Verwendung von 230 V in der Kursstufe?

Ist es in der Kursstufe grundsätzlich erlaubt, dass z.B. Heizungen oder Elektromotoren mit 230V in eigenen Maschinen verbaut werden? Dürfen diese Geräte mit selbst gebauten Schaltungen gesteuert werden?

So pauschal ist die Frage leider nicht zu beantworten. Die Richtlinie der KMK zur Sicherheit im Unterricht (RISU in Fassung 2013) besagt: „Schülerinnen und Schüler dürfen grundsätzlich nicht mit berührungsgefährlicher Spannung experimentieren. Ausnahmen sind nur in der gymnasialen Oberstufe zulässig, wenn das Lernziel anders nicht erreicht werden kann.“ und gibt dazu weitere Hinweise, z.B.

• „Soll mit berührungsgefährlicher Spannung gearbeitet werden, muss die Lehrkraft außerdem ein abgeschlossenes Lehramtsstudium des Faches Physik oder vergleichbarer Ausbildungsgänge besitzen.“
• „Bei Arbeiten mit berührungsgefährlicher Spannung oberhalb von SELV/PELV ist eine besondere technische Ausstattung erforderlich, z. B. Not-Aus-Einrichtung direkt am Arbeitsplatz.“
• „Bei Arbeiten mit berührungsgefährlicher Spannung muss sichergestellt werden, dass eine Körperdurchströmung ausgeschlossen ist.“
• „Bei der Auswahl und Vorbereitung der Experimente mit berührungsgefährlicher Spannung obliegt der Lehrkraft eine besondere Verantwortung, denn auch bei Einhaltung der nachgenannten Schutzmaßnahmen bleibt eine Gefährdung. Dies gilt gleichermaßen für von der Lehrkraft angeleitete, als auch für selbst ausgeführte Experimente.“

Obwohl hier stets von Experimenten die Rede ist, erscheint dies auf den Fall des Einbaus in eigene Produkte oder Prototypen im NwT-Unterricht übertragbar. Es gilt daher auch einer der Grundsätze der RISU: „Vor dem Einsatz im Unterricht ist eine Gefährdungsbeurteilung zu erstellen, aus der die technischen, organisatorischen und verhaltensorientierten Schutzmaßnahmen abgeleitet werden.“

Eine starke Einschränkung für den Einsatz im projektorientierten NwT-Unterricht stellt meines Erachtens die in der RISU formulierte Pflicht zur unmittelbaren Beaufsichtigung dar: „Falls Schülerinnen und Schüler in der gymnasialen Oberstufe an Experimentiereinrichtungen arbeiten, die berührungsgefährliche Teile enthalten, muss die Lehrkraft die Schaltung überprüfen und auf Gefahrenstellen hinweisen. Solche Experimente muss die Lehrerin oder der Lehrer unmittelbar beaufsichtigen.“

Ich würde daher dazu raten, berührungsgefährliche Spannungen und gar berührungsgefährliche Stellen (Zitat RISU: „Ein berührungsgefährliches Teil ist ein Bauteil, das unter berührungsgefährlicher Spannung steht und für eine Berührung zugänglich ist.“) im Unterricht zu vermeiden. Mögliche Hinweise dazu sind:

• Es gibt kostengünstige und leistungsfähige Motoren auch im Spannungsbereich unter 25 V. Diese können dann in eigenen Schaltungen über z.B. Leistungstransistoren oder Relais mit Hilfe z.B. eines Mikrocontrollers gesteuert werden.
• Es können übliche geprüfte Geräte wie z.B. Rührwerke, Aquarienheizstäbe, Heizplatten, Radiallüfter… ohne Zerlegen im Sinne ihrer Bestimmung in selbst konstruierten Anlagen eingesetzt werden. Die schaltende Ansteuerung durch z.B. einen Mikrocontroller kann dann eventuell berührungssicher über käufliche Steckdosen-Dämmerungsschalter mit von außen aufgesetzter LED erfolgen. So müssen nicht einmal Netzstecker abgetrennt werden.

Bei Einsatz von hohen Leistungen sind übrigens in besonderem Maße auch z.B. mechanische, thermische und optische Gefahren zu berücksichtigen.