tier­te An­ord­nung der Schrit­te vor­neh­men
III
prä­sen­tie­ren
Sach­ver­hal­te struk­tu­riert, me­di­en­ge­stützt und adres­sa­ten­ge­recht vor­tra­gen
II
skiz­zie­ren
Sach­ver­hal­te, Ob­jek­te, Struk­tu­ren oder Er­geb­nis­se auf das We­sent­li­che re­du­zie­ren und über­sicht­lich dar­stel­len
I
über­set­zen
ei­nen Sach­ver­halt oder ein­zel­ne Wör­ter und Phra­sen wort­ge­treu in ei­ner an­de­ren Spra­che wie­der­ge­ben
II
va­li­die­ren, tes­ten
Er­brin­gung ei­nes do­ku­men­tier­ten Nach­wei­ses, dass ein be­stimm­ter Pro­zess oder ein Sys­tem kon­ti­nu­ier­lich ei­ne Funk­tio­na­li­tät/Pro­dukt er­zeugt, das die zu­vor de­fi­nier­ten Spe­zi­fi­ka­tio­nen und Qua­li­täts­merk­ma­le er­füllt
I
ver­all­ge­mei­nern
aus ei­ner Ein­sicht ei­ne Aus­sa­ge for­mu­lie­ren, die für ver­schie­de­ne An­wen­dungs­be­rei­che Gül­tig­keit be­sitzt
II
ver­drah­ten
Be­triebs­mit­tel nach ei­nem vor­ge­ge­be­nen An­schluss‑/ Strom­lauf­plan sys­te­ma­tisch elek­trisch mit­ein­an­der ver­bin­den
I, II
ver­glei­chen, ge­gen­über­stel­len, un­ter­schei­den
nach vor­ge­ge­be­nen oder selbst ge­wähl­ten Ge­sichts­punk­ten pro­blem­be­zo­gen Ge­mein­sam­kei­ten, Ähn­lich­kei­ten und Un­ter­schie­de er­mit­teln und ge­gen­über­stel­len so­wie auf die­ser Grund­la­ge ggf. ein ge­wich­te­tes Er­geb­nis for­mu­lie­ren
II
wie­der­ge­ben
we­sent­li­che In­for­ma­ti­on un­d/o­der de­ren Zu­sam­men­hän­ge struk­tu­riert zu­sam­men­fas­sen
I
zeich­nen
ei­nen be­ob­acht­ba­ren oder ge­ge­be­nen Sach­ver­halt mit gra­fi­schen Mit­teln und ggf. un­ter Ein­hal­tung von fach­li­chen Kon­ven­tio­nen (z. B. Sym­bo­le, Per­spek­ti­ven etc.) dar­stel­len
I, II
zei­gen, auf­zei­gen
Sach­ver­hal­te, Pro­zes­se o. a. sach­lich be­schrei­ben und er­läu­tern
I, II
zu­sam­men­fas­sen
das We­sent­li­che sach­be­zo­gen, kon­zen­triert so­wie in­halt­lich und sprach­lich struk­tu­riert mit ei­ge­nen Wor­ten wie­der­ge­ben
I, II

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