Heizelement nicht stufenlos, sondern fix auf X% dimmen?

OP #7574234
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Hallo liebes Forum! Wir setzen in unseren Gastronomiebetrieben diese Wärmebrücken ein:

https://www.horeca.com/de/product/4709/hatco-warmebrucke-infrarot-glo-ray-grah-18

Diese kleine 350W-Variante wird oft unterhalb der Kaffeemaschinen in kleinem Bauraum eingesetzt und dient dort als Tassenwärmer. Die Variante mit Ein-Aus-Schalter kann nicht eingesetzt werden, da bei dem geringen Abstand die Tassen bei 100%-Leistung zu heiß werden. Bei der Variante mit dem Stufenlosen Drehregler/Dimmer verabschiedet sich der Dimmer oft schon lange vor der Produktlebensdauer, nach 1-2 Jahren.

Gibt es alternative Möglichkeiten das Heizelement auf einen fixen Wert zu dimmen, die langlebiger sind? Die Wärmebrücke liefert bei ca. 40% in etwa die gewünschte Wärme. Es muss keine Lösung sein die in das vorhandene Gehäuse passt, es kann auch eine externe Lösung sein. Es werden meist 3-5 dieser Wärmebrücken gleichzeitig eingesetzt, sie werden per Zeitschaltuhr täglich ca. 16 Std. am Stück betrieben.

Vielen Dank für eure Antworten und Denkanstöße!

#7574251
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Man könnte elektrisch 2 mit Schalter in Reihe schalten, dann liefert jedes 25% seiner vorherigen Leistung beide zusammen 50%. Ein Schalter steht auf Dauer-An.

Auf keinen Fall sollte man einen Übertemperaturschutz ausser Funktion setzen.

Umbauten und Reparaturen sind im gewerblich kundenbesuchten Umfeld immer mit Vorsicht zu geniessen.

Gast #7574281
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Ralph schrieb:

Bei der Variante mit dem Stufenlosen Drehregler/Dimmer verabschiedet sich der Dimmer oft schon lange vor der Produktlebensdauer, nach 1-2 Jahren.

Das ist traurig. Alternativ kann man vielleicht einen externen Dimmer in die Netz-Zuleitung einschleifen.

https://www.amazon.de/ARCELI-Elektronische-Spannungsregler-Gouverneur-Drehzahlregler/dp/B07BP4N2VP https://www.amazon.de/Zigtiger-LED-Dimmer-Schalter-Dimmschalter-Klemmkrallen-Phasenabschnitt/dp/B08X68RT84 https://www.amazon.de/1800-Watt-Leistungsdimmer-Leistungsregler-DRA1800AP/dp/B0B3J7M9J4

Es geht noch teurer :-)

#7574312
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Ralph schrieb:

Die Variante mit Ein-Aus-Schalter kann nicht eingesetzt werden, da bei dem geringen Abstand die Tassen bei 100%-Leistung zu heiß werden.

Du darfst sie nicht so lange eingeschaltet lassen. Wenn du nach einigen Sekunden wieder abschaltest, steigt die Temperatur nicht weiter.

Die Wärmebrücke liefert bei ca. 40% in etwa die gewünschte Wärme.

Also Halbwellenbetrieb mit Diode und Heizbrücke 12s "Ein", 3s "Aus" - so schnell merken die Tassen das nicht.

OP #7574378
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Vielen Dank für die zahlreichen und schnellen Antworten.

Eure Ideen mit 08/15-Standard-Dimmer, bzw. auch die Amazon-Produktempfehlungen gehen glaube ich in die richtige Richtung. So könnte man einfach bei der Ein-Aus-Variante bleiben und dann über den Dimmer 2-3 Wärmebrücken einheitlich regeln.

Die externe Lösung hat außerdem den Charme, dass im Falle eines Defekts die Wärmebrücke nicht ausgebaut und demontiert werden muss.

Danke!

#7574437
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Ralph schrieb:

Eure Ideen mit 08/15-Standard-Dimmer, bzw. auch die Amazon-Produktempfehlungen gehen glaube ich in die richtige Richtung

Natürlich nicht.

Was glaubt du, ist in den Teilen drin ?

Nicht der für Wärmegeräte unzulässige Phasenanschnittdimmer, aber ein Wellenpaketdimmer, mithin auch Elektronik.

Und die lebt wohl ab, weil euer Netz nicht sauber genug ist, durch Überspannungsstörimpulse.

Warum sollten dann externe Phasenanschnittdimmer nicht ebenfalls ableben, sogar Dioden sind Elektronik

#7574467
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"Die Richtung" stimmt schon. Selber bauen: eine V-Dose oder Steckdosenleiste, ein (paar) SSD und ein Tiny der die Paketsteuerung übernimmt. Oder die defekten Dimmer durch ein Thermostat ersetzen. Dann kann der eine Teller wärmen und ein anderer Suppe/Glühwein heiß halten. Die Drehzahlstellertrafos für Hauben könnten das sind aber eher unhandlich.

#7574552
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https://www.vermolen-ego.nl/uploads/producten/producten_product/50_59XX0_051_001_3.pdf

Ich würde das nicht als Dimmer bezeichnen.

Und das Ding soll immer kaputtgehen?

Andererseits:

Ralph schrieb:

sie werden per Zeitschaltuhr täglich ca. 16 Std. am Stück betrieben.

Ralph schrieb:

verabschiedet sich der Dimmer oft schon lange vor der Produktlebensdauer, nach 1-2 Jahren.

Ich bin mir auch nicht so sicher, ob das noch als haushaltsüblicher Betrieb durchgeht.

OP #7574573
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wie Regelt dieser Regler denn? Ich habe ihn noch nie geöffnet, glaube aber das der rein mechanisch arbeitet. Ich habe vorhin geschrieben "geht kaputt" > genauer wäre: er regelt nicht mehr. Er kennt dann nur noch 0 und 1. Was könnte an so einem Regler denn "kaputt" gehen, dass er statt stufenlos nur noch 0% und 100% kann?

#7574661
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Rainer W. schrieb:

Also Halbwellenbetrieb mit Diode und Heizbrücke 12s "Ein", 3s "Aus" - so schnell merken die Tassen das nicht.

Doppelt gemoppelt. Takten ist bei Heizungen das Mittel der Wahl, dann eher ohne Diode 12s Ein / 18s Aus - ein bei Mikrowellen üblicher Ablauf.

Habe ich 2017 mit einstellbaren Zeiten und Stromüberwachung gebaut, was aber hier wohl nicht in Betracht kommt: Beitrag "Re: MOIC ---> Triac, 115V, 400 Hz, 4A"

Ralph schrieb:

Die Wärmebrücke liefert bei ca. 40% in etwa die gewünschte Wärme.

Wenn 50% passen, ist die Diode in Reihe eine extrem simple Lösung. Muss man leider suchen, 2 Ampere und 600 Volt Spannungsfestigkeit habe ich nicht in der Bastelkiste.

H. H. schrieb:

Vorschalttrafo.

Wird bei 5 Heizplatten evtl. unhandlich, muss bei 40% am Ausgang gut 5A Dauerstrich liefern.

Ralph schrieb:

wie Regelt dieser Regler denn? Ich habe ihn noch nie geöffnet,

Dann aber zügig auf und zeigen!

Dieter W. schrieb:

Wenn die Leistung mit 115V zu niedrig ist, dann einfach einen Trafo mit 2x115V primär und 30V sekundär nehmen.

Aber die praktische Umsetzbarkeit ... 30V = exotische Spannung.

Die 30V mit den 115V aus der halben Primärwicklung phasenrichtig in Reihe und schon sind wir bei 145V.

Dann muß der Strom durch die halbe Primärseite, rund 1A. Braucht also pro Heizplatte einen Trafo mit 250VA, für 5 Platten ...

H. H. schrieb:

Der Heizwiderstand. Das ist die häufigste Ausfallursache bei diesen Energiereglern von EGO.

http://www.herd.josefscholz.de/Reparaturtip/Reparaturtip.html

"Mit dem Bleistift .." - wie lange soll das denn halten?

Ralph schrieb:

Einfach einen "Dimmer" nehmen der die Leistung auch durchgehend aushält ist zu einfach?

Welcher Dimmer wäre das? An welchen Merkmalen kann ich erkennen, dass er mit hoher Wahrscheinlichkeit lange halten wird?

Unabhängig davon, dass es nicht Regelkonform ist, würde ich 1750 Watt am Dimmer in meinem lokalen Stromnetz nicht haben wollen.

Gast #7574678
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Ralph schrieb:

An welchen Merkmalen kann ich erkennen, dass er mit hoher Wahrscheinlichkeit lange halten wird?

An einer ehrlichen Produktbeschreibung - was letztendlich Glückssache ist. Es sei du hast mit solchen Produkten bereits Erfahrung und einen Hersteller deines Vertrauens.

#7574927
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Ralph schrieb:

Er kennt dann nur noch 0 und 1.

Es dauert eine Weile bis der Schaltet. "Ewig" wenn man drauf wartet. Das mit dem Widerstand hatte ich eher selten, jedoch vertragen sie kein Wasser. Die Heizplatten nicht in die Spülmaschine oder ins Spülbecken. Auch Kondenswasser kann Probleme machen (über Nacht im Auto und dann morgens in eine Küche) Dann regeln sie nicht die Temperatur sondern die Leistung. Wird die nicht entnommen wird es recht heiß. Es wird runter gedreht. Kommt was kaltes drauf wird vergessen sie wieder hoch zu drehen? (Genauso andersrum) PS die gibts auch in "Haushalt" Qualität ein paar Euro günstiger, vielleicht sind solche verbaut = Garantiefall?

#7575173
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Das Problem beim Dimmen von Wechselstrom bei hoher Last: Das Einschalten im Maximum der Spannungsamplitude führt zu elektromagnetischen Störungen im Netzstrom, deshalb darf man die Phasenanschnittsdimmer nur bis ca 500 Watt (zb Halogendeckenfluter) nutzen. Man sollte deshalb im Nulldurchgang schalten. Deshalb ist die Wellepaketdimmung gut, und die Trafolösung auch (aber nicht einstellbar und Cosinuswinkel-Verschiebung). Der EGO-Schalter schert sich auch nicht um den Nulldurchgang. Es gibt auch Regelungen mit Temperaturüberwachung PID-Regler und Nulldurchgangserkennendem ssd-Relais (solid-state), wo aber dann die PID-Wert einstellung schwer begreiflich ist. Aber auch Bimetall-Schalter.

Ständiges Ein- und Ausschalten mögen die Ir-Lampen sicher auch nicht gern.

#7575191
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Man könnte natürlich auch direkt das Leuchtmittel, den Strahler anders verschalten. Eine Ir-Birne hat 350Watt, dh 350W/230V=1,52A . 230V/1,52A= 151,1 Ohm. Die 350W Birne hat also 150 Ohm. Wenn man also 2 Strahler hintereinander (in Reihe) schaltet hat man 2150 Ohm = 300 Ohm. => 230V / 300 Ohm = 0,76A ==> 230V0,76A = 176 Watt . Das heißt 2 ir-Birnen in Reihe haben einen höheren Widerstand und nur noch die halbe leistung nämlich 176 Watt.

Das andere Verschalten, ja wer darf das eigenlich, ich glaube das darf nur eine Fachkraft, wegen dem Personenschutz und Brandgefahr.

Reicht da nicht eine spezielle Reihenschaltungs-steckdose ? Darf das ?

Korrekt heißt das SSR. solid state relais

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingungspaketsteuerung

#7575498
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Wie wärs mit nem Energieregler für Herdplatten, die schalten problemlos kW. Die Regelung erfolgt dabei aber indirekt über ein bimetall, das weit weg von der Platte ist. Im Gegensatz zu nem Dimmer der ja einen Teil der Halbwelle nicht durchlässt, ist das aber eine sehr langsame PWM. Je nach Einstellung können da zwischen den Schaltvorgängen schon mal 30 Sekunden liegen.

#7575510
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H. H. schrieb:

Vorschalttrafo.

Das sind so die Antworten, die ich von H.hinz so gerne lese.

Ein Wort und alles damit abgedeckt. Umbau (schrieb ja schon jemand) im gewerblichen Bereich, ist nicht anzuraten. Bauart verändern und dann pasiert was, da ist nicht nur die Versicherung das Problem, im Zweifelsfall gibt das auch Knast.

Sehr schöne Antwort!

#7575662
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Diese Trafos findet man oft in Gastro Küchen evt neben einen Herd. Da bekommen die abwechseln Hitze Fett und Dampf um die Ohren gehauen und machen das über Jahrzehnte mit ohne ab zu brennen. Da wird es das sicher neben einer Kaffeemaschine überleben. @TE Warst Du zufrieden mit den Platten als sie neu waren? Dann wäre das einfachste den Regler gegen einen neuen (in Profiausführung) zu ersetzen. Wenn nicht selber wird das die Fa erledigen können die die Sicherheitsüberprüfung macht. Wenn er sowieso vor Ort ist und ggf kleinere Reparaturen durchführt, kann er gleich die defekten Regler tauschen. PS Vorher besorgen, der hat vermutlich nur einen im Waagen.

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7576483
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Ralph schrieb:

im Anhang einmal Fotos des verbauten und defekten Energiereglers.

Ein abgekokelter Bimetall-Temperaturschalter.

Ralph schrieb:

Bei der Variante mit dem Stufenlosen Drehregler/Dimmer

Das ist kein Dimmer, sondern ein Zweipunkt-Temperaturregler. Der drosselt also nicht einfach die Leistung, sondern er misst die (Umgebungs-)Temperatur und schaltet bei zu hoher Temperatur ab.

Ralph schrieb:

allerdings wäre hier der Nachteil dass im Falle eines Defekts immer gleich alle Wärmebrücken ausfallen würden.

Ja, eine Sache der Wahrscheinlichkeit. Wie oft ist die Heizung an sich schon ausgefallen? Wie oft wird sie ausfallen, wenn sie nur noch mit 1/4 der Nennleistung läuft?

#7576593
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Hier wird immer davon ausgegangen, dass der Widerstand eines Heizelements unabhängig von der Temperatur ist. Das ist natürlich nicht der Fall. Wobei es natürlich einen Unterschied macht ob man eine Glühbirne hat, deren Draht sich von 300K auf 2700K erwärmt oder ein Heizelement, das nur von 300K auf 600K geht. Fakt ist: Bei niedrigerer Spannung als der Nennspannung ist der Widerstand geringer als bei Nennspannung. Halbe Spannung heißt also mehr als halber Strom, folglich mehr als viertel Leistung.

#7576746
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Ralph schrieb:

sie werden per Zeitschaltuhr täglich ca. 16 Std. am Stück betrieben.

Mein Tipp: Wenn schon Zeitschaltuhr, dann eine (oder 5), die im 15-Minuten-Raster 24 * 4 mal pro Tag schalten kann, z. B. https://www.ebay.de/itm/185598839254.

15 Minuten an, 15 Minuten aus, dass sind 50%. Ich vermute, dass wegen der thermischen Trägheit bei diesen Zeitabständen keine zu großen Temperaturschwankungen entstehen - das wäre zu prüfen. Morgens beim Einschalten kann man dann auch eine längere Zeit durchgehend einschalten, um die Solltemperatur schneller zu erreichen, was bei anderen Lösungen eher nicht möglich wäre bzw. sehr viel länger dauern würde.

#7576767
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Harald W. schrieb:

Thomas R. schrieb:

Diode wurde schon genannt und war früher bei jedem US Reisebügeleisen/Haartrockner als Zwischenstecker für den Betrieb in Europa dabei.

Aha, und dann sind die Geräte regelmäßig in Europa durchgebrannt?

Und wieso sollten sie? Das ist ein (mehr oder weniger) stinknormales deutsches Bügeleisen, Nennleistung 865Watt, mit Diode nur 437Watt.

Das könnte man als feste Taktung verstehen: 50% der Zeit liegen 230Volt an, 50% der Zeit gar nichts.

Angehängte Dateien:
#7576881
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Harald W. schrieb:

Thomas R. schrieb:

Dieter W. schrieb:

Der Witz ist halt, dass sich bei doppelter Spannunmg die Leistung vervierfacht. Da hilft auch die dann folgende Halbierung mit Hilfe einer Diode nicht mehr.

Aber die Anzeige des Messgerätes hast du gelesen?

Ja, sie bestätigt das Ergebnis, das ein 115V-Gerät bei Betrieb an 230V mit Vorschaltdiode um das doppelte überlastet wird.

Das war aber nicht das Ziel der beispielhaften Darstellung. Selbstverständlich wird das 120Volt Gerät mit Diode an 230Volt mehr Leistung aufnehmen als an 120Volt (das ist aber bei den Reisebügeleisen schon eingerechnet).

Aber hier geht es um die Frage der Halbierung der Leistung für ein 230Volt Gerät mit Diode an 230Volt. Und da kommt der Crestfaktor ins Spiel.

Kann man ausrechnen und ergibt nach der Diode eine effektive Spannung am Verbraucher von 162Volt.

#7576884
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Oh ja, stimmt, wenn die Heizwendel nicht so heiß wie normal wird, ist ihr Widerstand auch nicht so groß, weil sie ein Kaltleiter ist. Den hatte ich nicht bedacht, Danke. Demnach ist ist es etwas mehr als die Hälte der Heizleistung, bei in Reihe geschalteten Heizelementen.

Das vermisse ich auch bei meinem PID-reglern (rex-c-100), daß man einen fixen Pulsbetrieb einstellen kann, der ungeachtet der Temperatur gehalten wird. Aber ich denke, das gibt es auch bei den besser ausgestatteten PID-Reglern.

ich finde auch keinen gescheiten Wellen- oder Schwingungspaketregler zum Kaufen. Häufig sind die nicht. Man sucht wohl nach einem Leistungssteller anstatt Regler, scheinbar alles gewerblich. Nur finde ich da nichts Neues mit nettem Preis. Nicht eines für kleine Leistung. Sehr viel finde ich pöse Phasenabschnittssteuerungen, für tausende Watt, da schert sich wohl keiner um die EMV. Leistungssteller gibt es Einige, gebraucht, nur wenig informationen dabei, müßte man erst nach Datenblatt schauen, ob überhaupt das Richtige.

ist dies etwas ?: https://www.alibaba.com/product-detail/Wholesale-cheap-modern-hot-sale-high_60290997072.html?spm=a2700.galleryofferlist.normal_offer.d_title.740ae9a5xsnX0U

https://www.alibaba.com/product-detail/SCR-power-controller-SCR-voltage-regulator_1600869414024.html?spm=a2700.galleryofferlist.normal_offer.d_title.740ae9a5xsnX0U

https://www.alibaba.com/product-detail/FOTEK-DSC-340-Single-phase-by_1600978376202.html?spm=a2700.galleryofferlist.p_offer.d_title.6c071bdcRGWcGz&s=p

https://www.alibaba.com/product-detail/AOYI-ZHSCR-ZA-10K-potentiometer-zero_60440032929.html?spm=a2700.galleryofferlist.normal_offer.d_title.4daae9a5BwUksM

Neben den bösen dreckigen Phasenanschnittsreglern gibt es auch noch Phasenanschnittsregler, wo die Spitze der Wechselpannungsamplitude gekappt wird (Kegelstumpf). Dann kann man auch noch mittels Frequenzumrichter(Fu), der eine völlig neue unabhängige Schwingung erzeugt, dort eine andere Spannung erzeugen. Das ist aber ein sehr umständlicher Weg und klobig, aber vielleicht nicht mal so teuer.

Die Diode habe ich in Ventilator und Bettheizmatten-Schaltern gefunden. Führt das nicht zu Gleichstromanteilen im Stromnetz, weshalb dann Trafos in Sättigung gehen und brummen ?

Was man auch machen kann, ist ein zB Laptopnetzteil(kurzschlußsicher meist) Gleichstrom Ausgang an einen 2000W Wasserkocher anschließen, der wird dann nur leicht warm. Also eine Gleichstromquelle zur Heizstrahlerversorgung benützen. Da ist man nah an der Trafo-lösung.

Es ist also schwer, so eine Wellenpaketsteuerung zu bekommen. Kann man einen PID-Regler dazu bewegen mittels Nullstellen-SSR einen PWM-Schaltbetrieb (dutycycle 40%) zu erzeugen ? Angenommen ich ersetze den Temperatursensorwiderstand gegen einen Regelwiderstand, simuliere also eine fake-Temperatur und programmiere eine Sollwerttemperatur, die der PID-Regler zu erreichen versucht, i- und d-Regler setze ich aus, also nur der Proportional-p-regler. Über die eingestellte Regelintervallszeit müßte er dann mit einem kontinuierlichem An/Aus reagieren. Nur eben ist das nicht einfach einzustellen. Und den Varistor/Snubber für den SSR müßte man auch noch dazu bauen.

#7576889
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Ralph schrieb:

.. X der Wärmebrücken in Reihe ist auch auf jeden Fall auch ein Ansatz den wir bzgl. der Heizleistung konkret testen werden - allerdings wäre hier der Nachteil dass im Falle eines Defekts immer gleich alle Wärmebrücken ausfallen würden.

Das wäre wenig sinnvoll, die Taktschalter müssen überbrückt werden. Es ergibt sich dann natürlich nur die halbe Gesamtleistung / ein Viertel pro Platte. Mit überbrücken ensteht natürlich eine gefährliche Falle, wenn versehentlich volle 230V drauf kommen - also Stecker ab und fest verdrahten.

Wie schon weiter vorne geschrieben, würde mir eine Halbierung per Diode pro Platte passender erscheinen.

Thomas R. schrieb:

Diode wurde schon genannt und war früher bei jedem US Reisebügeleisen/Haartrockner als Zwischenstecker für den Betrieb in Europa dabei.

Lerne Grundlagen, Deinen Gesellenbrief hat man Dir offenbar gegeben, damit Du endlich aus dem Betrieb verschwindest:

Thomas R. schrieb:

als Elektriker mit Gesellenbrief und Studium

Studium danach wahrscheinlich im Gartenbau, Elektrik ist nichts für Dich.

Thomas R. schrieb:

Aber die Anzeige des Messgerätes hast du gelesen?

Man muß sie nicht nur lesen, sondern auch verstehen.

Mark schrieb:

Leistungshalbierer mit 5A Leistungsdiode funktioniert hier seit zehn Jahren in einer Kaffeemaschine, die auf Kante genäht war.

Kein Problem, wenn sie für 230V ausgelegt ist.

#7576920
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Manfred P. schrieb:

Lerne Grundlagen, Deinen Gesellenbrief hat man Dir offenbar gegeben, damit Du endlich aus dem Betrieb verschwindest:

Studium danach wahrscheinlich im Gartenbau, Elektrik ist nichts für Dich.

Man muß sie nicht nur lesen, sondern auch verstehen.

Da fühlt sich aber jemand gewaltig auf den Schlips getreten daß er jetzt so ausfällig wird ;-)) Ertappt😝😝

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