Banse/Grunwald/König/Ropohl (Hg.): Erkennen und Gestalten - Inhalt

Inhalt
Gerhard Banse, A. Grunwald, W. König, G. Ropohl
(Hg.): Erkennen und Gestalten. Eine Theorie der
Technikwissenschaften
Berlin: edition sigma 2006, 375 S., ISBN 3-89404-538-8
Weitere Informationen über dieses Buch:
http://www.edition-sigma.de/Detailshow.php?ISBN=3-89404-538-8
Geleitwort (Christoph Hubig) 11
1 Einführung 15
2 Technikwissenschaften und technische Praxis 23
2.1 Geschichte der Technikwissenschaften (Wolfgang König) 24
2.1.1 Von den Anfängen bis um 1800 24
2.1.2 19. Jahrhundert 29
2.1.3 20. Jahrhundert 34
2.2 Struktur der Technikwissenschaften (Wolfgang König) 37
2.2.1 Die Disziplingruppe Technikwissenschaften als
Wissenssystem und als Wissenschaftlergemeinschaft 37
2.2.2 Disziplingenese und Disziplinstruktur 39
2.3 Gegenstand der Technikwissenschaften – die Technik 44
2.3.1 Der Begriff „Technik“ (Günter Ropohl) 44
2.3.2 Der „Gegenstand“ Technik (Günter Ropohl) 48
2.3.3 Technisches Handeln (Armin Grunwald) 57
2.3.3.1 Allgemeine Charakteristika des Handelns 57
2.3.3.2 Zum Begriff des technischen Handelns 59
2.3.3.3 Planen als Antizipation von Handlungen 61
2.3.3.4 Regelbefolgung im technischen Handeln 63
2.3.3.5 Technisches Handeln und Risiko 64
2.3.3.6 Rahmenbedingungen technischen Handelns 67
2.3.3.7 Verantwortung für technisches Handeln 68
2.3.4 Technisches Wissen (Klaus Kornwachs) 71
2.3.4.1 Charakteristika technischen Wissens 71
Inhalt 5

6 Inhalt
2.3.4.2 Wissen – philosophisch 76
2.3.4.3 Der Gute Informant 78
2.3.4.4 Explizites und implizites Wissen 80
2.3.4.5 Der Gute Problemlöser 82
2.4 Ziele der Technikwissenschaften (Wolfgang König) 84
2.4.1 Praktisches Ziel: Gestalten 86
2.4.2 Kognitives Ziel: Erkennen 90
2.4.3 Soziales Ziel: Bestehen 92
2.4.4 Beziehungen zwischen den Zielen 94
2.4.5 Kriterien und Instanzen der Zielerreichung 97
3 Gestaltung 99
3.1 Probleme 100
3.1.1 Phasen der Technikgestaltung (Günter Ropohl) 100
3.1.2 Erfindung – Potenzialkenntnis und Funktionsidee
(Günter Ropohl) 105
3.1.3 Funktions- und Strukturkonzepte (Klaus Kornwachs) 114
3.1.3.1 Der Begriff der Funktion 114
3.1.3.2 Die Technische Funktion 115
3.1.3.3 Hinweise zum Strukturbegriff 117
3.1.3.4 Zusammensetzung von Funktionen 118
3.1.3.5 Funktionen in der Systemtheorie: Transitivität und 119
organisatorische Hülle
3.1.4 Ausarbeitung und Realisierung von Problemlösungen 124
(Armin Grunwald)
3.1.4.1 Problemlösung in den Technikwissenschaften 124
3.1.4.2 Konstruktionshandeln: Konzipieren und Entwerfen 126
3.1.4.3 Anforderungen an das Konstruktionshandeln 130
3.2 Methoden 133
3.2.1 Intuitiv-heuristische Methoden (Ulrich Wengenroth) 133
3.2.1.1 Pluralisierung der legitimen Wissensformen 135
3.2.1.2 Wissensforschung 138
3.2.1.3 Die Umsetzung der Ergebnisse der Wissensforschung 140
3.2.1.4 Kreativitätstechniken 143
3.2.2 Rational-systematische Methoden (Klaus Kornwachs) 145
3.2.2.1 Einleitung 145
3.2.2.2 Rationaler Umgang mit Systemen 146
3.2.2.3 Zum inneren Aufbau rational-systematischer Methoden 149

3.2.3 Bewertungs- und Auswahlmethoden (Armin Grunwald) 160
3.2.3.1 Bewertungs- und Auswahlkriterien 161
3.2.3.2 Technische Auswahlkriterien und -methoden 163
3.2.3.3 Wirtschaftliche Auswahlkriterien und -methoden 166
3.2.3.4 Ökologische Auswahlkriterien und -methoden 168
3.2.3.5 Entscheidungsanalytische Aggregationsverfahren 170
3.2.3.6 Gesellschaftliche Technikbewertung 171
3.2.3.7 Methodische Querschnittsprobleme 174
3.2.4 Computereinsatz bei Gestaltungsmethoden (Irene Krebs) 175
3.2.4.1 Problembeschreibung 175
3.2.4.2 Vom Modellieren zum Gestalten 176
3.2.4.3 Produktentwicklung 177
3.2.4.4 Veränderungen und Trends in der Benutzbarkeit 180
von Softwarelösungen
4 Erkenntnis 183
4.1 Probleme 184
4.1.1 Allgemeine Probleme technikwissenschaftlicher 184
Erkenntnis (Eberhard Jobst)
4.1.1.1 Technikwissenschaftliche Besonderheiten 184
4.1.1.2 Fachübergreifende Wissenssynthesen in den 188
Technikwissenschaften
4.1.2 „Hilfswissenschaften“ für die Technikwissenschaften 194
4.1.2.1 Mathematik (Hans-Joachim Petsche) 195
4.1.2.2 Naturwissenschaften (Armin Grunwald) 211
4.1.2.3 Wirtschaftswissenschaften (Hariolf Grupp) 220
4.1.2.4 Sozialwissenschaften (Günter Ropohl) 230
4.2 Methoden 238
4.2.1 Heuristische Methoden (Gerhard Banse) 239
4.2.2 Theoretisch-deduktive Methoden (Klaus Kornwachs) 245
4.2.2.1 Mathematisierung in den Technikwissenschaften 245
4.2.2.2 Schlussverfahren bei Experiment und Test 247
4.2.2.3 Mathematische Darstellungsebenen von 250
funktionalen Zusammenhängen
4.2.3 Empirisch-induktive Methoden (Gerhard Banse) 252
4.2.3.1 Funktion und Struktur technischer Messverfahren 253
4.2.3.2 Funktion und Struktur der experimentellen Methode 258
4.2.4 Modellbildung und Simulation (Gerhard Banse) 263
4.2.5 Computereinsatz bei Erkenntnismethoden (Uwe Meinberg) 270
Inhalt 7

5 Ausgewählte Fallbeispiele 277
8 Inhalt
5.1 Bauwesen: Praxis und Wissenschaft des Bauingenieurwesens 278
(Jan-Peter Pahl)
5.1.1 Baupraxis 278
5.1.1.1 Bauaufgaben 278
5.1.1.2 Bauvorhaben 278
5.1.1.3 Bauplanung 279
5.1.1.4 Bauausführung 280
5.1.1.5 Nutzung des Bauwerks 280
5.1.2 Bauingenieurwesen 281
5.1.2.1 Merkmale 281
5.1.2.2 Bauwissenschaft 283
5.1.2.3 Baukunst 284
5.1.2.4 Empirie und Heuristik 285
5.1.2.5 Ethik 285
5.1.3 Bauwissenschaft 286
5.1.3.1 Bauforschung 286
5.1.3.2 Wissenschaftliche Methoden 287
5.1.3.3 Modelle von Bauwerken und Natursystemen 287
5.1.3.4 Prozesse des Bauwesens 288
5.1.4 Zusammenfassung 289
5.2 Produktentwicklung: Konstruieren aus der Sicht eines 289
Konstruktionswissenschaftlers (W. Ernst Eder)
5.2.1 Einleitung 289
5.2.2 Vorgehen und Handlungsweisen 290
5.2.3 Eine Konstruktionsaufgabe 292
5.2.3.1 Aufgabenstellung und -klärung 292
5.2.3.2 Konzipieren 293
5.2.3.3 Entwerfen 294
5.2.3.4 Ausarbeiten 297
5.2.4 Schlussbemerkungen 297
5.3 Produktionstechnik: Fallbeispiel „Hydroadhäsives Greifen 298
biegeschlaffer Bauteile“ (Günther Seliger)
5.3.1 Produktionstechnik und Produktionstechnische Forschung 298
5.3.2 Fallbeispiel „Hydroadhäsives Greifen biegeschlaffer 301
Bauteile“
5.3.2.1 Analyse der Ist-Situation, Handlungsbedarf 301
5.3.2.2 Analyse der Funktionsstruktur 303

5.3.2.3 Modellierung der Wärmeübertragung 305
5.3.2.4 Ableitung der Haltekraft 306
5.3.2.5 Experimentelle Bestimmung der Einflussgrößen 308
5.3.2.6 Experimentelle Verifikation des entwickelten Modells 309
5.3.3 Ausblick 310
5.4 Verfahrens- und Umwelttechnik: Der Einsatz der Membran- 311
filtration bei der Aufbereitung von Oberflächenwasser
(Udo Wiesmann, Alexan Dietze)
5.4.1 Das Problem 311
5.4.2 Die alte und die neue Problemlösung 313
5.4.3 Die Analyse: Identifikation der Art des Problems 315
und der zur Lösung angewandten Methoden
5.4.4 Versuchsanlage und Messungen 315
5.4.5 Ergebnisse 317
5.4.6 Schlussbemerkung 320
5.5 Biotechnologie: Grüne Gentechnik (Nicole C. Karafyllis) 321
5.5.1 Der Gegenstandsbereich der Biotechnologie 321
5.5.2 Prinzipien der Herstellung mittels Bio- und Gentechniken 323
5.5.3 Grüne Gentechnik: Die Herstellung transgener Pflanzen 325
5.5.4 Modellorganismen als Prototypen: Die Modellpflanze 326
Arabidopsis thaliana
5.5.5 Gesellschaftliche Auswirkungen 328
5.5.6 Ausblick 330
6 Allgemeine Technikwissenschaft (Günter Ropohl) 331
6.1 Vorläufer und gegenwärtige Tendenzen 331
6.2 Grundlegung der Technikwissenschaften 335
6.3 Grundlegung technischer Bildung 338
7 Erkennen – Gestalten – Technikwissenschaften 343
Literaturverzeichnis 349
Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen 371
Autor/inn/enverzeichnis 374
Inhalt 9