Technik | Technik und Arbeitswelt | Software-Ergonomie | Anthropometrie | Geschichte und Technik | Maschinenbau | Automobil | Elektotechnik | Erfindungen und Entdeckungen | Informatik | Internet | Technik und Messen | Einheiten | Technik und Normen

Technik

Technik [französisch aus griechisch] ist eine besondere Art des Vorgehens oder der Ausführung einer Handlung ( z.B. Maltechnik ). Technik ist eng mit Wirtschaft, Gesellschaft, Politik und Kultur verflochten. Was gehört zur Technik? Die Menge der künstlichen, am Nutzen orientierten, materiellen Gebilde ( technische Sachsysteme, von Menschen gefertigten Gegenstände, Werkzeuge, Maschinen, Bauwerke u.a. ). Der Handlungsraum des Menschen in dem Sachsysteme entstehen ( Herstellungsumgebung, Entstehungszusammenhänge ). Die Menge menschlicher Handlungen, in denen Sachsysteme verwendet werden ( Verwendungszusammenhänge ).

Für eine moderne Gesellschaft sind Verkehr und Transport, industrielle Mobilität, Stadtplanung und Umweltschutz Schlüsseldienste ( überfüllte Straßen, zu wenig U-Bahnen im Nahverkehr, überfüllte Autobahnen und Lufträume, hohe Kosten und komplizierte Planungsverfahren für Trassen im schienengebundenen Nah- und Fernverkehr ).

Technik ist durch die Funktion gekennzeichnet, Stoff Energie und Information umzuwandeln, zu transportieren, zu speichern. In der Technik werden Werkstoffe mit günstigen mit physikalischen, chemischen, biologischen Eigenschaften verwendet. Technische System sind z.B. Maschinen, Geräte, Apparate. Als Energiequellen dienen Kohle, Erdöl, Erdgas, langsame Kernspaltung und regenerative Energieträger ( Solar, Windkraft, Bioenergie ). Aus Gullivers Reisen, 1726:

Er hatte acht Jahre an einem Projekt gesessen, Sonnenstrahlen aus Gurken zu ziehen, die in hermetisch verschlossene Gefäße gegeben und in rauen, unfreundlichen Sommern herausgelassen werden sollten, um die Luft zu erwärmen. Er sagte mir, er zweifle nicht daran, dass er nach weiteren acht Jahren imstande sein werde, die Gärten des Statthalters zu einem annehmbaren Preis mit Sonnenschein zu beliefern. Er klagte jedoch darüber, dass sein Betriebskapital gering sei, und bat mich, ihm etwas als Ermutigung für den Erfindergeist zu geben, zumal die Gurken in diesem Jahr sehr teuer gewesen seien.

Die Physik und Mathematik sind vielfach grundlegend für die technische Entwicklungen. Erst ab dem 18.Jh. wurden technische Fortschritte als Wissenschaft betrachten ( vorher eher als Kunst ). Die Physik ist die Wissenschaft von der anorganischen Natur. Moderne Technologien basieren auf physikalischen Erkenntnissen. Beispiele sind:

Die Modell - Beschreibungen in der Physik werden vielfach mit mathematischen Symbolen ausgedrückt. Die gefundenen Naturgesetze beruhen auf Experimenten und beschreiben materielles Geschehen. Diese Naturgesetze haben einen hohen Vertrauensgrad.

Auf Johann Beckmann ( 1739-1811 ) geht der Begriff Technologie [griechisch, 1769 ] zurück ( "Wissenschaft, welche die Verarbeitung der Naturalien lehrt" ). Heute beinhaltet der Begriff Technologie das technische Wissen eines Gebietes ( ingenieurwissenschaftliche Verfahren, Methodenlehren, Fertigungsabläufe, technologischen Prozesse, Arbeitsmittel, Werkzeuge, Arbeitsorganisation, usw. ).

Die naturwissenschaftlichen Erkenntnisse werden in der Technik praktisch und zielgerichtet angewendet. Die Technologie ( know how, Engineering ) behandelt diesen Prozeß der Entwicklung, Umsetzung und Anwendungsgenerierung auf wissenschaftlicher Basis. Das Ziel ist die Verfügung und Beherrschung von zweckmäßigen und wirtschaftlichen Mitteln für das industrielle Produzieren.

Bis ca. 1900 wurden Erfindungen und technische Entwicklung von Einzelnen ( Praktikern ) in eigenen ( kleinen ) Werkstätten vorangetrieben ( oft auch von Außenseitern ); zunehmend ( wegen der Gesamtkomplexität und dem hoher Geldbedarf ) in grossen Organisationen ( "vorprogrammierte" Erfindung ). Für Kleinbetriebe können Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Rahmen staatlicher Existenzgründungspolitik ( vorhandene Infrastruktur, technologieorientierte Unternehmensgründungen ) auch in sog. Technologieparks ( Technologiezentrum, Gründerzentren ) durchgeführt werden.

A.Rieder beschreibt den Glauben an die Rationalität der Technik ( 1916, Buch: "Emil Rathenau und das Werden der Großwirtschaft" ):

Alles Wesentliche wird Ingenieurarbeit: die vorbereitende Forschung, die Entdeckungen, die Neugestaltungen, die Patentverarbeitung, die allgemeinen Pläne, die Konstruktionen, welche den vielseitigen, neuen wechselseitigen Bedürfnissen und technischen Möglichkeiten folgen müssen, die Einzelausbildung für die Fabrikation und für den Betrieb, die Ordnung und der Verlauf der gegliederten Werkstättenausführung, dann der Zusammenbau ... die Aufstellung und Ingangsetzung der Maschinen am Betriebsorte ... Dann die Werbetätigkeit für das Geschaffene ... Durch die Wirkung dieser Großorganisation werden die unendlichen vielen Errungenschaften rasch ausgenutzt, auf andere Industrien übertragen.


Technik und Arbeitswelt

Erfindungen können die Arbeitswelt verändern. Die Erfindung des Buchdrucks ( 1454, Johannes Gutenberg ) führte in 60 Jahren zu 40 000 Buchtitel ( 8.106 Gesamtauflage ). Der Beruf des Lettern-Setzers entstand. Weltweit kommen heute täglich ca. 2000 Bücher auf den Markt und etwa 7000 wissenschaftliche Arbeiten werden publiziert. Das gespeicherte Wissen der Menschheit verdoppelt sich derzeit ca. alle 5 Jahre. Das aktuelle Wissen des Menschen hat eine abnehmende Nutzungsdauer ( ca. 8 Jahre beim Hochschulabsolventen, ca. 1 Jahr in der Softwarebrance ).


Im Mittelalter blieb die Arbeitsweise über viele Generationen gleich. Heute bedingen die schnellen Veränderungen ständige Anpassungen von Arbeitswelt und Bildungswesen ( neuartige Bildungssysteme, lebenslanges Lernen, abstraktes Denken, vorausschauendes Planen, usw. ). Technische Entwicklungen ändern die Arbeitswelt des Menschen ( Arbeitsinhalte, Beanspruchung am Arbeitsplatz, Zahl der Beschäftigten, Berufsbilder, usw. ). Berufe verschwinden ( handwerklicher Schriftsetzer ==> Computersetzmaschinen; Schweißarbeiten ==> Roboter; Technische Zeichner am Reißbrett ==> rechnergestützte Computertechnologien; usw. ), neue Berufe entstehen ( z.B. Outfitberaterin, Informationsbroker für weltweite Informationsbeschaffungen, Screendesignerin, Computeranimatoren für Film und Fernsehen, Datenbanken-Onlinerechercheur, Multimediacreator für Videos und CD-ROMs, usw. ).

Rainer Thome:

Moderne Informationsverarbeitung erlaubt nicht nur die deutliche Vereinfachung von Aufgaben, sondern auch die Kombination bisher verteilter Funktionen an einem Arbeitsplatz. Damit werden die Abläufe beschleunigt und gleichermaßen rationalisiert.

Der Globalisierungsprozess strebt einer neue Qualität zu. Die Telearbeit ( mobilen Arbeitsplätze, Virtuelle Teams, Satellitenbüros ) ist mit einer neuen Zeitsouveränität des Menschen verknüpft ( z.B. Vereinbarkeit von Beruf und Familie bei Müttern ).

Weltweit gab es 1995 ca. 108 Computer; 2000 waren es ca. 109. Um 1990 war kaum die Bedeutung des Internets für die zukünftige Arbeitswelt bekannt. Zwischen 1998 und 2000 verfünffachte sich in Europa der Umsatz für Computernetzwerke. Wer in 1970 noch mit Lochkarten hantierte, musste sich bis zum Jahr 2000 mehr als zehn Mal mit der Handhabung von neue Computerprogrammen vertraut machen. Hans-Jürgen Warnecke

Die jetzt erreichte, schnelle, weltweite Information und Kommunikation lässt uns eine turbulente, komplexe Welt erkennen; ihre Dynamik stellt jede erworbene Position wieder in Frage. Damit sind auch unsere bisherigen Leitlinien für Unternehmensorganisation, Mitarbeiterführung oder Produktionsstrukturen neu zu überdenken.

Die Verdichtung der Arbeit im beruflichen Alltag ( Zunahme von Stress, Hektik ) führt zu neuen Freizeitangeboten ( neue kulturübergreifende Kosmetik- und Massagetechniken, Fitness-, Wellness- und Freizeitbranche; neue Tanz- und Sportangebote, usw. ). Gesellschaften werden eingeteilt in

Auch der Dienstleistungssektor ist im Umbruch: bei Banken ( Geldautomaten, aufladbae Chip-Karten, Homebanking, Kosten-Reduzierung eines Buchungsvorgang auf etwa ein Zehntel ), beim Handel ( Online-Produkt-Kataloge, E-Commerce, Internet-Shopping, elektronische Kataloge bei Versandhäusern, animierter Präsentation der Waren, Online-Bestellsysteme ) und bei den Versicherungen und Teilen des öffentlichen Dienstes. Es gibt das Online-Bibliothekswesen, den -Buch-Einzelhandel, -Musikalienhandel, -Reisebüros, usw. Vermehrt werden Aufgaben spezialisierte Dienstleistungsunternehmen ausgelagert ( Outsourcings, Subunternehmen ).

Seit etwa 1980 gibt es die Vision von rechnergesteuerter Produktion und Betriebsführung ( CIM = Computer-integrated Manufacturing ), die das Prinzip einer automatisierten und gesamtheitlich integrierten Produktion, Einkauf, Lagerhaltung, Qualitäskontrolle, Vertieb, Rechnungswesen, usw. aufzeigt und doch als realisierte Insellösung die menschlichen Fähigkeiten, wie Kreativität, Spontaneität, Erfahrung, Intuition, Flexibilität, Kommunikations- und Kooperationsfähigkeit nicht ersetzen kann.

Arbeitsinhalte, Arbeitsabläufen und sozialen Strukturen werden sich ändern. Wie werden zukünftige Arbeitsverhältnisse ( Industrienationen ) aussehen? Prognosen sehen einen Anstieg von:

Elektronischen Informations- und Kommunikationstechnologien; Vernetzung auf allen Ebenen der Produktion, der Dienstleistungen und der gesamten Gesellschaft; Forschungs-, Entwicklungs- und Planungstätigkeiten; Konstruktion und Arbeitsvorbereitung; Entwicklungs- und Organisationsmanagement; Unterstützung bei Entscheidungsfindungen; wissenschaftliche Beratung und Betreuung; Aus- und Fortbildung; medienbasiertes Publizieren; ästetisch künstlerisches Gestalten; sozialen Tätigkeiten

Der alleinige, bestimmende Einfluss von Autoritäten einer hirachisch gegliederten Machtstruktur zerbricht zunehmend zugunsten von flachen Hierarchien und einem schlanken Management; starr reglementierte Abläufe werden flexibilisiert. Im Zentrum des Handelns steht nicht mehr der eingeschränkte Srumpfsinn im einzelne Arbeitsgang und die abhängige Dienstbarkeit gegenüber der autoritären Macht, sondern die Durchgängigkeit von Informationen im zu erledigenden Projekt. Hilfsarbeiten werden vermehrt durch Automaten ( Roboter, numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen, usw. ) ausgeführt. Press- und Guss-Teile ( Zahnbürste, Legobaustein, Gehäuse eines Monitors, Staubsaugers ) können automatisiert hergestellt werden. Zunehmend fallen Routinetätigkeiten ( wie z.B. tayloristischen Fließbandtätigkeiten ) weg, die Arbeit verdichtet sich. In der industrialisierten Landwirtschaft sinkt die Zahl der Beschäftigten. Vermehrt übernehmen Computer die planbare und vorhersehbare Routine; das Unvorhersehbare, Chaotische, Kreative, Künstlerische bleibt beim Menschen. Die Produktion im engeren Sinne braucht weniger Beschäftigte. Die Produktivität erhöht sich, die Art der Arbeitsteilung wird komlexer.

Vermehrt werden Produkte nach Maß ( "just in time" ) erstellt, statt "von der Stange" verkauft. Zunehmend gefragt sind höhere Qualifikation, Kreativität, planerische Fähigkeiten und soziale Kompetenz, Teamwork, Projektarbeit, Gruppenarbeit
Welches Wissen nützt dem Einzelnen, welches ist nur Ballast?
Wie soll der Mensch sich in der Informationsflut orientieren?
Wie kann Wichtiges von Unwichtigem unterschieden werden?

Der Bericht der Internationale Kinderhilfswerk der Vereinten Nationen ( United Nations International Children's Emergency Fund, UNICEF ) wird eingeleitet durch:

In unserer immer komplexeren und immer mehr vom globalen Wettbewerb bestimmten Welt werden fast 109 Menschen ( von 6.109 ) den Schritt in das 21.Jh. tun, ohne in der Lage zu sein, ein Buch zu lesen, ihren Namen zu schreiben oder gar einen Computer zu bedienen.

Triften die Gesellschaften auf der einen Erde immer weiter auseinander oder einem gemeinsamen Ziel entgegen? Sind es ( in einer späteren historischen Rückschau ) die weltumspannenden Systeme und deren ultra koservativer Macht-Dogmatik und Egozentrierung, denen das ethisches Versagen gegen den Nächsten allein angelastet werden wird?

benötigte
Zeit in
Jahren 		Entwicklung, Stichworte
1 500 000 Zeitbedarf der Menschheit für die Weiterentwicklung des Faustkeiles zu Steinklingen
10 000 Aus Ackerbau und Viehzucht entwickelten sich die Verarbeitung von Nahrungsmitteln, die Herstellung von Kleidung, der Bau von Hütten, Häusern, Dörfern, Städten
8 700 Zeitbedarf der Menschheit für die Beherrschung der Metallverarbeitung
200 Dampfmaschine ( 1787, James Watt ), Beginn des Zeitalters der industriellen Revolution, Maschinen ersetzten die menschliche Arbeitskraft, Nutzung neuer Energiequellen wie z.B. die Elektrizität, Rationalisierungen, schlanke Produktion, Massenproduktion von Gütern
50 Digitale Rechenmaschine ( 1941, Konrad Zuse ) das industrielle Zeitalter wird zum Informationszeitalter, Digitalisierung in fast alle Arbeits- und Lebensbereichen ( Chipkarten, Park- und Bankautomaten, usw. ) neue Planungs- und Steuerungsmethoden, wachsende Entwicklungsgeschwindigkeiten, neue Spezialisierungen ( Mikrosystem- und Ultrapräzisionstechnik, Biotechnologien, regenerative Energiequellen, usw. ), spezialisierte Herstellungsverfahren, geplante Innovationen, know-how als Technologie, Verwissenschaftlichung der Arbeit, gesamtgesellschaftliche Arbeitsteilungen, Globalisierung, usw.



Ergonomie

Die Ergonomie ist die Lehre von der menschlichen Arbeit. In Deutschland ist die Ergonomie ein naturwissenschaftlicher Zweig der Arbeitswissenschaften ( ohne soziologische, juristische, tarifpolitische Aspekte der Arbeit ). Im angelsächsischen Sprachraum wird "ergonomics" umfassender für alle Aspekte der Mensch-Maschine-Beziehung benutzt.

Die Ergonomie untersucht und gestaltet menschengerechte, wirtschaftliche Mensch-Maschine-Systeme, optimiert äußeren Einflussgrößen ( z.B. Einrichten von Arbeitsplätzen, Gestalten von Produkten ) und verbessert das menschliche Leistungsvermögen ( Weiterbildung ). Zweck, Einflussgrößen
Ergonomie
untersucht
und gestaltet
die Arbeit:		 Arbeitsaufgaben ( Belastungen )
Arbeitsplatz
Arbeitsmittel
Arbeitsgegenstand
Arbeitsablauf
Arbeitsumgestaltung
Ergonomie
ermittelt die
Beanspruchungen:		 Mensch
Eignung
Kenntnisse
Können
Bedürfnisse
Software-Ergonomie

Art der Gestaltung von Software, die die Arbeit erleichtert und bereichert sowie den Gesundheitsschutz angemessen berücksichtigt. Zur Software-Ergonomie gehören vor allem Benutzerfreundlichkeit sowie Möglichkeiten der individuellen Einstellung und Anpassung, z.B.: Auswahl, Anordnung und Größe der Bedienungselemente, Farbwahl, Zoomen der Darstellung, Vorgaben für Tastatur und Maus ( etwa Wiederhol- und Klicktempo ), Lautstärke- und Klangregelungen.

Zur Software-Ergonomie zählen außerdem Arbeitserleichterungen, die die Bedienung vereinfachen und dem Benutzer Routinetätigkeiten abnehmen, z.B.

Die Software soll der Aufgabe angemessen, fehlertolerant, lernfördernd sein, und echte Dialoge bieten. Software-Ergonomie ist ein wesentlicher Bereich der Arbeitsgestaltung. Die EG-Richtlinie 90/270/ EWG von 1990 ( DIN 66234, Teil 8 ) legt die Anforderungen fest, die ein ergonomisch gestalteter Dialog zwischen Mensch und Computer erfüllen soll. Arbeitgeber sollen benutzerfreundliche Software einsetzen, die der ausführenden Tätigkeit angepasst ist ( verständliche Format, angemessenes Bearbeitungtempo, Rückmeldungen über Ergebnisse der Abläufe ).

Anthropometrie

Gegenstand der Arbeitswissenschaft ist die Arbeit des Menschen. Arbeit in diesem Sinne ist auf die Schaffung eines überdauernden Ergebnisses gerichtete planmäßige Tätigkeit des Menschen unter Einsatz seiner körperlichen, geistigen und seelischen Kräfte. Die Anthropometrie ( Menschenmesskunde ) ist ein Teilgebiet der Ergonometrie. Die statische Anthropometrie erfasst am ruhenden Objekt Körpermasse, Körpergewichte, Muskelkräfte. Die dynamische Anthropometrie untersucht Kräfte, Geschwindigkeiten an bewegten Objekten ( z.B. Biomechanik ). Der Anpassung der Arbeitsumgebung an den Menschen durch Arbeitsgestaltung steht die Anpassung des Menschen an die Anforderungen der Arbeit gegenüber. Die menschliche Arbeit ( Belastungen ) hat Auswirkungen auf den Menschen ( Beanspruchungen ) in körperlicher, geistiger und seelischer Hinsicht. Die Ergebnisse arbeitswissenschaftlicher Untersuchungen dienen dazu, die Arbeitsbedingungen ( Arbeitsplätze, Arbeitsabläufe, Umgebungseinflüsse ) Für die Gestaltung von Arbeitsplätzen sind die Abmessungen und Eigenschaften des menschlichen Körpers wesentlich. Aus Reihenuntersuchungen ( repräsentativen Stichproben, Mittelwerte wurde die Verteilungen von Körpermaßen ermittelt, DIN33403 ):

ergonomie_33402_1.jpg ergonomie_33402_2.jpg

Solche Untersuchungen liegen für zahlreiche Bereiche ( Strassenbau, Hausbau, Gärten, Ausleuchtung, usw. ) vor.

Geschichte und Technik

Seit mindestens 100 000 Jahren gibt es Menschen auf der Erde. Am Anfang der Entwicklung gab es einfachste Werkzeuge. Die Altsteinzeit kannte schon Axt, Speer, Bogen und Pfeil als technische Hilfen zur Jagd, Knochennadel, Bohrer und Öllampen als Produktionsmittel. In der Jungsteinzeit kamen Hacke, Säge, Pflug und Webstuhl hinzu. Das Wagenrad aus Holz diente dem Transport von Gütern. Der Wissenszuwachs der jetzigen Kulturperiode ( letzten 6000 Jahre ) hat zunehmende technische Entwicklungen ermöglicht. Rainer Griesshammer:

Neue Technologien wirken meist additiv:
Das Buch ersetzt nicht die Sprache,
das Telefon nicht den Brief,
das Fernsehgeraet nicht das Radio,
der Computer nicht das Papier.

Einige Daten aus der Technik - Geschichte:

100 000 v.C. Gebrauch des Feuers
8 000 v.C. Keramik, Ton, Lehm, primitiver Ackerbau
5 000 v.C. Werkzeuge aus Feuerstein, Geweihen, Holz, Leder
4 000 v.C. das Rad wird in Mesopotamien benutzt
3 000 v.C. -0 Keil-Schrift, Walzen, Hebel, Keile, Tinte, Bronzezeit, Glas, Schnellwaage, Pergament-Rolle, Eisenzeit, Kompaß, Münzen, Windmühlen, Metallurgie als Wissenschaft, Schreibtafeln aus Wachs, Flaschenzug, Haarpinsel als Schreibgerät, Chinesische Mauer, Papier, Deiche
0 - 1400 hölzerne Druckstöcke, Wind - Räder für Mühlen - Werke, Schießpulver, fördern von Silber -Erz, Brille, Papier - Mühle
1400 - 1700 Uhrfeder, Buchdruck, Fallschirm, Taschenuhr, Schraubendrehbank, Mikroskop, fahrbare Feuerwehr - Spritze, Flintglas, Pendeluhr, Bleistift, Fahrstuhl
1700 - 1800 Hartporzellan, Kokshochofen für die Eisenhütten - Technik, Stahl - Schreibfeder, Blitzableiter, Eisenwalzwerk, Seidenwaren - Manufaktur, Spinnmaschine, Hobelmaschine, Torpedo, bifokale Brillengläser, mechanischer Webstuhl, Schlagleisten-Dresch - Maschine, Eisenbahnschiene, optoisches Telegramm, Lithographie, Webmaschine, Schneidbrenner
1765 Niederdruck - Dampfmaschine ( Beginn des Technik - Zeitalters )
1800 - 1850 Bandsäge, Metall - Schleuderguß, Dampf - getriebene Druckpresse, Lokomotive, Photographie, Fräsmaschine, Eisenbahn, Elektromagnet, Wasserturbine, Gewehr mit Zündnadel - Patrone, Mikrometer - Schraube, Nähmaschine, elektrischer Telegraph, gedrehte Drahtseile, Taucherhelm, Vulkanisation des Kautschuks, Dampfhammer, einheitliches Gewindesystem, Füllfederhalter, Zeiger - Telegraph, Kohlenbogen - Lampe
1850 - 1900 Mikrofilm, Wärmepumpe, Akkumulator, Gasmotor, Fernsprecher, Benzinmotor, Rotations - Druckmaschine, Eisenbeton, Dynamit, Dynamomaschine, Lichtdruck - Verfahren, Baudot-Telegraphen - System, Ammoniak - Kältemaschine, Viertaktmotor, Grammophon, Thomas - Stahlerzeugung, Glühlampe, Elektrokraftwerk, Linotype - Setzmaschine, Rollfilm, Lichtbogen - Schweißen, Schrägwalz - Verfahren für nathlose Rohre, Motorrad, Benzin - Kraftwagen, Schallplatte, Drehstrom - Motor, Luft gefüllte Gummireifen, Wechselstrom - Generator, Thermosflasche, flüssige Luft, Dieselmotor, drahtlose Telegraphie, Braunsche Röhre
1900 - 1940 Induktionsofen, Offset - Druck, Kreisel - Kompaß, Dur - Aluminium, Triode, Echolot - Gerät, Reißverschluß, Tonfilm, elektrische Linse, Fernsehbild - Aufnahmelinse, Eletronen - Mikroskop, Materialprüfung mit Ultraschall
1940 - 1970 Troken - Kopierer, künstliche Niere, Atombombe, Holographie, Sofortbild - Kamera, Transistor, Feld - Elektronen - Mikroskop, Farbfernsehen, Wankel - Motor, Sputnik, TV - Sateliten - übertragung, PAL, Mondlandung, Taschenrechner
1970 - 1990 Kabelfernsehen, Magnet - Schwebebahn, optische Transistoren, Neutronenwaffe, Kernspin - Tomographie, Fusionsforschungs - Anlage, Anti - Blockier - System, Ärmelkanal - Tunnel, Mikroskopische Maschinenteile, Globalisierung

Vorläufer des Druckens waren z.B. Siegel ( ca. 2000 v.Chr. Indien)

siegel2.jpg siegel1.jpg

Im Mittelalter gab es Brillen, Windmühlen, Uhren, starke Mineralsäuren. Die Äbtissin Hildegard von Bingen verfasste schon im 12.Jh. eine Schrift, in der über 1000 Tiere und Pflanzen und deren Heilwirkungen beschrieben wurden. Die Alchimie suchte Verhüttung von Erzen ( Silber, Kupfer, Zinn, Blei )zu verstehen und zu chemischen Zusammenhängen zu kommen ( 16.Jh, Paracelsus ). Naturbeobachtung und Mystik waren verknüpft. Die Malerei hat die Perspektive entschlüsselt und verwendet ( z.B. Albrecht Dürer 21.5.1471-6.4.1528 ). Es gab "Künstleringenieure":

Die kopernikanische Revolution ( Nikolaus Kopernikus, 19.2.1473-24.5.1543, ungedruckte Schrift Commentariolus: 1502-1541 ) hat nachhaltig auf das mittelalterliche Weltbild gewirkt. Der Mensch verlor ( "das von Gott zugeteilte" ) Zentrum des physikalischen Universums. Die Inquisition hat Giordano Bruno ( 1600 ) hinrichten lassen und Galilei ( 1633 ) zum Maineid gezwungen. Galilei untersuchte das Pendelgesetz,die hydrostatische Waage, die Fallgesetze. Bis 1835 waren heliozentrische Schriften auf dem päpstlichen Index und durften nicht von Katholiken gelesen werden.

Leonardo da Vinci ( 15.4.1452-2.5.1519 ):

Die Mechanik ist das Paradies der mathematischen Wissenschaften, denn durch sie kommt man zur mathematischen Frucht.

Galilei ( 15.2.1564-8.1.1642 ):

Die Natur ist in der Sprache der Geometrie geschrieben.

Bis zum Ende des 16.Jh. erschien die Antike verklärt ( "goldenes Zeitalter", im Klerus lautete die parole: ad fontes! = "zurück zu den Quellen", Renaissance ).

Umgangssprachlichen wird heute in der lateinisch-europäischen Welt das "mittelalterliche" nahezu synonym mit "rückständig" gesetzt; anders in der damaligen arabisch-muslimischen Welt ( hier gab es Fortschritte in: Astronomie, ebener und sphärischer Trigonometrie, Kartographie, Algebra, die Ausbildung einer Alchimie/Chemie sowie die Übernahme der indischen Ziffern; Muslimische Ärzte galten als die besten ihrer Zeit; Papierherstellung, Kenntnis von Heilkräutern, Zierpflanzen, Obstgehölzen, Architektur, vermutlich Kompass und Pulver, Araber-Züchtungen; Brokat- und Seidenstoffen; Damast und Damaszener (Stahl-)Klinge ).

Die Grundlagen der Mechanik gehen auf Isaac Newton ( 4.1.1643-31.3.1727 ) zurück ( Buch: Mathematischen Prinzipien der Naturwissenschaft; Grundbegriffe Masse, Bewegungsgröße, Trägheit, Kraft und Zentripetalkraft, Trägheitsprinzip, Aktionsprinzip = Kraft ist das Produkt aus Masse und Beschleunigung; Wechselwirkungsprinzip = Aktion gleich Reaktion; Kraft ist Ursache der Änderung ). Die Form der Infinitesimal-Bezeichnungen vonGottfried Wilhelm Leibniz ( anstelle der Newtonschen Fluxionen ) wurden zu einem weit reichenden Mittel der Naturforschung und bei praktischen Anwendungen ( Maschinenbau, Schiffsbau, Artilleriewesen, Optik, Hydromechanik, Punktmechanik, elektrische Anziehung, Optik, Saitenschwingung, Wärmeausbreitung, Schallausbreitung, Plattenschwingungen, Navigation, Kartographie, Festungsbau und Geodäsie ). Erst die elektromagnetische Feldtheorie von James Clerk Maxwell und die Relativitätstheorie Albert Einsteins betteten die newtonsche Physik in größere Zusammenhänge ein ( Newtons Mechanik ist gültig für relativ geringe Geschwindigkeiten ).

Mitte des 18.Jh. begann das industrielle Zeitalter ( Dampfmaschine, Einsatz der Dampfmaschine für Schiffsantrieb und Eisenbahn, technische Fortschritte und zunehmende Mechanisierung der Arbeitswelt, Umgestaltung der Agrargesellschaft zur Industriegesellschaft, schweren sozialen Krisen ). Die Mechanisierung führte oft zum Verlust der vertrauten Arbeit ( z.B. Beruf der Weber ) und zu schweren sozialen Krisen. Durch chemisch hergestellter Dünger ( J.Liebig, Giessen ) konnte die landwirtschaftliche Produktion von Lebensmitteln erhöht und die wachsende Anzahl von Menschen ( Hungesnöte, Auswanderungwellen ) besser ernährt werden.



Was ist in Technik verborgen?

Mit dem sich ändernden Bewusstsein eines Kindes ändert sich seine Vorstellung von der Welt. Durch Anfassen versucht ein Kleinkind die aussen erscheinende Umwelt zu begreifen. In der Natur ( homo-naturalis ) des Menschen ist eine lebenslange Neugier ( homo-investigans ), die die Umwelt und sich begreifen und verstehen möchte und zu neuen Einsichten ( homo-sapiens ) führt. Das spielende Kind ( homo-ludens ) experimentiert mit den verfügbaren Teilen und wird im Umgang damit geschickter ( homo-habilis, Werkzeugherstellung vor über 2,5 Mio.Jahren; geschliffenes Steinbeil und Hacke, Fiedelbohrer, Spindel und Webstuhl, Töpferei, Handmühle; im Übergang zur Metallzeit der Pflug; das Rad; Bewässerungs-, Deich-, Kanalbauten, Lastenförderung mit Rolle und Hebel bei Pyramiden, Segelschiffe, Papyrus, Bierbrauerei, Gerberei, Glas, Pergament, Waage, Blasebalg, Zange, usw. ). Mit dem Malstift und der handwerklichen Begabung ( homo-faber ) werden die ersten Bildern ( homo-pictor ) gemalt und Werke erschafft ( homo-creator ). In gewisser Weise ist bereits im Bauen mit Baukötzen ein Architekt, im ehrfurchtsvollen Staunen Religiosität, im Schutzbedürfnis eine Abwehr- und Verteitigungs-Strategie, im Unterscheiden von angenehm und unangehmen Tiefenpsychologie, im Erzählen von sich selbst Propaganda und im Habenwollen ein Besitzdenken, im Streben nach Anerkennung und Auszeichnung ( homo-ambitiosus ) bereits Narzismus, im eigenen Wollen ein Machtstreben, usw. In gewisser Weise ist in jedem werdenden Menschen ein Handwerker, Mechaniker, Kunstmeister, Mühlenbauer, Musiker, Lehrer, usw. verborgen.

Machtstrukturen regeln das soziale ( politischen, kulturellen, religiösen ) Leben. Neben den politischen und ökonomischen Machtstrukturen in Staat, Wirtschaft und Gesellschaft bestimmen Machtstrukturen die zwischenmenschlichen Beziehungen in allen Lebensbereichen ( in Ehe, Familie, Beruf, Kirche u.a.). Zur Erklärung der Entstehung von Macht wurde früher ein eingeprägter Machttrieb ( Machiavelli, Nietzsche; Geltungstrieb in der Psychologie A.Adlers ) angenommen. Nach Weber ist Macht direkt mit Abhängigkeitsverhältnissen verknüpft ( handlungstheoretische Ansatz ). Für Hannah Arendt ist Macht das Ergebnis kommunikativer, auf Verständigung zielender Handlungen.

Das Ich-hafte Denken und Handeln findet sich auch im der Wir-Zentrierung von Gruppen ( z.B. Fussballfans ), Organisationen, Konzernen, Staaten. Ein politisch-soziales Rechtssystem versucht durch Machtstrukturen ( staatliche Gewalt, Gerichte, Polizei, Militär, Strafanstalten ) die innere Ordnung und äußere Sicherheit zu gewährleisten und damit das soziale ( politischen, kulturellen, religiösen ) Leben zu regeln.

Jedes Bemühen um ein vertieftes Verständnis der Vielfalt einer technischen Umwelt (und von uns selbst) führt zu neuen Forschungen, zu Objekt-Teilungen, zu wissenschaftlicher Aufspaltung. Im Laufe der Geschichte spalten sich von etablierten Wissenschaften neue spezialisierte Wissenschaften ab. Das Wissen wird zunehmend verfeinert. Der Umfang der verfügbaren Information nimmt zu ("Wissenexplosion", Informations- und Medien-Vielfalt ). Das Verstehen und Beherrschen einer vielschichtigen Welt erfordert eine fortgesetzte Differenzierung der Erscheinungen. In vielschichtigen Welten wird das kollisionsfreie Navigieren aufwendiger. Das Kleinere, Einfachere kann leichter gehandhabt, untersucht und verstanden werden. Wissenschaft und Technik verändern das Weltbild des modernen Menschen und ändern damit Wirtschaft, Gesellschaft, Politik, Kultur.

Spezialisierungen führen zu einer arbeitsteiligen Gesellschaft ( homo-laborans ), bei der Erzeugung, Lagerhaltung, Transport von Lebensmitteln, Energien und materiellen Gütern der Wirtschaft ( homo-oeconomicus ) mit Geld- und Warenströmen verflochten sind und den unkritischen ( verschwenderischen ) Umgang mit Vorräten und Ressourcen ( homo-prodicus ) vielfältig decken können. Jeder Mensch wird mit gewissen Veranlagungen geboren ( homo-ludens, homo-habilis, homo-faber ) und benutzt Werzeuge ( z.B. Malstift, Hacke ).

hacke.jpg Das technische Mittel an sich, ist weder gut noch böse. Die Werzeuge haben kein Bewusstsein und sind wertneutral. Die Geräte sind ca. 8 000 Jahre alt. Die Axt wurde zum Roden verwendet. Die Feuersteinsicheln dienten zur Getreideernte. Mit den Steinen wurden Gedreidekörner zu Mehl gemahlen. Der Einsatz von Technik und die damit stets vorhandenen Vorteile und Nachteile, sind von Menschen zu verantworten.
Es ist der Mensch, der die Hacke für die Feldarbeit und als Waffen benutzen kann. Es ist der Mensch, der Gedreidekörner oder giftige Körner verarbeiten kann. Ebenso ist es mit technisch hergestellten Werkzeugen und Produkten. Die zunehmende Leistungskraft und Komplexität von Technik erfordert eine schritthaltende Etik, die über eine "Steinzeitdogmatik" hinausgeht.

Beispiele "technischer Errungenschaften" sind: zu Fuß gehen - Auto fahren, im Gedächtnis merken - im Computer speichern, konvetionelle Kriegsführung - Overkillpotential mit nuklearen Sprengköpfen

Mit Hilfe technischer Werkzeuge erweitert der Mensch seine eigenen ( äusseren ) Möglichkeiten. Die Technik verändert auch innere Fähigkeiten des Menschen. Einerseits kann er den begrenzenden Mesokosmos verlassen, anderseits sein eigenes Sein gefährden. Ohne Emergenz kann eine fortgesetzte Differenzierung der technischen Erscheinungswelt zur Dissoziation und damit zur inneren Gefährdung des Menschen durch sich selbst werden.

Heute hat ein Industriebetrieb mindestens 20 Mitarbeiter. Industrielle Betriebe sind durch Arbeitsteilung und Rationalisierung spezialisiert ( Mechanisierung, Produktionsmengenvorgaben, Absatzstruktur, Kapitalbedarf ). Technischen Anwendung entstehen auf naturwissenschaftlichen Grundlagen.

Zur Industrie gehören:

Die gewerbliche Gewinnung, die Ver- und Bearbeitung von Rohstoffen und Halbfertigwaren in ( größeren, mechanisierten ) Produktionsstätten wird als "Industrie" [ lat. industria: Fleiß, Betriebsamkeit ] bezeichnet. In den Industrieländern sind Maschinenbau, Elektrotechnik-, Automobil- und chemischer Industrie bedeutend. Das kapitalistische Wirtschaftssystem ( Marktwirtschaft ) führte zu einer Liberalisierung der Märkte und ( in den Industriestaaten ) zu einem umfangreichen Warenangebot ( Konsumgesellschaft ), aber auch zu industriellen Ausbeutung und Zerstörung der natürlichen Ressourcen und einer wachsende Kluft zwischen Industrie- und Entwicklungsländern. Seit etwa 1970 vollzieht sich in den Industrieländern ein Strukturwandel hin zur Dienstleistungsgesellschaft.

Maschinenbau

Maschinen entstanden ursprünglich als mechanische Vorrichtungen, deren bewegliche Teile in vorgegebenen, periodischen Bahnen geführt wurden. Maschinen haben den Zweck, den Standort, die Energieform oder einen Stoff zu ändern. Zahlreiche Maschinen und Maschinenteile lassen sich auf das Hebel - Prinzip und die schiefe Ebene zurückführen. Jeder Maschine muss von außen Energie zugeführt werden.

Bereits im Altertum wurden Hebelwerkzeuge und Flaschenzüge genutzt.
hebel1.jpg
Eine Technik, mit der die Travertin-Quadern beim Bau des Grabmales der Cecilia Metella gehoben wurden hat Giovanni Battista Piranesi in einer Radierung dargestellt ( 1756, 350 x 520 mm, Klassizismus, Vor-Romantik ).
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  • Kraft - Maschinen wandeln die zugeführte Energie in eine andere Energieformen um,
  • Arbeits - Maschinen benutzen die zugeführte Energie zur Umwandlung eines Stoffes.

Der Maschinenbau umfasst die Entwicklung, Herstellung und den Vertrieb von ( mechanischen ) Maschinen aller Art. Durch Maschinen kann die Leistung von Menschen gesteigert werden. So gesehen kann eine Mechanisierung den Menschen über den Menschen hinaus führen. Der Mensch ist nicht mehr auf den Mesokosmos begrenzt.

Der Begriff Maschine ist heute eine Sammelbezeichnung für alle technischen Einrichtungen, die von Menschen für einen bestimmten Zweck eingesetzt werden ( z.B. Fahrzeuge, Geräte, Aggregate, Computer, Automaten ).

In den Industrieländern sind Maschinenbau, Elektrotechnik-, Automobil- und chemischer Industrie vernetzte Systeme. Die Naturzyklen des Menschen ändern sich ( el. Licht statt Sonnenlicht, Verlust des landwirtschafftlichen Jahresrythmus, vollklimatisierte Wohnungen, stete Verfügbarkeit aller Nahrungsmittel usw. ).

Der Maschinenbau kennt Fachgebiete wie z.B.

Kraftmaschinen, Werkzeugmaschinen und Fertigungssysteme, Robotik und Automatik, Großanlagenbau, allgemeine Lufttechnik, Baumaschinen, verfahrenstechnische Maschinen und Anlagen, Förderanlagen, Bergbaumaschinen, Hütten- und Walzwerke, Gießereimaschinen, Druck- und Papiertechnik, Textilmaschinen, Bekleidungs- und Ledertechnik, Holzbearbeitungsmaschinen, Gummi- und Kunststoffmaschinen, Landmaschinen, Nahrungsmittel- und Verpackungsmaschinen, Schiffbau- und Offshore-Zulieferindustrie, Wäscherei- und Reinigungsmaschinen, Thermotechnik, Prozess- und Abfalltechnik, Antriebstechnik, Armaturen, Pumpen, Kompressoren und Vakuumpumpen, Präzisionswerkzeuge, Prüfmaschinen, Waagen, Schweiß- und Druckgastechnik, usw.

Hier der Aufbau des Dubbels:

Automobil

Ein Teilgebiet des Maschinenbaus ist die Fahrzeugtechnik ( hier speziell Automobil ). Die Zahl der Automobile ( PKW, LKW ) hat Auswirkungen auf Umwelt, Strassenbau, Parkhäuser, Mobilität. In den Industriestaaten ist etwa 20% des Grosshandelsgeschäftes und ca. 15% der Arbeitsplätz ( Zulieferindustrie ) sind mit dem Auto verknüpft.

maybach.jpg Wilhelm Maybach ( 1846-1929 ) arbeitete lange Zeit mit Gottlieb W.Daimler zusammen und entwickelte um 1883 die erste schnelllaufende Verbrennungskraftmaschine. 1909 gründete er in Friedrichshafen ( gemeinsam mit seinem Sohn Karl und Ferdinand von Zeppelin ) eine Fabrik für Luftschiffmotoren. Die Aufnahme zeigt einem vierrädrigen "Motorwagen"
( Maybach rechts am Lenker, Carl Benz links ).
Entwicklung des Automobils ( nach Enc. )
1770 Joseph Cugnot erfindet den Dampfwagen. Dieses dampfangetriebene Fahrzeug soll als Zugmaschine dienen.
1801 Richard Trevithick baut das erste dampfbetriebene Fahrzeug, mit dem sich Personen befördern lassen.
1860 Jean Joseph Étienne Lenoir konstruiert den ersten Gasmotor. Lenoirs Motor und die dazugehörigen Grundideen dienen Nikolaus Otto als Ausgangsbasis für die Entwicklung seines Verbrennungsmotors.
1870 Siegfried Marcus entwickelt einen einfachen Wagen mit Benzinmotor.
1876 Nikolaus Otto entwickelt einen Verbrennungsmotor, der auf dem Viertakt-Prinzip beruht ("atmosphärische Kraftmaschine"). Durch Konstruktionsverbesserungen gelingt die weitgehend stoßfreie und stetige Belastung der Kolben während des Verbrennungsvorgangs.
1885 Carl Benz konstruiert einen Dreiradkraftwagen mit Viertaktbenzinmotor. Der Motor verfügt über einen liegenden Zylinder sowie eine elektronische Zündanlage.
1885 Gottlieb Daimler erhält das Patent für seinen "Petroleum-Reitwagen". Bei dem Antriebsaggregat dieses Zweirads handelt es sich um eine Weiterentwicklung des von Otto konstruierten Motors.
1886 Gemeinsam mit Wilhelm Maybach baut Daimler den ersten Vierradkraftwagen. Als Antrieb dient der schnelllaufende Benzinmotor (ein Zylinder), den Daimler und Maybach zuvor entwickelt hatten.
1888 John Boyd Dunlop erfindet ohne Kenntnis von William Thomsons Patent (1845) den pneumatischen Reifen zum zweiten Mal: Bereits 43 Jahre zuvor hatte Thomson den Luftreifen erfunden und zum Patent angemeldet.
1890 Die französischen Automobilhersteller Panhard & Levassor sowie Peugot bringen die ersten serienmäßigen Fahrzeuge mit Daimlermotoren auf den Markt. Die Lizenzen für die Motoren kauften sie nur kurze Zeit zuvor von Daimler.
1892 Rudolf Diesel lässt sich seine theoretischen Arbeiten für einen Verbrennungsmotor patentieren. Danach soll die Zündtemperatur allein durch die Kompression der Luft im Zylinder erfolgen. Die praktische Umsetzung seiner Idee gelang Diesel nur kurze Zeit später.
1892 Wilhelm Maybach entwickelt den ersten Reihenmotor der Welt: den "Phönixmotor". Dabei handelt es sich um einem Zwei-Zylinder-Reihenmotor. Nur wenig später gelingt ihm die Konstruktion des Spritzdüsenvergasers.
1893 Daimler und Maybach entwickeln einen Lastkraftwagen mit Phönixmotor. Ihr bereits 1891 konstruiertes Modell erwies sich als zu schwach motorisiert.
1894 Erste Überlegungen der Kraftübertragung mit Hilfe der Kardanwelle durch Dion-Bouton.
1895 André und Édouard Michelin testen erstmals Kraftwagen mit Luftbereifung
Entwicklung des Automobils ( nach Enc. )
1899 Die Betriebe der Gebrüder Renault bauen die ersten serienmäßigen Wagen mit Kardanantrieb.
1902 Robert Bosch und G. Honold erfinden die Hochspannungs-Magnet-Zündung (mit Zündkerzen) für den Verbrennungsmotor.
1904 In Deutschland kommen die ersten Luftreifen mit Profil auf den Markt.
1905 Entwicklung des Frontantriebs.
1912 Hermann Föttinger gelingt die Konstruktion eines hydrodynamischen Getriebes.
1913 Beginn der Fließbandproduktion von Henry Fords "Model T". Bis 1927 verkauft die Ford Motor Company über 15 Millionen "Tin Lizzies".
1914 Malcolm Lockheed baut das erste hydraulische Bremssystem.
1918 In England kommen die ersten Fahrzeuge auf den Markt, bei denen sowohl Chassis als auch Karosserie weitgehend aus Stahl gefertigt sind.
1933 Felix Wankel baut den ersten funktionstüchtigen Drehkolbenmotor und meldet diese Technik zum Patent an (Zuerkennung erfolgte 1936).
1934 Der französische Automobilhersteller Citroën bringt mit der Reihe "Traction Avant" erstmals Fahrzeuge mit serienmäßig ausgestatteten Frontantrieb auf den Markt.
1939 Entwicklung der Scheibenbremse
1940 Einführung des Automatikgetriebes
1945 In den USA kommen die ersten schlauchlosen Reifen auf den Markt.
1948 Entwicklung des Gürtelreifens
1952 Erste Benzineinspritzanlage für Viertaktmotoren
1952 Die Servolenkung für Pkw erreicht Serienreife
1963 Das erste serienmäßige Auto mit Wankelmotor (Kreiskolbenmotor) wird auf der IAA in Frankfurt der Öffentlichkeit vorgestellt.
1967 Einführung der ersten elektronischen Benzineinspritzsysteme
1973 Einführung der Anschnallpflicht in Deutschland
1974 Bei General Motors beginnt man mit der Entwicklung von Autokatalysatoren für Benzinmotoren.
1975 Start für die Entwicklung des Antiblockiersystems (ABS)
1980 Serienmäßige Ausstattung von Pkws mit Airbags; nur kurze Zeit später ebenfalls serienmäßiger Bau von Kfz-Motoren mit Mehrventiltechnik.
1984 Serienmäßiger Einbau von Autokatalysatoren in Deutschland
1990 Entwicklung serienreifer Katalysatoren für Dieselmotoren
1995 Einführung der Fahrdynamikregelung (FDR), einem Folgesystem des ABS
1998 Erste serienmäßige Produktion von Fahrzeugen mit Hybridmotoren (Elektro- und Verbrennungsmotor)

Die Hauptbestandteile eines Kraftfahrzeugs sind

xx
auto1.jpg auto2.jpg

1867 konstruierte Nikolaus August Otto ( 1832-1891 ) gemeinsam mit E. Langen einen Gasmotor, aus dem kurz darauf der Viertakt-Verbrennungsmotor hervorging.

Der Ottomotor arbeitet nach dem Viertakt-Prinzip
1. Ansaugen 2. Verdichten 3. Zünden 4. Ausstossen
motor1_ansaugen.jpg motor2_verdichten.jpg motor3_zuendung.jpg motor4_ausstossen.jpg
1. Takt:
Durch den abwärts gehenden Kolben entsteht
im Zylinder ein Unterdruck. Durch die
geöffneten Einlassventile wird frisches
Kraftstoff-Luft-Gemisch gesaugt.		 2. Takt:
Bei geschlossenen Ein-
und Auslassventilen
geht der Kolben nach
oben und komprimiert
das angesaugte Gemisch
auf etwa 10-15 Bar
( ca. 500 Grad Celsius ).		 3. Takt:
Ein Zündfunke leitet
die explosionsartige
Verbrennung ein, der
Druck steigt auf
40-60 Bar, die Temp.
auf 2000 Grad Celsius,
der Kolben wird kraftvoll
nach unten getrieben.
 4. Takt:
Der aufwärts gehenden
Kolben öffnet das
Auslassventil, die
Verbrennungsgase
ausgestossen.

Wie lange die Entwicklung eines zuverlässigen Motors ( Serienfertigung ) dauern kann, zeigt der von Felix Wankel ( 1902-1988 ) konstruierte Drehkolben-Verbrennungsmotor, den er 1933 zum Patent anmeldete. 1963 wurde das erste Serienauto mit einem Wankel-Kreiskolbenmotor vorgestellt ( NSU Spider ).

motor5.jpg
kupplung.gif Wegen der Welt-Ör-Ressourcen werden heute ( in der Forschung und Entwicklung ) alternative Antriebskonzepte untersucht ( Brennstoffzelle, Erdgas-, Elektro- oder Hybridantrieb ) und zur Serienreife geführt. Angestrebt wird ein benzinsparendes, abgasarmes, geräuscharmes "Drei-Liter-Auto" mit ästetischem Design und hoher Unfallsicherheit.

Der Aufwand der Entwicklungen lässt sich an den Entwürfen und Berechnungen erkennen.

Beispiel:
Zwischen Motor und Getriebe ist eine Kupplungen notwendig ( Drehzahlwandler zum Anfahren, Trennglied für den Schaltvorgang, Überlastschutz, Drehschwingungsdämpfer ). Eine Reibkupplung kann manuell oder elektrisch bzw. hydraulisch angesteuert werden. Bei Automatik- und CVT-Getrieben übernimmt der hydraulische Drehmomentwandler diese Funktion. Das Bild ( nach Dubbel ) zeigt eine Einscheiben-Trockenkupplung.

Elektotechnik

Fortschreitende Erkenntnisse über den Elektromagnetismus ( Elektrizität ) ermöglichen technische Produkt-Entwicklungen.

Die Elektrotechnik beginnt mit den folgenden Entwicklungen:

1832 von Hand getriebene magnetische Induktionsmaschine, Elektromotor ( H. Pixii, M.H.von Jacobi, J.P.Wagner )
1839 erfanden C.E. Ernst Neef und J.P. Wagner den ersten selbsttätigen Unterbrecher;
1844 erfanden S.F. Morse und W. Fardely das Relais
1854 entwickelte H. Goebel die erste Glühlampe
1868 baute J.C. Jamin die erste elektrische Lichtbogen-Lampe
1879 W.v.Siemens baut die erste elektrische Lokomotive;
1880 W.v.Siemens baute den ersten elektrischen Aufzug;
1882 T.A. Edison setzt in New York das erste elektrische Kraftwerk in Betrieb;
1891 gab es die erste Drehstromübertragung von Lauffen am Neckar nach Frankfurt am Main ( Übertragung einer elektrischen Leistung von rund 150 kW über 178 km, leichte Transformierbarkeit des Drehstroms, einfache Bau des Drehstrommotors, Pianiers sind: G.Ferraris, C.S. Bradley, N.Tesla, F.A. Haselwander, M.Doliwo-Dobrowolski u.a. );
1890 wurde in London die erste elektrische U-Bahn in Betrieb genommen und es gab es die ersten elektrischen Heiz- und Kochgeräte
1891 führte H.W.Leonard die Elektromotorregelung ( Leonard-Schaltung ) ein

Heute ist die Elektrotechnik ein Zweig der Technik, der sich mit der technischen Anwendung der physikalischen Grundlagen befasst. Die Elektrizitätslehre nutzt Erkenntnisse, Erscheinungsformen und Wirkungen von elektrischer Ladungen und Ströme und elektrische und magnetische Felder.

Die elektrische Energietechnik ( früher Starkstromtechnik ) beinhaltet die Erzeugung elektrischer Energie ( Elektroenergie ) in Kraftwerken, und die Fortleitung und Verteilung über Freileitungen und Kabel und dazugehörige Anlagen und Geräte ( Generatoren, Elektromotoren, Transformatoren, Hochspannungstechnik, Lichttechnik, Leistungselektronik ).

Die Nachrichtentechnik ( früher Schwachstromtechnik ) beinhaltet die Erzeugung, Übertragung, Verarbeitung und Speicherung von elektrischer Signalen ( analog/digital, Nachrichtenverarbeitung, Telekommunikation, drahtgebundene Vermittlungstechnik, Fernwirktechnik ). Zur Nachrichtentechnik gehören Verfahren der Hochfrequenztechnik ( Sende- und Empfangstechnik bei Funk, Rundfunk, Fernsehen ) und die Elektroakustik.

Ein Beispiel ist Samuel Finley Breese Morse ( 1791-1872, Buchhändlerlehre, Porträtmaler, Bildhauer, später Erfinder ), 1833 mit der Entwicklung des ersten brauchbaren elektromagnetischen Schreibtelegraphen ( Morseapparat ) begann, den er 1836 zum Patent anmeldete. ung ein und versuchte erfolglos, europäische Patente für seinen Apparat zu erhalten. Im selben Jahr entwickelte er d Das Morsealphabet ( Morsecode von 1844 ) als binärer "Strich-Punkt-Code" wurde lange Zeit ( fast ausschließlich ) für die Telegraphie verwendet.

Internationaler Morsecode von 1844
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
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Morseapparat
morseapp.jpg In gewisser Weise zeigt bereits der Morseapparat die Weiterentwicklung zur Informationstechnik:
  • die Mensch-Maschine-Schnittstelle
  • die umwandelnde Codierung von Information
  • den Transport von Information mit elektrischen Signalen
  • die Speicherung von codierter Information ( hier auf Papier )
Strich-Dauer etwa 3 Punkt-Dauern;
Pause innerhalb eines Zeichens etwa 1 Punkt-Dauer;
Pause zwischen 2 Buchstaben etwa 3 Punkt-Dauern;
Pause zwischen Worten etwa 5 Punkt-Dauern.
Anfang Verstanden Irrung Warten Dezimal-
punkt		 Ende der
Sendung
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Die Morse-Telegraphie ( historisch ) markiert den Beginn der digitalen Nachrichten-Übermittlung ( 25 - 60 BpM = Buchstaben pro Minute; 5 - 12 wpm = Worten pro Minute ). Im Vergleich schaffen Computer ( um 2000 ) mehr als 100 BpM.

Die elektrische Messtechnik entwickelt Geräte und Verfahren zum Messen von elektrischen und nichtelektrischer Größen. Die Regelungs- und Steuerungstechnik verknüpft Energie- und Nachrichtentechnik miteinander.

Erfindungen und Entdeckungen

1590 Verbandmikroskop ( Zacharias Janssen )
1593 Wasserthermometer Galileo Galilei
 
1608 Fernrohr Hans Lippershey
1625 Bluttransfusion Jean-Baptiste Denys
1629 Dampfturbine Giovanni Branca
1642 Additionsmaschine Blaise Pascal
1643 Quecksilberbarometer Evangelista Torricelli
1650 Luftpumpe Otto von Guericke
1656 Pendeluhr Christiaan Huygens
1668 Spiegelteleskop Isaac Newton
1671 Rechenmaschine Gottfried Wilhelm Leibniz
1698 Dampfpumpe Thomas Savery
 
1701 Sämaschine Jethro Tull Englisch
1705 Dampfmaschine Thomas Newcomen
1710 Klavier Bartolomeo Cristofori 1714 Quecksilberthermometer Daniel Gabriel Fahrenheit
1717 Taucherglocke Edmand Halley 1725 Stereotypieren William Ged
1745 Leidener Flasche (Kondensator) E. G. von Kleist
1752 Blitzableiter Benjamin Franklin
1758 Farblose Linse John Dollond
1759 Schiffschronometer John Harrison
1764 Feinspinnmaschine James Hargreaves
1769 Spinnmaschine R. Arkwright
1769 Dampfmaschine (mit getrenntem Kondensator) James Watt
1770 Straßendampfwagen Nicholas Joseph Cugnot
1775 Unterseeboot David Bushnell
1780 Stahlfederhalter Samuel Harrison
1780 Zweistärkenlinse Benjamin Franklin
1783 Heißluftballon Joseph Michel Montgolfier und Jacques Étienne Montgolfier
1784 Dreschmaschine Andrew Meikle
1785 Mechanischer Webstuhl Edmund Cartwright
1786 Dampfboot John Fitch
1788 Zentrifugalregler James Watt
1791 Gasturbine John Barber
1792 Leuchtgas William Murdock
1793 Entkörnungsmaschine für Baumwolle Eli Whitney
1795 Hydraulische Presse Joseph Bramah
1796 Lithographie Aloys Senefelder
1796 Pockenimpfung Edward Jenner
1799 Papiermaschine Louis Robert
 
1800 Jacquardmaschine Joseph Marie Jacquard
1800 Elektrische Batterie Count Alessandro Volta
1801 Netzstrickmaschine Joseph Marie Jacquard
1804 Schiffsschraube John Stevens
1804 Feststoffrakete William Congreve
1804 Dampflokomotive Richard Trevithick
1805 Galvanisieren Luigi Gasparo Brugnatelli
1810 Lebensmittelkonservierung (durch Sterilisation and Ausschluss von Luft) François Appert
1810 Druckerpresse Frederick Koenig
1814 Eisenbahnlokomotive George Stephenson
1815 Sicherheitslampe Sir Humphry Davy
1816 Fahrrad Karl D. Sauerbronn
1819 Stethoskop René Théophile Hyacinthe La‘nnec
1820 Luftfeuchtigkeitsmesser J. F. Daniell
1820 Galvanometer Johann Salomo Cristoph Schweigger
1821 Elektromotor Michael Faraday
1823 Elektromagnet William Sturgeon
1824 Portlandzement Joseph Aspdin
1827 Streichholz John Walker
1828 erste Synthese eines organischen Stoffs (Harnstoff) aus anorganischem Material Friedrich Wöhler
1829 Blindenschrift Louis Braille
1830 Brückenwaage Thaddeus Fairbanks
1830 Nähmaschine Barthélemy Thimonnier
1831 Phosphorstreichholz Charles Sauria
1831 Mähmaschine Cyrus Hall McCormick
1831 Dynamo Michael Faraday
1834 Elektrische Straßenbahn Thomas Davenport
1835 Pistole (Revolver) Samuel Colt
1837 Schreib-Telegraf Samuel Finley Breese, Sir Charles Wheatstone
1838 Morsealphabet Samuel Finley Breese Morse
1839 Photographie Louis Jacques Mandé und Joseph Nicéphore Niepce, William Henry Fox Talbot Französisch
1839 Vulkangummi Charles Goodyear
1839 Dampfhammer James Nasmyth
1840 Fahrrad Kirkpatrick MacMillan
1845 Luftreifen Robert William Thompson
1846 Rotationsmaschine Richard March Hoe
1846 Schießwolle Christian Friedrich Schönbein
1846 Äther Crawford Williamson Long
1849 Eisenbeton F. J. Monier
1849 Sicherheitsnadel Walter Hunt
1849 Wasserturbine James Bicheno Francis
 
1850 Merzerisierte Baumwolle John Mercer
1851 Hinterlader Edward Maynard
1851 Ophthalmoskop Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz
1852 Unstarres Luftschiff Henri Giffard
1852 Aufzug (mit Bremse) Elisha Graves Otis
1852 Gyroskop Jean Bernard Léon Foucault
1855 Spritze zur subkutanen Injektion Alexander Wood
1855 Sicherheitszündholz J. E. Landstrom
1855 Gasbrenner Robert Wilhelm Bunsen
1856 Bessemerkonverter Sir Henry Bessemer
1858 Erntemaschine Charles und William Marsh
1859 Spektroskop Gustav Robert Kirchhoff und Robert Wilhelm Bunsen
1860 Gasmotor Étienne Lenoir
1861 Mit Papierbahnen versorgte Druckmaschine Richard March Hoe
1861 Elektroofen Wilhelm Siemens
1861 Maschinengewehr Richard Jordan Gatling
1861 Kinetoskop Coleman Sellers
1865 Antiseptische Chirurgie Joseph Lister
1866 Papier (aus Zellstoff, Sulfitvorgang) Benjamin Chew Tilghman Amerikanisch
1866 Dynamit Alfred Bernhard Nobel
1868 Trockenelement Georges Leclanché
1868 Schreibmaschine Carlos Glidden und Christopher Latham Sholes
1868 Druckluftbremse George Westinghouse
1870 Celluloid John Wesley Hyatt und Isaiah Hyatt
1874 Vierfachtelegraph Thomas Alva Edison
1876 Telefon Alexander Graham Bell
1877 Verbrennungsmotor (Viertakt) Nikolaus August Otto
1877 Sprechmaschine (Phonograph) Thomas Alva Edison
1877 Mikrophon Emile Berliner
1877 Elektroschweißen Elihu Thomson
1877 Kühlwagen G. F. Swift
1878 Kathodenstrahlröhre Sir William Crookes
1879 Registrierkasse James J. Ritty
1879 Glühlampe Thomas Alva Edison, Sir Joseph Wilson Swan
1879 Kraftfahrzeugmotor (Zweitakt) Karl Benz
1879 Bogenlampe Charles Francis Bush
1880 Setzmaschine Ottmar Mergenthaler
1884 Dampfturbine C. A. Parsons
1884 Kunstseide (Nitrocellulose) Comte Hilaire Bernigaud de Chardonnet
1884 Vielraddampfturbine Sir Charles Algernon Parsons
1884 Nipkow-Scheibe (mechanisches Bildabtastgerät) Paul Gottlieb Nipkow
1884 Füllfederhalter Lewis Edson Waterman
1885 Diktiergerät Chichester A. Bell und Charles Sumner Tainter
1885 Wechselstromtransformator William Stanley
1887 Mit Luft gefüllter Gummireifen J. B. Dunlop
1887 Grammophon (Plattenspieler) Emile Berliner
1887 Gasglühstrumpf Baron Carl Auer von Welsbach
1887 Mimeograph Albert Blake Dick
1887 Monotype Tolbert Lanston
1888 Additionsmaschine (Registrierung) William Seward Burroughs
1888 Kodakkamera George Eastman
1889 Dampfturbine C. G. de Laval
1890 Kunstseide (Kuoxam) Louis Henri Despeissis
1891 Segelflugzeug Otto Lilienthal
1891 Kunstgummi Sir William Augustus Tilden
1892 Wechselstrommotor Nikola Tesla
1892 Dreifarbenkamera Frederick Eugene Ives
1892 Kunstseide (Viskose) Charles Frederick Cross
1892 Thermosflasche Sir James Dewar
1893 Photozelle Julius Elster, Hans F. Geitel Deutsch
1893 Dieselmotor Rudolf Diesel
1893 Mit Benzin betriebenes Auto Charles Edgar Duryea und J. Frank Duryea
1893 Filmkamera Thomas Alva Edison
1894 Filmvorführapparat Louis Jean Lumière und Auguste Marie Lumière, Charles Francis Jenkins
1895 Röntgenstrahlen Wilhelm Konrad Röntgen
1895 Kunstseide (Acetat) Charles Frederick Cross
1896 Versuchsflugzeug Samuel Pierpont Langley
1896 Drahtloser Telegraph Marchese Guglielmo Marconi
1898 Lichtempfindliches Photopapier Leo Hendrik Baekeland
 
1900 Lenkbares Starrluftschiff Graf Ferdinand von Zeppelin
1902 Funktelefon Valdemar Poulsen, Reginald Aubrey Fessenden
1903 Flugzeug Wilbur Wright und Orville Wright
1903 Elektrokardiograph Willem Einthoven
1905 Diodengleichrichter (Radio) Sir John Ambrose Fleming
1906 Kreiselkompass Hermann Anschütz-Kämpfe
1907 Bakelit Leo Hendrik Baekeland
1907 Triodenverstärker (Radio) Lee De Forest
1908 Zweifarbenfilmkamera C. Albert Smith
1909 Salvarsan Paul Ehrlich
1910 Hydrierung von Kohle Friedrich Bergius
1910 Kreiselkompass und Schiffskreisel Elmer Ambrose Sperry
1911 Klimaanlage W. H. Carrier
1911 Vitamine Casimir Funk
1911 Cellophan Jacques Edwin Brandenberger
1911 Neonlampe Georges Claude
1912 Quecksilberdampflampe Peter Cooper Hewitt
1913 Staustrahltriebwerk René Lorin
1913 Mehrgitterelektronenröhre Irving Langmuir
1913 Spaltbenzin William Meriam Burton
1913 Überlagerungsempfänger Reginald Aubrey Fessenden
1915 Kraftfahrzeugselbststarter Charles Franklin Kettering
1916 Browning (Selbstladegewehr) John Moses Browning
1916 Gasgefüllte Glühlampe Irving Langmuir
1916 Röntgenröhre William David Coolidge
1919 Massenspektrograph Sir Francis William Aston, Arthur Jeffrey Dempster
1922 Insulin Sir Frederick Grant Banting
1922-26 Tonfilm T. W. Case
1923 Fernsehbildzerleger Vladimir Kosma Zworykin
1925 Tiefkühlkost Clarence Birdseye
1925 Fernsehbildzerlegerröhre Philo Taylor Farnsworth
1926 Flüssigkeitsrakete Robert Hutchings Goddard
1928 Penicillin Sir Alexander Fleming
1930 Nylon Wallace Hume Carothers
1930 Tiefseetaucherkugel (Charles) William Beebe
1930 Freon (Kühlmittel) Thomas Midgley und Mitarbeiter
1930 Moderner Gasturbinenmotor Sir Frank Whittle
1930 Neopren (synthetischer Kautschuk) Father Julius Arthur Nieuwland und
Wallace Hume Carothers
1931 Teilchenbeschleuniger Ernest Orlando Lawrence
1931 Differentialanalysator (Analogrechner) Vannevar Bush
1932 Phasenkontrastmikroskop Frits Zernike
1932 Van de Graaff-Generator Robert Jemison Van de Graaff
1933 Frequenzmodulation (FM) Edwin Howard Armstrong
1935 Buna (synthetischer Kautschuk) Deutsche Wissenschaftler
1935 Radiosender (Radar) Sir Robert Watson-Watt
1935 Cortison Edward Calvin Kendall, Tadeus Reichstein
1935 Elektronenmikroskop Deutsche Wissenschaftler
1935 Sulfanilamid Gerhard Domagk
1936 Hubschrauber mit zwei Rotoren Heinrich Focke
1937 Nylon Wallace Hume Carothers
1939 DDT Paul Müller
1939 Hubschrauber Igor Sikorsky
1940 Betatron Donald William Kerst
1941 Flugzeug mit Turbostrahltriebwerk Sir Frank Whittle
1942 Lenkflugkörper Wernher von Braun
1942 Kernreaktor Enrico Fermi
1942 Xerographie Chester Carlson
1944 V-2 (raketenangetriebene Bombe) Deutsche Wissenschaftler
1945 Atombombe Wissenschaftler unter der amerikanischen Regierung
1945 Streptomycin Selman A. Waksman
1946 Elektronischer Digitalrechner John Presper Eckert, jun. und John W. Mauchly
1947 Holographie Dennis Gabon
1947 Chlormycetin Mildred Rebstock
1947 Polaroidkamera Edwin Herbert Land
1947 Bathyskaph Auguste Piccard
1947 Mikrowellenherd Percy L. Spencer
1948 Szintillationszähler Hartmut Kallmann
1948 Aureomycin Benjamin Minge Duggar und Chandra Bose Subba Row
1948 Transistor John Bardeen, Walter Houser Brattain und William Shockley
1949 Flugzeug mit Staustrahltriebwerk René Leduc
 
1950 Farbfernseher Peter Carl Goldmark
1952 Wasserstoffbombe Wissenschaftler unter der amerikanischen Regierung
1952 Blasenkammer (Kernteilchenaufspürer) Donald Arthur Glaser
1953 Maser Charles Townes Amerikanisch
1954 Sonnenbatterie Wissenschaftler von Bell Telephone Laboratory
1954 Polioimpfung Jonas Salk Amerikanisch
1955 Synthetische Diamanten Wissenschaftler von General Electric
1955 Radiokarbonmethode W. F. Libby
1956 Luftkissenfahrzeug Christopher Cockerell
1956 Erster Prototyp eines Umlaufmotors Felix Wankel
1956 Videoband Charles Ginsberg, Ray Dolby
1957 Mit Natrium gekühlter Atomreaktor Wissenschaftler unter der amerikanischen Regierung
1957 Künstlicher Erdsatellit Wissenschaftler unter der sowjetischen Regierung
1958 Kommunikationssatellit Wissenschaftler unter der amerikanischen Regierung
1959 Integrierter Schaltkreis Jack Kilby, Robert Noyce
1960 Laser Charles Hard Townes, Arthur L. Schawlow und Gordon Gould
1960 Chlorophyll synthetisch hergestellt Robert Burns Woodward
1960 Antibabypille Gregory Pincus, John Rock und Min-Chueh Chang
1962 Leuchtdiode (LED) Nick Holonyak, jun.
1964 Flüssigkristallanzeige George Heilmeier
1966 Kunstherz (linke Kammer) Michael Ellis DeBakey
1967 Transplantation eines menschlichen Herzens Christiaan Neethling Barnard
1970 Erste vollständige künstliche Herstellung eines Gens Har Gobind Khorana
1971 Mikroprozessor Ted Hoff
1971 Kernmagnetresonanz Raymond Damadian
1972 Elektronischer Taschenrechner J. S. Kilby und J. D. Merryman
1972 Erster magnetohydrodynamischer Stromgenerator Wissenschaftler unter der sowjetischen Regierung
1973 Skylab erdumkreisendes Weltraumlabor Wissenschaftler unter der amerikanischen Regierung
1974 Rekombinante DNA (Genmanipulation) Amerikanische Wissenschaftler
1975 CAT-(computerisierte Axialtomographie-) Scanner Godfrey N. Hounsfield
1975 Faseroptik Bell Laboratories
1976 Superrechner J. H. Van Tassel und Seymour Cray
1978 Künstliche Herstellung von menschlichen Insulingenen Roberto Crea, Tadaaki Hirose, Adam Kraszewski und Keiichi Itakura
1978 Gentransplantation von Säugetier zu Säugetier Paul Berg, Richard Mulligan und Bruce Howard
1978 Jarvik-7 Kunstherz Robert K. Jarvik
1979 Compact Disc (Digital-Schallplatte) Joop Sinjou, Toshi Tada Doi
1979 In Mauszellen reparierter Gendefekt durch rekombinante DNA und Mikromanipulationstechniken W. French Anderson und Mitarbeiter Amerikanisch
1981 Raumtransportsystem (Raumfähre) Ingenieure der NASA (National Aeronautics and Space Administration)
1983 Tunneleffekt-Rastermikroskop Gerd Binnig, Heinrich Rohrer
1986 Hochtemperatursupraleiter J. Georg Bednorz, Karl A. Müller
1990 Hubble-Weltraumteleskop europäische und US-amerikanische Wissenschaftler
1995 Erster Planet außerhalb unseres Sonnensystems Michel Mayor, Didier Queloz
1996 Einsatz einer künstlichen Leber Ärzteteam Deutsch
1997 Klonen eines erwachsenen Schafes Ian Wilmut
1998 Gentechnisch veränderte Kartoffeln mit Impfstoff gegen Choleraerreger William Langridge
1999 Herkunft des AIDS-Erregers HIV 1 Beatrice Hahn mit internationalem Team

Informatik

Der Begriff Informatik ist nicht eindeutig definiert. Die Informatik als Wissenschaft behandelt die Aufnahme, Umwandlung und den Transport von Informationen unterschiedlichster Art. Der Informatik-Begriff (Europa) enthält das wissenschaftlichen Rechnen (computer science) und die Kaufmännische Datenverarbeitung (EDV, data processing). Im Wintersemester 1969/70 gab es in der Bundesrepublik (Uni Karlsruhe) das erste Informatik-Vollstudium, in der DDR ab 1969 (Maschinelle Rechentechnik), in der Schweiz ab 1980 (ETHZ). Die Informationstechnologie (IT) ist eine wissenschaftlich begleitete Informations- und Kommunikationstechnik, die Gesellschaft, Wirtschaft, Verwaltung, Politik und Wissenschaft und das private Leben durchdringt und beeinflusst und die eine "computerisierte Technik" nutzt (Einrichtungen zur elektronischen oder nachrichtentechnischen Übermittlung, Speicherung, und Verarbeitung von Sprache, Text, Stand- und Bewegtbildern sowie Daten, also sowohl die Einrichtungen und Netze für die Übertragung und Empfang, Unterhaltungselektronik, Versand und Verarbeitung erforderlichen Endgeräte, Druckmedien, elektronische Massenmedien).

In der Geschichte des wissenschaftlichen Rechnens entwickelt Euklid ca. 300 v.Chr ein Verfahren zum Berechnen des größten gemeinsamen Teilers (euklidischer Algorithmus), ca. 230 v.Chr. entwickelt Eratosthenes ein Verfahren zur Berechnung von Primzahlen (Sieb des Eratosthenes), um 820 n.Chr. gibt Al-Khwarizmi ein Rechenbuch heraus, das den Umgang mit den "indischen Zahlzeichen" beschreibt, der Begriff Algorithmus leitet sich von seinem Namen ab. 1522 etabliert der Rechenmeister Adam Ries in Erfurt das Rechnen mit dem Dezimalsystem (Rechenbuch). 1679 verwendet Gottfried Wilhelm Freiherr von Leibniz das Dualsystem, 1854 George Boole entwickelt die "Boolesche Algebra".

Als Voraussetzungen für die Informatik gelten Mathematische Grundlagen, wie Algebra, Codierungstheorie, Graphentheorie, Topologie, Kombinatorik, Lineare Algebra, Logik, Numerik, Ringe und Körper, Zahlenmengen, Zahlentheorie. Teilgebiete der Informatik sind: Informatik-Grundlagen, Algorithmus, Berechenbarkeit, Formale Sprachen, Informationstheorie, Datenkompression, Information, Kodierung, Komplexität. Zur Kerninformatik gehören: Betriebssysteme, Compilerbau, Datenbanken, Programmiersprachen, Rechnernetze, Verteilte Systeme. Allgemeine Methoden der Informatik: Softwareergonomie, Softwaretechnik, Debugging, Projetarbeit. Anwendungsgebiete sind: Allgemeine Informatik, Bildverarbeitung, Bioinformatik, Computergrafik, Computerlinguistik, Computersicherheit, Geoinformatik, Hardwareentwurf, Informationssysteme, Information Retrieval, Web Informationssysteme, Bürgerinformationssysteme, Kryptologie, Steganographie, Künstliche Intelligenz, Mustererkennung, Spracherkennung, OCR, Medieninformatik, Medizinische Informatik, Robotik, Technische Informatik, Telematik, Wirtschaftsinformatik, Geoinformatik.

Internet

Eine vergleichsweise kurze Geschichte weist das Internet auf: 

Entwicklung des Internet
 1968: ARPANet, die Keimzelle des Internet mit vier Computern 
 des US-Verteidigungsministeriums. Ziel: ein Netz,
 das auch nach der Zerstörung von Teilen (z.B. durch einen 
 Atomschlag - kein Scherz!) noch funktioniert. 
 Erste Features: Email, Filetransfer (ftp) und remote login 
 (Arbeiten auf einem entfernten Rechner).
 1972: Das ARPANet wird öffentlich, wissenschaftliche Einrichtungen 
 dürfen sich an der Entwicklung beteiligen
 1973: DARPA-Projekt zur Entwicklung von einheitlichen Techniken 
 für Paketnetze
 1975: Status als Produktionsnetz nach Integration von TCP/IP 
 in BSD-Unix
 1981: Gründung des CSNet der NSF (National Science Foundation)
 1982: TCP/IP wird zum Internet-Protokoll
 1983  Abspaltung des MILNet vom ARPANet
 1986  Gründung des NSFNet (wichtigster und bestimmender Teil des 
 Internet bis Mitte der 90er Jahre)
 1990: Geschätzt 200.000 Rechner am Internet angeschlossen
 1993: Entwicklung des WWW am CERN in Genf.
ab 94: Zugang bisher eigenständiger Informationsdienste, wie z.B. 
 Compuserve und BTX/T-Online.
 1995: Netscape wird aus dem MIT ausgelagert und geht an die Börse
 1995: Entwicklung von Java durch Sun-Microsystems.
 1996: Geschätzt über 40 Millionen Teilnehmerinnen und Teilnehmer.
Trends: Intranet, Internet-PC, PC-Shopping, PC-Banking, 
 Video on Demand, der WWW-Browser als universelle
 Benutzeroberfläche (statt Windows etc.).
Links zur Internet-Historie
Internet History
International Collaboration Board
RFC 985: Requirements for Internet Gateways -- Draft (May 1986)
RFC 1120: The Internet Activities Board (September 1989)
RFC 1160: The Internet Activities Board (May 1990)
RFC 1336: Who's Who in the Internet: Biographies of IAB, IESG and IRSG Members (May 1992)
RFC 1601: The Charter of the IAB (March 1994)
RFC 3160: The Tao of the IETF (August 2001)
Internet Society, Board of Trustees List of Resolutions (starting 1992)
IAB meeting minutes (1990-)
IESG meeting minutes (1991-)
Bob Braden, "The End-to-end Research Group - Internet Philosophers and 'Physicists'", Presentation to the IETF plenary, March 1998.
Bob Braden, "Overview of the IETF, Presentation to ETSI Workshop on VoIP, Sophia-Antipolis, France, June 1999.
A Brief History of the Internet
Early TCP-IP mailing list
Personal Communication from Professor Douglas Comer, September 2002.

Technik und Messen

Als in der geschichtlichen Entwicklung Als das Nomadentum durch Ackerbau und Viehzucht abgelöst wurde, entstand das Bedürfnis, die Mengen der geernteten Früchte zu quatifizieren und Längen, Flächen und Massen zu messen. Bereits bei den Sumeren ( ca. 3000 v.Chr. ) finden sich Maßsysteme. Alle Hochkulturen des Altertums verwendeten Maßsysteme. Als Einheiten wurden Körpermaße benutzt ( Elle = Länge des Unterarms, Handbreite = Breite der Hand, Schritt = Länge des Schrittes, Spanne = Spanne zwischen gestrecktem Daumen und Zeigefinger, Fuß, Daumenbreite, usw. ).

Einheiten

In Industrienationen ist das Internationale bzw. das SI-Einheitensystem ( Système international ) verbindlich. in der BRD ist es eingeführt durch das Gesetz über Einheiten im Meßwesen vom 2.7.1969 mit seiner Ausführungsverordnung vom 26.6.1970. Außer seinen sechs Basiseinheiten ( Meter, Kilogramm, Sekunde, Ampere, Kelvin, Mol, candela m, kg, s, A, K mol, und cd werden auch die abgeleiteten Einheiten N, Pa, J, W und Pa s benutzt.

Masse 1 t = 1000 kg Zeit 1 h = 60 min = 3600 s
Volumen 1 l = 10-3 m3 Temperatur-
differenz 		1 °C = 1 K
Druck 1 bar = 105 Pa Winkel 1° = À rad/180

Für die Einheit 1 rad = 1 m/m darf nach DIN 1301 bei Zahlenrechnungen auch 1 stehen. Nach DIN 1301 können Vorsätze für dezimale Vielfache und Teile verwendet werden:

Abkürzung: E P T G M k h da d c m m n p f a
Kurzname: Exa Peta Tera Giga Mega Kilo Hekto Deka Dezi Zenti Milli Mikro Nano Piko Femto Atto
Wert: 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18

Technik und Normen

Was ist eine Norm?

Im Alltag verhalten sich die Menschen i.a. "funktional-normal". Der Einzelne versucht seine Verhaltensweisen ( mit seiner kognitiven Kompetenzen ) zu bewerten um sich "angepasst und normal" zu verhalten. Normal ist, was häufig vorkommt ( z.B. Alkohol ). Normal ist, was "im gesellschaftlichen Funktionieren" dem eigenen, wünschenswerten Ideal entspricht. Normal ist, was als gesellschaftliche Idealnormen erkennbar wird ( z.B. Schönheitsideale ). Schulische Leistungskriterien und Anforderungen zeigen die vielen Unterschiede auf von Erzieher, Eltern, Lehrer, Ausbilder ( individuelle Normvorstellungen, Bezugsnormen des Lehrenden, Erwartungsnormen der Gesellschaft, Bedürfnissen und Zielsetzungen des Einzelnen, Idealnormen und das durchschnittliche Verhalten ).

Nach DIN 1314 wird der Druck p meist in der Einheit bar angegeben und zählt vom Nullpunkt aus. Druckdifferenzen werden durch die Formelzeichen, nicht aber durch die Einheit gekennzeichnet. Dies gilt besonders für die Manometerablesung bzw. atmosphärischen Druckdifferenzen.

Normen für technische Komponenten und Geräte orientieren sich an sachlichen Bezügen. Die meisten nationalen und internationalen Normungsinstitutionen wurden im im 20.Jahrhundert gegründet und dienem dem Zweck die Austauschbarkeit von Komponenten und Erfahrungen zu fördern. Durch Normen wird der Warenverkehr vereinfacht ( bei Normenchaos" erschwert ).

DIN-Normen enthalten in der Hauptsache Angaben, Anweisungen oder Anforderungen für die Herstellung, Wartung oder Handhabung von Gegenständen, Geräten oder Anlagen, den Ablauf oder die Ausführung von Vorgängen oder Dienstleistungen, die Qualität oder Qualitätsprüfung, -sicherung oder -verbesserung technischer Produkte, die Sicherheit oder Gesundheit des Menschen oder den Schutz der Umwelt.

Nationale Normungsinstitutionen
1917 wurde in Deutschland der Normalienausschuß für den Allgemeinen Maschinenbau gegründet
1926 in Deutscher Normenausschuß e.V. ( DNA ) umbenannt wurde.
1936 wurden die Normen staatlich verbindlich.
1975 erfolgte eine Umbenennung in DIN = Deutsches Institut für Normung e.V. und die Anerkennung als nationale Normungsinstitution der Bundesrepublik Deutschland
1990 übernahm das DIN die gesamtdeutsche Normung. DIN hat die Rechtsform eines eingetragenen, gemeinnützigen Vereins mit Sitz in Berlin. Mitglieder ( etwa 6000 ) können Firmen, Verbände, interessierte Körperschaften, Behörden und Organisationen aber keine Einzelpersonen sein. Die Normungsarbeit wird in 4600 Arbeitsausschüssen von etwa 28 500 Fachleuten ( ehrenamtliche Mitarbeiter von Herstellern, Handel, Handwerk, Verbraucher, Behörden, Wissenschaftseinrichtungen ) geleistet und von 1000 hauptamtlichen Mitarbeitern koordiniert. DIN finanziert sich zu etwa 60% aus dem eigenen Beuth-Verlag ( Normen, Normentwürfe und DIN-Taschenbücher ). Die eigene Normungsarbeit ist in DIN 820-4) festgelegt und ausgerichtet an Freiwilligkeit, Öffentlichkeit, Beteiligung aller interessierten Kreise, Konsens, Einheitlichkeit und Widerspruchsfreiheit, Ausrichtung am Stand der Technik, an den wirtschaftlichen Gegebenheiten und am allgemeinen Nutzen sowie Internationalität.
Internationale Normungsinstitutionen
1906 Genf: International Electrotechnical Commission ( IEC )
1926 Genf: International Federation of the National Standardizing Associations ( ISA )
1947 International Organization for Standardization (ISO, ersetzte die ISA ). Die ISO besteht aus etwa 120 nationalen Normungsinstitutionen Die Internationale Fernmelde-Union ( IFU ) ist für Telekommunikation zuständig.
1961 Brüssel: das Europäische Komitee für Normung (CEN, Comité Européen de Normalisation; nicht staatliche, gemeinnützige Vereinigung; Deutsches Mitglied ist das DIN )
1961 Brüssel: Europäische Komitee für elektrotechnische Normung ( CENELEC, Comité Européen de Normalisation Electrotechnique; nicht staatliche, gemeinnützige Vereinigung; Deutsche Mitglieder sind die DKE = Deutsche Elektrotechnische Kommission und der VDE = Verband Deutscher Elektrotechniker )
1982 Zusammenschluss von CEN und CENELEC zur Gemeinsamen Europäischen Normungsinstitution. CEN/CENELEC-Mitglieder übernehmen ( soweit möglich ) die europäischen Normen ( EN ) als nationale Normen. Im Bereich der Telekommunikation sorgt das Europäische Institut für Telekommunikationsnormen ( ETSI, Institut Européen des Normes de Télécommunication, etwa 12000 europäische Normen ) in enger Zusammenarbeit mit CEN/CENELEC für europaweite Normen.
DFÜ-Normen schafft die CCITT ( ComitConsultatif International Télégraphique et Téléphonique, Genf, nationalen Behörden, privaten Firmen sowie nationalen und internationalen wissenschaftlichen Organisationen ) ständiges Organ der internationalen Fernmeldeunion ( Abkürzung ITU ). Das CCITT ist 1993 in der ITU aufgegangen.

Das gesamte DIN-Normenwerk steht in elektronischer Form zur Verfügung. Es enthält alle aktuellen

Normung ist mit Rationalisierung der industriellen Massenproduktion und Vereinfachung des Warenverkehrs verknüpft und eine Vorbedingung freie eine frei Wirtschaft ( Globalisierung ). Das Deutsche Institut für Normung ( DIN ) erklärt ( definiert ) den Begriff Normung gemäss:

Nach DIN 820-1 ist Normung die planmäßige, durch interessierte Kreise gemeinschaftlich durchgeführte Vereinheitlichung von materiellen und immateriellen Gegenständen zum Nutzen der Allgemeinheit; sie darf nicht zu einem wirtschaftlichen Sondervorteil Einzelner führen.
Normung fördert vor allem die Rationalisierung, Regelung, Kommunikationsverbesserung und Qualitätssicherung in Wirtschaft, Technik, Wissenschaft und Verwaltung; sie soll überdies der Sicherheit des Menschen, dem Schutz der Umwelt und der Qualitätsverbesserung in allen Lebensbereichen dienen.
Zur Effizienzsteigerung und Kostensenkung durch Normung kommt es etwa durch die Austauschbarkeit oder Vereinbarkeit genormter Produkte, die Verringerung der Typenvielfalt, die Erleichterung der Lagerhaltung und des Warenverkehrs.
Normen sind darüber hinaus als Beschreibung technischer Sachverhalte für Gesetzgebung und Rechtsverkehr von Bedeutung.

Beispiele:

CCITT The International Telegraph and Telephone Consultative Committee, an international standards committee and division of the United Nations that defines standards, such as the Electronic Data Interchange (EDI) data standard. Now called the International Telecommunications Union (ITU). CCITT stands for Comite Consultatif International Telegraphique et Telephonique, the committee's original French name.
Electronic Data Interchange (EDI) A standard for integrating data with various native formats into a, which has been defined by the International Telegraph and Telephone Consultative Committee standards body, now called the International Telecommunications Union (ITU), and is implemented in the X.435 message-handling standard.
X.400 An international message-handling standard for connecting e-mail networks and for connecting users to e-mail networks. X.400 is published by the International Telegraph and Telephone Consultative Committee ( CCITT standards body, now called the International Telecommunications Union (ITU). The X.400 Application Programming Interface Association XAPIA defines programming interfaces to X.400. MAPI applications are fully interoperable with X.400 messaging applications.
X.435 An international message-handling standard that is published by the International Telegraph and Telephone Consultative Committee CCITT standards body, now called the International Telecommunications Union (ITU), and that implements the Electronic Data Interchange (EDI) standard for integrating data with various native formats into a message.
X.500 An international message-handling standard for directory services, published by the International Telegraph and Telephone Consultative Committee CCITT standards body, now called the Internal Telecommunications Union (ITU).
X.509 An international message-handling standard for message authentication and encryption. X.509 is published by the International Telegraph and Telephone Consultative Committee CCITT standards body, now called the Internal Telecommunications Union (ITU).
XAPIA The X.400 Application Programming Interface Association, the standards-setting body for programming interfaces to X.400 components. XAPIA also defines the Common Messaging Calls inteface component.
US-ASCII Coded Character Set--7-Bit American Standard Code for Information Interchange, ANSI X3.4-1986.
ATK Borenstein, Nathaniel S., Multimedia Applications Development with the Andrew Toolkit, Prentice-Hall, 1990.
GIF Graphics Interchange Format (Version 89a), Compuserve, Inc., Columbus, Ohio, 1990.
ISO-2022 International Standard--Information Processing--ISO 7-bit and 8-bit coded character sets--Code extension techniques, ISO 2022:1986.
ISO-8859 Information Processing -- 8-bit Single-Byte Coded Graphic Character Sets -- Part 1: Latin Alphabet No. 1, ISO 8859-1:1987. Part 2: Latin alphabet No. 2, ISO 8859-2, 1987. Part 3: Latin alphabet No. 3, ISO 8859-3, 1988. Part 4: Latin alphabet No. 4, ISO 8859-4, 1988. Part 5: Latin/Cyrillic alphabet, ISO 8859-5, 1988. Part 6: Latin/Arabic alphabet, ISO 8859-6, 1987. Part 7: Latin/Greek alphabet, ISO 8859-7, 1987. Part 8: Latin/Hebrew alphabet, ISO 8859-8, 1988. Part 9: Latin alphabet No. 5, ISO 8859-9, 1990.
ISO-646 International Standard--Information Processing--ISO 7-bit coded character set for information interchange, ISO 646:1983.
MPEG Video Coding Draft Standard ISO 11172 CD, ISO IEC/TJC1/SC2/WG11 (Motion Picture Experts Group), May, 1991.
PCM CCITT, Fascicle III.4 - Recommendation G.711, Geneva, 1972, "Pulse Code Modulation (PCM) of Voice Frequencies".
POSTSCRIPT Adobe Systems, Inc., PostScript Language Reference Manual, Addison-Wesley, 1985.
POSTSCRIPT2 Adobe Systems, Inc., PostScript Language Reference Manual, Addison-Wesley, Second Edition, 1990.
X400 Schicker, Pietro, "Message Handling Systems, X.400", Message Handling Systems and Distributed Applications, E. Stefferud, O-j. Jacobsen, and P. Schicker, eds., North-Holland, 1989, pp. 3-41.
RFC 783 Sollins, K., "TFTP Protocol (revision 2)", RFC 783, MIT, June 1981.
RFC-821 Postel, J., "Simple Mail Transfer Protocol", STD 10, RFC 821, USC/Information Sciences Institute, August 1982.
RFC822: Standard of the Format of Internet Text Messages ,D.Crocker,1982: Legt den Aufbau des Kopfes einer E-Mail-Nachricht fest,z.b. die Codierung von Sender- und Empfaengeradresse.
RFC1521: MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)Part One: Definiert ein Schema fuer die Unterbringung verschiedenartigster Daten innerhalb des Hauptteils einer E-Mail-Nachricht. Beispilesweise von Grafiken oder ausfuehrbaren Dateien. Gilt nicht fuer E-Mail ,sondern natuerlich auch fuer das Web.
RFC1522: MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)Part Two: Der zweite Teil der MIME-Definition. Definiert den Kodierungsmechanismus fuer Zeichen,die ueber den 7-Bit-Us_ASCII-Zeichensatz hinausgehen,in den Kopffeldern von E-Mail-Nachrichten.
RFC 2617 Digest Access Authentication
DIN 1304 Formelzeichen
ISO/IEC-10646-Norm Unicode
ECMA-158 December 1997, Standardizing Information and Communication Systems, Portable Common Tool Environment (PCTE) - C Programming Language Binding

Sinnbilder Schaltpläne von Leitungen, Schaltern, Maschinen und Aggregate DIN-Normen oder den Richtlinien entnommen.