Älter als gedacht: 5 Erfindungen, die die Elektronikbranche revolutionierten

| Redakteur: Margit Kuther

Aus dem 3D-Drucker: Komplexes lässt sich präzise und effektiv fertigen.
Aus dem 3D-Drucker: Komplexes lässt sich präzise und effektiv fertigen. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Smarte Sensoren, leistungsstarke LEDs und 3D-Drucker – in den letzten Jahrzehnten hat sich der Markt für Elektronik- und IT-Komponenten stark gewandelt. Dennoch haben einige Erfindungen die Zeit überdauert.

Anlässlich des 50. Firmenjubiläums blickt Ulf Timmermann, CEO bei reichelt elektronik, zurück und gibt einen Überblick über fünf Innovationen der Elektronikgeschichte. Ob in Kleingeräten wie Uhren, Piepser, Hörgeräten und Taschenrechnern oder auch in Mainboards – Knopfzellen finden ihren Einsatz in Geräten mit geringem Strombedarf. Trotz der Erfindung des Akkus sind die austauschbaren Energiespeicher im beruflichen und privaten Alltag unabdingbar.

1. Die Batterie: Die Voltasche Säule wurde bereits im 19. Jahrhundert erfunden

Umso überraschender ist es, dass die erste Batterie – damals allerdings noch mit größeren Abmessungen – bereits zu Beginn des 19. Jahrhunderts erfunden wurde. Die Voltasche Säule, benannt nach ihrem Erfinder Alessandro Volta, bestand noch aus übereinander gelagerten Kupfer- und Zinkplättchen sowie elektrolytgetränkten Papp- und Lederstücken, die den Strom leiten sollten. Einst ein unerklärbares naturwissenschaftliches Phänomen, heute eine unverzichtbare Energiequelle – die Batterie gilt wohl als eine der bedeutendsten technischen Innovationen der Zeitgeschichte.

2. Der Lötkolben: erste Lötmaterialien waren Gold und Silber

Zur Verbindung von Bauteilen ist der Lötkolben, sowohl für Heimwerker als auch für die Anwendung in der Industrie und Fertigung, absolut unverzichtbar. Je nach Einsatzzweck stehen heutzutage von der Lötnadel bis zum großen Lötkolben diverse Größen zur Verfügung. Heute kommen vor allem elektrische Lötkolben zum Einsatz. Allerdings werden auch noch mit Gas oder Kohle beheizte Geräte verwendet.

Die Erfindung dieser Variante geht dabei bereits auf die Gesellschaften der Altägypter und Trojaner zurück. Während damals noch Gold und Silber als Lötmaterialien verwendet wurden, etablierte sich Zinn vor rund 4.000 Jahren als bevorzugtes Material. Schließlich erfand ein deutscher Ingenieur 1921 den ersten elektrischen Lötkolben, der serienmäßig produziert wurde. Im Verlauf der letzten 90 Jahre wurde diese Erfindung dann beständig perfektioniert, sodass sie sich heute in fast jedem Werkzeugschuppen und überall dort befindet, wo elektronische Komponenten zum Einsatz kommen.

3. Die Leiterplatte: Raspberry Pi ist der beliebteste Singleboard-Computer

Die Entwicklung des Lötverfahrens beeinflusste zudem eine weitere essenzielle Innovation für die Elektronikbranche: die Leiterplatte. Die Erfindung dieses Trägers für elektronische Komponenten geht bereits auf die späten 1930er-Jahre zurück. Zuvor waren die Komponenten unübersichtlich und umständlich verkabelt auf eine Platte aufgebracht worden. Neben dieser bereits etablierten Handverdrahtung konnten sich die moderne Platine jedoch erst in den 50er-Jahren durchsetzen. Seitdem fand eine stetige Miniaturisierung der Leiterplatte statt, sodass Platinen mittlerweile nicht mehr nur in Computern und Fernsehern eingesetzt werden, sondern in nahezu jedem elektrischen Gerät.

In einfacher Ausführung finden sie weiterhin als Ausgangsbasis für Projekte Anklang. Beispielhaft zu nennen ist hier der wohl beliebteste Einplatinen-Computer aller Zeiten, der Raspberry Pi. Durch Weiterentwicklungen wie mehr Rechenleistung und RAM sind dieser und seine zahlreichen Konkurrenzprodukte wie der Banana Pi oder die Boards von Ordoid sowie Arduino industrietauglicher denn je.

4. Das digitale Speicheroszilloskop: das erste Modell kam in den 1980ern auf den Markt

Ein Oszilloskop ist für Elektrotechniker ein unverzichtbares Werkzeug. Aber auch zahlreiche andere Branchen wie die Medizintechnik oder die Radio- und Fernsehtechnik verlassen sich auf das Spannungsmessgerät. Aufgrund des erhöhten Funktionsumfangs, der gesteigerten Leistungsfähigkeit und des größeren Speichers haben digitale Speicheroszilloskope die analoge Variante größtenteils vom Markt verdrängt. Zudem bringen analoge Speicheroszilloskope, die auf der Kathodenstrahltechnik basieren, Nachteile wie eine höhere Fehleranfälligkeit und eine schlechtere Energieeffizienz mit sich.

Während die Oszilloskoptechnik an sich auf den Beginn des 20. Jahrhunderts zurückgeht, brachte der New Yorker Hersteller LeCroy in den 1980er Jahren das erste digitale Speicheroszilloskop auf den Markt.

Heutzutage sind Speicheroszilloskope in verschiedensten Preisklassen und mit unterschiedlichem Funktionsumfang erhältlich – je nachdem, ob das Messgerät zuhause oder in professionellen Umgebungen zum Einsatz kommen soll. Beispielsweise können einfache Oszilloskope als Ergänzung zu einem vorhandenen Multimeter dienen, während die umfangreicheren Geräte über Touchdisplays, mehrere Kanäle und integrierte Datenlogger verfügen.

5. Der 3D-Drucker: Schokolade gefällig?

In den letzten Jahren hat besonders die Fertigung von der Weiterentwicklung der 3D-Drucktechnologie profitiert. Denn komplexe Prototypen lassen sich nun präzise und effektiv drucken, anstatt mehrere aufwändige Fertigungsprozesse zu durchlaufen. Auch in der Medizintechnik und in der Gastronomie kommen bereits 3D-Drucker zum Einsatz ebenso wie in privaten Projekten.

Die Technik der Stereolithographie, bei der erstmals Materialschichten dreidimensional aufgebracht werden, wurde bereits 1981 erfunden und 1983 erfolgreich praktiziert. Dabei befand sich das Werkstück in einer Flüssigkeit und wurde, mit fortschreitendem Druck des Modells, immer weiter abgesenkt. 1988 wurde der erste 3D-Drucker für die Öffentlichkeit auf den Markt gebracht. Dieser basierte auf dem Lasersintern-Prinzip.

Seitdem hat sich die 3D-Druck-Technik beständig weiterentwickelt und wurde perfektioniert, sodass 3D-Drucker heutzutage in unterschiedlichsten Ausführungen und Größen erhältlich sind. Auch die Auswahl an Filamenten hat sich stetig erhöht. Sogar mit umweltfreundlichem Kunststoff und Schokolade kann mittlerweile gedruckt werden.

Was die Zukunft bringt

Wie der Distributionsmarkt für Elektronik- und IT-Komponenten in zehn, 25 oder 50 Jahren aussehen wird und welche Technologien langfristig für die Elektronik-Branche von Relevanz sein werden, ist schwer vorherzusagen.

In der Forschung wird autonomes Fahren auch in den nächsten Jahren noch im Zentrum der Aufmerksamkeit stehen. Mit dem Bau selbstfahrender Autos wird zwangsläufig auch die Nachfrage nach den benötigten Sensoren und Halbleitern stark ansteigen. Weiterhin werden leistungsstarke LEDs benötigt, um die Sicherheit der autonomen Fahrzeuge zu gewährleisten.

Um die Industrie 4.0. voranzutreiben und Geräte untereinander zu vernetzen, sind Wireless-Lösungen, Displays und Embedded Systeme erforderlich. So ist auch in diesem Bereich mit zahlreichen Innovationen zu rechnen. Welche davon sich aber langfristig durchsetzen werden, wird die Zukunft zeigen.

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Sehr fachlich! Der Tiefgang in die Elektronik des Artikels überrascht mich dann doch ein wenig....  lesen
posted am 30.08.2019 um 11:19 von Unregistriert


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