Allgemeinbildung Technik für Dummies: (Für Dummies)

Ob Smartphone, Auto oder Kühlschrank - unser Alltag spielt sich in einer technisch geprägten Welt ab. In diesem Buch begleitet Wilfried Schlagenhauf Sie durch die faszinierende Welt der technischen Kultur. Nach der Lektüre dieses Buches werden Sie über manches technische Phänomen besser Bescheid wissen, die zugrundeliegenden Konstruktions- und Funktionsprinzipien kennen und technische Lösungen als clevere Antworten auf menschliche Bedürfnisse verstehen. Und es wird Ihnen leichter fallen, technische Produkte auszuwählen, zu bewerten und Kaufentscheidungen zu treffen. Spezielles Vorwissen naturwissenschaftlicher oder mathematischer Art brauchen Sie dazu nicht, versprochen! Lassen Sie sich technik-begeistern!

Table of Contents:
Über den Autor 7 Danksagung des Autors 7 Einführung 19 Konventionen in diesem Buch 19 Törichte Annahmen über den Leser 20 Wie dieses Buch aufgebaut ist 20 Teil I: Die technische Welt verstehen 21 Teil II: Produkte – wie sie gemacht werden und woraus sie bestehen 21 Teil III: Was Maschinen und Verkehrsmittel können 21 Teil IV: Elektrisierende Informationen 21 Teil V: Unser Alltag – Technik, wohin das Auge reicht 21 Teil VI: Der Top-Ten-Teil 21 Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 22 Wie es weitergeht 22 Teil I: Die technische Welt verstehen 23 Kapitel 1 Leinen los – Aufbruch ins Reich der Technik 25 Kapitel 2 Was Technik mit Allgemeinbildung zu tun hat 29 Teil II: Produkte – wie sie gemacht werden und woraus sie bestehen 31 Kapitel 3 Planen und Konstruieren 33 Die grundsätzliche Methodik der Produktentwicklung 33 Erster Schritt: Planen 35 Nächster Schritt: Konzipieren 36 Dritter Schritt: Entwerfen und Ausarbeiten 39 Kapitel 4 Werk-Stoff – woraus Produkte bestehen 47 Stoffarten in der Technik 47 Metalle 48 Kupfer 49 Bronze 50 Eisen und Stahl 50 Aluminium – wichtig und leichtgewichtig 51 Wichtige Metalllegierungen 52 Metallhalbzeuge und Handelsformen 52 Nichtmetalle 53 Auf dem Holzweg? 54 Kunststoff 57 Silikone 62 Kapitel 5 Schadstoffe – Gefahrstoffe 65 Asbest – die Karriere eines gefährlichen Naturstoffs 66 Vom Wunschtraum zum Alptraum 66 Wie Asbest krank macht 67 PCB, oje, oje! 67 Was diese Beispiele zeigen … 68 Exkurs: Wissenschaftliche Technikbewertung 69 Kapitel 6 Sachen machen – vom Plan zum Produkt 73 Gießen – ein Urformverfahren 75 Das Prinzip des Gießens 75 Gießen – aber wie? 75 Umformen – eine besondere Re-form! 79 Elastische und plastische Verformung 79 Man muss das Eisen schmieden, solange es heiß ist! 81 Walzen – aus kurz und dick wird lang und flach 81 Thermoformen und Tiefziehen 82 Trennung ist nicht immer schlecht! 84 Zerteilen – das spanlose Trennen 85 Spanend und spannend 87 Technik, die verbindet – das Fügen 101 Formschlüssige Verbindungen 102 Kraftschlüssige Verbindungen 104 Stoffschlüssige Verbindungen 107 Beschichten 115 Stoffeigenschaften ändern 117 Geprüft und für gut befunden 120 Messen und Messgeräte 121 Das soll uns eine Lehre sein 124 Teil III: Was Maschinen und Verkehrsmittel können 125 Kapitel 7 Energie und Maschine 127 Die Antriebsmaschine – Mechanisierung von Kraft und Arbeit 128 Ein Obelisk wird aufgerichtet 129 Show und Selbstdarstellung – Wasserkraft als Antrieb eines historischen Großprojekts 132 Small is beautiful – nützliche Wasserräder 133 Maschinen als Motoren der Industrialisierung 134 Die Dampfmaschine 136 Der Elektromotor als Maschinenantrieb 142 Maschinenübersicht – zurück zur Ordnung 149 Arbeitsmaschinen – Werkzeugmaschinen 150 Funktionseinheiten von Maschinen 152 Werkzeug unter der Lupe – die Elektrostichsäge 153 Kapitel 8 Fahren und Transportieren 165 Wie Reisen und Transportieren durch Technik erleichtert wird 166 Schlitten, Karren und Wagen – frühe Verkehrs- und Transportmittel 167 Das Fahrrad – Vor-fahr der Fahrzeugentwicklung 169 Freiherr von Drais und seine Laufmaschine 169 Irrungen und Wirrungen der Fahrradentwicklung 171 Die Bedeutung des Fahrrades für die Industrialisierung 174 Technologietransfer 175 Bedürfnisse und Interessen als Hintergrund der Fahrradentwicklung 175 Das Fahrrad heute 177 Rad und Schiene – Bahn frei! 177 Grundlegendes zum Schienenverkehr 178 Wie das Schienenfahrzeug schneller wird 180 Wie das Schienenfahrzeug langsamer wird 184 Mit dem Zug um die Kurven 187 Mit Magnetkraft fahren – vom Transrapid und anderen schwebenden Verfahren 188 Der Transrapid 188 Das japanische Maglev-Bahn-Projekt 190 Schlussfolgerungen aus technischer Sicht 190 Das Automobil – ein »Selbstbeweger« verändert die Welt 190 Das Auto ist mehr als ein Fahr-Zeug 191 Sachtechnik des Automobils: Aufbau und Funktion 194 Das Auto auf dem Prüfstand 208 Entwicklungsperspektiven 210 Teil IV: Elektrisierende Informationen 213 Kapitel 9 Elektrotechnik 215 Crashkurs Elektrotechnik 216 Ein einfacher Stromkreis 216 Elektrische Stromstärke, Spannung und Widerstand 217 Weitere Verbraucher anschließen: Parallel- und Reihenschaltung 218 Messen elektrischer Größen 221 Einbruch! Eine Alarmanlage muss her! 223 Das Erfassungsmodul – was ist los? 224 Das Ausgabemodul – Alarm! 226 Das Verarbeitungsmodul 226 Kapitel 10 Elektronik – weil sie mehr kann! 229 Einige elementare Halbleiterbauelemente 229 Die Diode – das elektrische Ventil 230 Ohne Transistor geht es nicht 232 Ein Transistor als Schalter in einer Lichtschranke 233 Leise, lauter – der Transistor als Verstärker 235 Mikrofon und Lautsprecher – vom Schall zum Strom und wieder zurück 236 Das Mikrofon – Schall hinein, Strom heraus 236 Der Lautsprecher – Strom hinein, Schall heraus 238 Kapitel 11 D-I-G-I-T-A-L ist revolutionär! 241 Digitale und analoge Signale: Grundlegende Unterschiede 242 Digitalisierung: Technikentwicklung mit gesellschaftlichen Folgen 243 Privat – gesellschaftlich – politisch 244 Industrie 4.0 244 Das Internet der Dinge 245 Digitaltechnik – eine neue Dimension von Möglichkeiten 246 Der gute Ton macht die Musik 246 Jede Menge Daten 253 Wie die Logik in die Maschine kommt 254 Befehlsprogrammierte Steuerungen 262 »Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser!« 267 Das Prinzip der Rückkopplung 268 Wie Intelligenz künstlich wird 272 Teil V: Unser Alltag – Technik, wohin das Auge reicht 275 Kapitel 12 Kühl, warm oder trocken – wie Sie es gerne hätten! 277 Kühlen mit Dampf – der Kompressorkühlschrank 279 Heizen mit der Wärmepumpe 282 Trocknen ohne Wäscheleine 282 Kapitel 13 Da sind Sie platt: Das Bügeleisen 285 Das Bügeleisen als Kommunikationsmedium 285 Wie das Eisen bügelt 286 Und wer hat’s erfunden? 287 Aufbau und Funktion des Dampfbügeleisens 288 Gut temperiert ist halb gebügelt 290 Hysterese, nicht Hysterie 290 Regelung verstanden? 293 Die Sohle – auch eine Materialfrage 293 Kapitel 14 »Es saugt und bläst der Heinzelmann …« 295 Schmutz – ein besonderer Stoff 295 Wie der Staubsauger in die Haushalte kam 297 Wie alles anfing 297 »Ganz Dame und doch Hausfrau« 298 Was im Staubsauger drin ist und wie er funktioniert 298 Bodenstaubsauger mit Staubbeutel 298 Beutelloser Bodenstaubsauger 301 Kapitel 15 Gesunde und schöne Zähne 303 Aufbau der elektrischen Zahnbürste 303 Kontaktloses Aufladen 305 Kapitel 16 Haben Sie das Zeug zum Spielen? 307 Was im fliegenden Ball eingebaut sein muss 309 Viel Elektronik für ein so kleines Teil 311 Warum die Kugel fliegt 312 Kapitel 17 Ein Korb voller praktischer Techniktipps 315 Holen Sie alles aus Ihrer Waschmaschine raus – vor allem saubere Wäsche 315 Ganz schön schneidig 317 Nach fest kommt lose: Schraubverbindungen lösen 321 Kleine Schäden an der Autokarosserie heilen 324 Ich will rein! Abgebrochenen Schlüssel aus dem Schloss entfernen 325 Energiespartipps in zwei Teilen 326 Das Thermostatventil – ein verkanntes Genie 326 Elektrische Haushaltsgeräte – Augen auf bei der Programmwahl 328 Drei spezielle Tipps zum Schluss 331 Den Mikrowellenherd richtig verwenden 332 Nachtaufnahmen mit einer Webcam machen 334 Glasbecher aus einer Flasche herstellen 336 Teil VI: Der Top-Ten-Teil 339 Kapitel 18 Der Technikbegriff und zehn Merkmale der Technik 341 Verschiedene Technikbegriffe 341 Zehn Merkmale der Technik 343 Merkmal 1: Ausgangspunkt für jedes technische Handeln ist ein Bedürfnis, ein Wunsch, ein Interesse, ein Problem 344 Merkmal 2: Technisches Handeln erfordert Bewertungen und Entscheidungen 344 Merkmal 3: Technikbezogenes Handeln umfasst Zielsetzung, Information und Ausführung 345 Merkmal 4: Technisierung bedeutet, Teile von Handlungen an technische Systeme abzugeben 346 Merkmal 5: Technik ist immer auch soziale Praxis und Kommunikationsmedium 347 Merkmal 6: Technik ist ebenso wie Sprache ein fundamentaler Teil menschlicher Kultur 349 Merkmal 7: Technik kann nicht angemessen als angewandte Naturwissenschaft bezeichnet werden 349 Merkmal 8: Technikherstellung und -verwendung stehen in Wechselwirkung 350 Merkmal 9: Technische Systeme setzen Stoff, Energie und Information um 351 Merkmal 10: Technische Gegenstände sind strukturiert und vernetzt 353 Kapitel 19 Ein Rundgang durch mein Technikpanoptikum 355 Raum 1: Stoffumformung 356 Raum 2: Stoffumwandlung 356 Raum 3: Stofftransport 357 Raum 4: Stoffspeicherung 357 Raum 5: Energieumformung 357 Raum 6: Energieumwandlung 358 Raum 7: Energietransport 358 Raum 8: Energiespeicherung 359 Raum 9: Informationsumformung 359 Raum 10: Informationsumwandlung 359 Raum 11: Informationstransport 360 Raum 12: Informationsspeicherung 360 Stichwortverzeichnis 361

About the Author :
Wilfried Schlagenhauf ist Professor für Technik und ihre Didaktik in Freiburg. Er ist im Vorstand der Deutschen Gesellschaft für Technische Bildung aktiv, Mitglied im Fachbeirat »Technische Bildung« des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI), wirkte bei der Entwicklung von Lehrplänen und Bildungsstandards für Technische Bildung mit und ist als Gutachter bei nationalen und internationalen Projekten tätig.