Meisterprüfung Kälte- und Klimatechnik cheat sheet

Verdichterleistung: Kälteleistung Q0 = m_dot · (h1 − h4); Verdichterarbeit P = m_dot · (h2 − h1) / η_is; Leistungszahl COP = Q0 / P.

Carnot-Wirkungsgrad: COP_Carnot = T0 / (Tc − T0) mit absoluten Temperaturen in Kelvin; der reale COP liegt typisch bei 40–60 % des Carnot-Werts.

Überhitzung am Verdampferaustritt 5–8 K, Unterkühlung am Verflüssigeraustritt 3–5 K sind übliche Auslegungswerte für Expansionsventile.

Sauggastemperatur muss über der Taupunkttemperatur des Öls bleiben; zu hohe Überhitzung senkt die Dichte und damit die Liefermenge.

Leistungsregelung: Heißgasbypass, Zylinderabschaltung, Frequenzumrichter oder Saugdruckregler; Gleitdruckregelung spart bei Teilast Energie.

Verflüssigerauslegung: Wärmeabgabe Qc = Q0 + P_el; bei luftgekühlten Verflüssigern ΔT_Luft 8–12 K, Verflüssigungstemperatur mindestens 10–15 K über Außenluft.

Rohrnetz: Druckverlust saugseitig unter 0,5 bar, flüssigkeitsseitig unter 1 bar anstreben; Ölrückführung über Mindestgeschwindigkeit im Sauggas sicherstellen.

Kältemittelfüllung über Unterkühlung und Überhitzung prüfen; Blasenbildung im Schauglas zeigt Füllungsmangel bei flüssigkeitsseitiger Einspeisung.

Luftvolumenstrom: V_dot = m_dot / ρ; Erwärmungsleistung Q = V_dot · ρ · c_p · ΔT mit ρ ≈ 1,2 kg/m³ und c_p ≈ 1,005 kJ/(kg·K).

Feuchte: absolute Feuchte x in g/kg; Enthalpie h = 1,006·T + x·(2501 + 1,86·T) in kJ/kg trockene Luft.

Behaglichkeit nach DIN EN 16798: Winter 20–24 °C, Sommer 23–26 °C; CO2-Konzentration unter 1000 ppm als Lüftungsrichtwert.

Luftwechselrate n = V_dot / V_Raum in 1/h; Mindestaußenluftvolumenstrom je Person nach Nutzung (z. B. 30 m³/h bei Büro).

Kanalnetz: Druckverlust Δp = λ · (L/d) · (ρ/2) · v²; Geschwindigkeiten in Hauptkanälen 4–8 m/s, in Zuluftkanälen 2–4 m/s.

Kältegeräte-Aufstellung: Mindestabstände zu Wänden, freie Ansaug- und Ausblasquerschnitte, Kondensatableitung mit Gefälle und Geruchsverschluss.

Regelung: Zweipunktregelung für einfache Anlagen, PI-Regelung für Zulufttemperatur; Hysterese mindestens 1 K zur Vermeidung von Takten.

WRG-Systeme: Kreuzstrom 50–60 %, Rotationswärmetauscher 70–85 % Rückwärmzahl; Frostschutz bei Abluftfeuchte beachten.

GWP und CO2-Äquivalent: CO2eq = Füllmenge [t] · GWP; ab 5 t CO2eq (hermetisch geschlossen 10 t) gelten Dichtheitsprüfpflichten nach F-Gase-Verordnung (EU) 2024/573.

Dichtheitsprüfintervalle nach CO2eq-Größe gestaffelt (12, 24, 48, 84 Monate); nach Reparatur Prüfung innerhalb eines Monats.

Sachkundebescheinigung nach F-Gase-Verordnung erforderlich für Arbeiten an Anlagen mit fluorierten Treibhausgasen; Zertifizierung des Betriebs nach EN ISO 11663.

Rückgewinnungspflicht: Kältemittel darf nicht in die Atmosphäre abgelassen werden; Rückgewinnungsbehälter, Wiegeprotokoll und Entsorgungsnachweis dokumentieren.

Sicherheitsgruppe nach DIN EN 378: A1 (z. B. R32, R410A), A2L (R454B, R1234yf), A3 (Propan R290); Füllmengengrenzen und Aufstellungsanforderungen je Gruppe.

Betreiberpflichten: Betreiberhandbuch, Anlagenregister, Aufzeichnung von Füllmenge, Prüfungen und Reparaturen, mindestens fünf Jahre Aufbewahrung.

Verbote/Quoten: seit 2025 GWP-Grenzen für neue hermetische Anlagen; schrittweiser Ausstieg aus HFKW mit hohem GWP nach Quotenpfad.

Kennzeichnung: Anlagen mit fluorierten Treibhausgasen müssen Füllmenge, Kältemitteltyp und CO2eq-Angabe tragen.

Ohmsches Gesetz U = R · I; Leistung P = U · I · cos φ bei Wechselstrom; Scheinleistung S in VA, Wirkleistung P in W.

Drehstrom: U_Strang = U_Leiter / √3; P = √3 · U · I · cos φ; Drehfeldrichtung durch Tausch zweier Außenleiter umkehren.

Motorschutz: Bemessungsstrom aus Typenschild, Schutzschalter auf Motornennstrom einstellen; Anlaufstrom bei Kurzschlussläufer 5–8 × I_N.

Schutzmaßnahmen: RCD 30 mA für Steckdosen im Außenbereich und Feuchträumen; Schutzleiterwiderstand und Isolationswiderstand (≥ 1 MΩ) messen.

Kondensatoren: Betriebskondensator für Einphasenmotoren, Kapazität nach Herstellerangabe; Anlaufkondensator nur kurzzeitig zugeschaltet.

Kabeldimensionierung nach Strombelastbarkeit, Häufung und Verlegeart; Spannungsfall bis zur letzten Steckdose max. 3–5 %.

Steuerstromkreise: Schützschaltungen, Selbsthaltung, Verriegelungen; Sicherungen und Leitungsschutzschalter mit Auslösekennlinie B/C/D auswählen.

Elektronische Expansionsventile und Frequenzumrichter benötigen EMV-gerechte Verkabelung, geschirmte Leitungen und Potentialausgleich.

Regelkreisglieder: Fühler (Sensor), Regler, Stellglied, Regelstrecke; Führungsgröße w, Regelgröße x, Regelabweichung e = w − x.

PID-Verhalten: P-Anteil proportional zur Abweichung, I-Anteil beseitigt bleibende Abweichung, D-Anteil wirkt auf Änderungsgeschwindigkeit und dämpft.

Sensoren: PT100/PT1000 (Widerstand), NTC (negativer Temperaturkoeffizient), Drucktransmitter 4–20 mA; 4–20 mA ist gegenüber Spannung störsicher.

Regelcharakteristiken: Zweipunkt, Dreipunkt, stetig; bei Verdichtern Mindestlaufzeit und Mindestpausenzeit zur Ölrückführung beachten.

GLT-Schnittstellen: Modbus RTU/TCP, BACnet, KNX; Adressierung, Baudrate und Abschlusswiderstände müssen übereinstimmen.

Sicherheitskette: Hochdruckpressostat, Niederdruckschalter, Strömungswächter, Motorschutz in Reihe; Freigabe nur bei allen Signalen in Ordnung.

Abtastzeit nach Regelstrecke wählen: bei schnellen Kältekreisen < 1 s, bei Raumtemperaturregelungen 10–60 s ausreichend.

Dokumentation: R&I-Schema, Klemmenplan, Parametrierprotokoll und Inbetriebnahmeprotokoll sind Bestandteil der Übergabe.

Kupferrohre für Kältekreise: hart (R290/R410A hohe Drücke) oder halbhart; Wanddicken nach Druck und Nennweite, EN 1057 und EN 12735.

Silberhartlöten mit Flussmittel (außer bei phosphorhaltigem Lot auf Kupfer-Kupfer) und Schutzgas; Weichlöten ist für Hochdruck-Kältemittelkreise unzulässig.

Stickstoffspülen beim Hartlöten verhindert Zunder im Rohr; Durchfluss gering halten, Rohrende offen lassen.

Druckprüfung: Stickstoff oder trockener Stickstoff, Prüfdruck nach Herstellerangabe (oft 1,1–1,3 × max. Betriebsdruck), Dichtheit über 24 h.

Evakuierung: Vakuum unter 1 mbar (besser < 0,5 mbar), Haltezeit mindestens 30 min ohne Druckanstieg; Feuchteanzeiger prüfen.

Werkstoffprüfung: Sichtprüfung, Dichtheitsprüfung, Druckprobe, bei Bedarf Helium-Lecksuche oder Spektrometer; Dokumentation im Prüfprotokoll.

Rohrhalterungen: Abstände nach Nennweite, Schwingungskompensatoren an Verdichtern, Dehnungsbögen bei langen Leitungen.

Korrosionsschutz: Kälteleitungen isolieren und dampfdicht ausführen; Diffusion von Feuchte in die Isolierung vermeiden (Dampfsperre).

Inbetriebnahme-Reihenfolge: Dichtheitsprüfung, Evakuierung, Füllung nach Gewicht, elektrische Prüfung, Funktionslauf, Protokoll.

Fehlerdiagnose über Drücke und Temperaturen: hohe Saugdruck/hohe Überhitzung → Überfüllung oder Verschmutzung; niedriger Saugdruck → Mangel oder Verstopfung.

Unterkühlung und Überhitzung gemeinsam bewerten; beide hoch → Verflüssiger verschmutzt oder Überfüllung; beide niedrig → Mangel.

Wartungsplan: Filter, Wärmetauscher, Kondensatorreinigung, Dichtheitskontrolle, Ölstand, elektrische Anschlüsse, Sicherheitskette prüfen.

Verschleißteile: Dichtungen, Schauglas, Filtertrockner, Kondensatpumpe, Riemen und Lager nach Herstellerintervall tauschen.

Messmittel: Manometer, Thermometer, Multimeter, Isolationsmessgerät, Lecksuchgerät; Kalibrierung und Prüfmittelüberwachung dokumentieren.

Störungsursachen strukturiert eingrenzen: elektrisch (Spannung, Schütz, Motor) → mechanisch (Verdichter, Lager) → kältetechnisch (Drücke, Füllung).

Stillstandszeiten minimieren: Ersatzteilverfügbarkeit, Wartungsvertrag mit Reaktionszeiten und Eskalationsstufen festlegen.

Angebotskalkulation: Materialkosten + Fertigungslöhne + Gemeinkostenzuschlag + Gewinnzuschlag; Lohnkosten = Stunden × Stundensatz.

Stundensatz berechnen: (Jahrespersonalkosten + Gemeinkosten) / produktive Jahresstunden; produktive Stunden typisch 1400–1600 h.

Deckungsbeitrag = Umsatz − variable Kosten; Fixkosten müssen durch Summe der Deckungsbeiträge gedeckt werden (Break-even).

Zuschlagssätze: Materialgemeinkosten, Fertigungsgemeinkosten, Verwaltungs- und Vertriebsgemeinkosten getrennt kalkulieren.

Nachtragsmanagement: Leistungsänderungen schriftlich anzeigen, Mehrkosten vor Ausführung dokumentieren, VOB/B § 2 als Grundlage.

Auftragsabwicklung: Auftragsklärung, Terminplan, Materialdisposition, Montage, Abnahme, Rechnungsstellung, Gewährleistungsfristen.

Kundenservice: Reaktionszeit, Erreichbarkeit, Wartungsvertrag, Ersatzteilservice; Servicequalität als Wettbewerbsfaktor und Folgeauftragsquelle.

Zahlungsbedingungen und Skonto in die Kalkulation einrechnen; Forderungsmanagement und Mahnwesen festlegen.

VOB/B: Abnahme, Mängelhaftung (4 Jahre bei Bauwerken, 2 Jahre bei Anlagen), Zahlungsfristen und Kündigungsrechte sind gesondert geregelt.

Werkvertrag BGB §§ 631 ff.: Abnahme, Nacherfüllung, Minderung, Rücktritt und Schadensersatz als Rechtsfolgen von Mängeln.

Gewerberecht: Handwerksordnung, Eintragung in die Handwerksrolle, Meisterpflicht für zulassungspflichtige Gewerke; Betriebsleiterpflicht.

Arbeitsschutzgesetz und Betriebssicherheitsverordnung: Gefährdungsbeurteilung, Unterweisung, Prüffristen für Arbeitsmittel (z. B. Druckgeräte, Leitern).

Druckgeräterichtlinie und Betriebssicherheitsverordnung: Kälteanlagen sind überwachungsbedürftige Anlagen, Prüfungen durch befähigte Person.

DGUV-Vorschriften und TRBS beachten: Arbeiten an elektrischen Anlagen nur durch Elektrofachkraft, fünf Sicherheitsregeln.

Gefahrstoffe: Sicherheitsdatenblätter, Lagerung von Kältemitteln, Kennzeichnung, Betriebsanweisung und persönliche Schutzausrüstung.

Gewährleistung und Haftung: Dokumentationspflicht bei Übergabe, Abnahmeprotokoll, Bedienungsanleitung und Einweisung des Betreibers.

Ausbildungsordnung: Ausbildungsrahmenplan, betrieblicher Ausbildungsplan, Berichtsheft und Zwischenprüfung als verbindliche Elemente.

4-Stufen-Methode: Vorbereiten, Vormachen/Erklären, Nachmachen/Üben, Abschlusskontrolle; geeignet für praktische Fertigkeiten.

Führungsstile: autoritär, kooperativ, laissez-faire; situative Führung richtet Stil nach Reifegrad der Mitarbeiter.

Motivation nach Herzberg: Hygienefaktoren (Gehalt, Arbeitsbedingungen) verhindern Unzufriedenheit, Motivatoren (Anerkennung, Verantwortung) erzeugen Zufriedenheit.

Feedbackregeln: konkret, zeitnah, verhaltensbezogen, Ich-Botschaften; Trennung von Beobachtung und Bewertung.

Konfliktmanagement: Ursachen klären, Interessen statt Positionen bearbeiten, Win-win-Lösung anstreben, Eskalationsstufen festlegen.

Arbeitsrechtliche Grundlagen: Weisungsrecht, Fürsorgepflicht, Abmahnung, Kündigungsschutz; Betriebsrat bei personellen Maßnahmen beteiligen.

Teamentwicklung: Rollenklärung, Zielvereinbarung, Delegation mit Kompetenz und Verantwortung, regelmäßige Besprechungen.

Jahresarbeitszahl JAZ = Jahreswärmemenge / Jahresstromverbrauch; Luft-Wasser-Wärmepumpen erreichen typisch 2,8–4,0, Sole-Wasser 4,0–5,0.

Heizleistung Wärmepumpe: Q_h = Q0 + P_el; COP im Heizbetrieb = Q_h / P_el; Vorlauftemperatur so niedrig wie möglich auslegen.

Wärmerückgewinnung: Abwärme von Kälteanlagen für Heizung oder Warmwasser nutzen; Enthalpie-Rückgewinnung in RLT-Anlagen.

GEG-Anforderungen: Primärenergiebedarf, Hüllflächenqualität, Einsatz erneuerbarer Energien; Wärmepumpen mit JAZ-Nachweis anrechenbar.

Natürliche Kältemittel: R290 (GWP 3, A3), R744/CO2 (GWP 1, hoher Druck), R717/NH3 (GWP 0, toxisch); Sicherheitsanforderungen beachten.

R744-Anlagen: transkritischer Betrieb oberhalb 31 °C kritischer Temperatur, hohe Drücke bis 120 bar, Gas cooler statt Verflüssiger.

Effizienzmaßnahmen: drehzahlgeregelte Verdichter, elektronische Expansionsventile, Kondensatorreinigung, optimierte Rohrführung, geringe Temperaturdifferenzen.

Förderung und Nachhaltigkeit: BAFA/KfW-Programme, Lebenszykluskosten, CO2-Bilanz über Kältemittel und Stromverbrauch bewerten.