tu - Technik im Unterricht Messschieber selbst hergestellt (Vorschau)

E 3915 

151 

Neckar-Verlag 1. Quartal 2014 

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Impressum 

 

Zeitschrift für 

Technik im Unterricht 

– 39. Jahrgang – 

tu: „Technik im Unterricht“ erscheint vierteljährlich. 

Sam mel anschrift für Verlag, Anzeigen und Redak tion: Neckar- 

Verlag GmbH, Klosterring 1, 78050 Villingen-Schwenningen, 

oder Post fach 1820, 78008 Villingen-Schwen ningen, 

Telefon (07721) 8987-0, Telefax (07721) 8987-50; E-Mail: 

service@neckar-verlag.de, Internet: http://www.neckar-verlag.de 

Herausgegeben vom Neckar-Verlag GmbH in Zusammen ar beit 

mit Burkhard Sachs; begründet in Zusammenarbeit mit August 

Steidle, 73557 Mutlangen 

Verantwortlich für die Auswahl und Bearbeitung der Ma nu - 

s kripte: Burkhard Sachs, Lichtenbergstr. 18, 79114 Freiburg im 

Breisgau; Tel. (0761) 83759, Fax (0761) 8975283, 

E-Mail: sachs@ph-freiburg.de 

Layout / Herstellung: Dietmar Schenk, Tel. (07721) 8987-22, 

E-Mail: schenk@neckar-verlag.de 

Titelbildgestaltung: Silvia Binninger, www.designxbinninger.de 

Anzeigen: Rita Riedmüller, Telefon (07721) 8987-44, 

E-Mail: werbung@neckar-verlag.de 

Es gilt die Anzeigenpreisliste Nr. 5 vom 01.01.2002 

Marketing: Rita Riedmüller, Telefon (07721) 8987-44, 

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Druck: Baur-Offset, 78056 Villingen-Schwenningen 

Einzelheft 6,80 € zuzüglich Versandkosten; Jahresabonnement 

24,00 € zuzüglich Versandkosten; Abbestellung 8 Wochen vor 

Jahresende schriftlich 

Honorierte Arbeiten gehen in das uneingeschränkte Ver fü gungs - 

recht des Verlages über. Nachdruck und gewerbliche Verwertung 

nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages. Dies gilt 

auch für die gewerbliche Vervielfältigung per Kopie, die Aufnahme 

in elektronische Datenbanken und Mailboxen sowie für 

Vervielfältigungen auf elektronischen Datenträgern. 

Letzter Annahmetag für An zeigen und Redaktionsschluss ist 

der 10. im ersten Monat des Quartals. 

Mitarbeiter dieses Heftes 

Martin Binder, E-Mail: binderm@ph-weingarten.de 

Wilhelm Dold, E-Mail: wdold1@t-online.de 

Hans-Jürgen Fockel – 

E-Mail: HansJuergen.Fockel@lanos.de 

PD Dr. Gabriele Graube, TU Braunschweig, 

E-Mail: g.graube@tu-bs.de 

Harald Hölz, Schorndorf, E-Mail: haraldhoelz@arcor.de 

Ingelore Mammes, Prof. für Schulforschung mit 

Schwerpunkt Technische Bildung, 

Universität Duisburg-Essen, 

E-Mail: Ingelore.mammes@uni-due.de 

Ravensberger Erfinderwerkstatt. 

Kontakt über Kirsten Biedermann, 

E-Mail: kirsten.biedermann@uni-bielefeld.de 

Prof. Dr. Winfried Schmayl, 

E-Mail: schmayl@ph-karlsruhe.de 

Jari Tlatlik, E-Mail: Ja.Tlatlik@gmx.de 

Lars Wortmeier, E-Mail: Lars.Wortmeier@gmx.de 

Titelseite: Abbildungen aus den Beiträgen von 

M. Binder, W. Dold und D. Fockel et al 

tu: Fachdidaktik 

tu: Inhalt 

Inhalt 

Ingelore Mammes 

Zum Einfluss früher technischer Bildung 

auf die Identitätsentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

Gabriele Graube 

Spielen, Lernen und Technik – 

Das Konstruktionsspiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 

tu: Fachdidaktik / Unterrichtspraxis 

Martin Binder 

Warentest: Schüler testen Laubsäge . . . . . . . . . . . . 17 

tu: Unterrichtspraxis 

Wilhelm Dold 

Messschieber – selbst hergestellt . . . . . . . . . . . . . . 26 

Dominik Fockel, Jari tLAtlik, 

Lars Wortmeier, Kirsten Biedermann 

Optimierte Fahrstuhlsteuerung mit der 

Kleinsteuerung „Nanoline“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 

tu: Veranstaltungen / Tagungen 

Ankündigung der 

DGTB-Jahrestagung 2014 zum Thema 

Technische Bildung und MINT – 

Chance oder Risiko? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 

tu: Werkstoffe 

Harald Hölz 

Verbundwerkstoffe – Teil 1 – 

Grundlagen und Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 

www.neckar-verlag.de 

tu 151 / 1. Quartal 2014 

3

tu 

Das Eßbesteck – ein Schnittbereich von Technik und Kunst 

Werkzeuge und Gebrauchsgegenstände 

wurden seit jeher nicht nur auf ihren 

Verwendungszweck hin gestaltet. 

Sie sollten immer auch gefällig sein 

und durch eine elegante Form, eine 

ansprechende Farbgebung oder auch 

durch Verzierungen dem menschlichen 

Schönheitssinn entgegenkommen. 

Zwischen Technik und Kunst gibt 

es insofern eine genuine Verwandtschaft, 

als beide Ausdruck gestalterischen 

Könnens sind, wobei dieses 

Können jeweils anders gerichtet ist. 

Beim Eßbesteck, wie es sich in Europa 

seit Beginn der Neuzeit entwickelt 

hat, ist die Verbindung von Technik und 

Kunst augenfällig. 

Bevor die drei Hauptbestandteile eines 

Bestecks aufeinander abgestimmt 

und zu einem „Werkzeugensemble“ 

für kultiviertes Essen vereint wurden, 

haben sie lange ein getrenntes Dasein 

geführt: Das Messer war allgemeines 

Schneidwerkzeug und diente bloß nebenher 

als Eßwerkzeug. Gabeln gab 

es anfangs nur als langstielige Gebilde, 

um gekochtes Fleisch aus dem 

Kessel zu heben. Lediglich der Löffel 

war angestammtes Eßgerät zum Verzehr 

von Brei und Suppe. Alles andere 

wurde mit der Hand gegessen. 

In die Gestaltung eines Eßbestecks 

spielen technische und künstlerische 

Momente hinein. Als Gebrauchsobjekt 

muß es zweckdienlich sein. Deshalb 

ist die technische Funktionalität 

unbedingt zu erfüllende Anforderung. 

Eine gute ästhetische Gestaltung 

vervollständigt seinen Wert. Entsprechend 

dieser Rangfolge war das Eßbesteck 

gegen Ende des 18. Jhs. zu 

einer Grundform gereift, die bis heute 

Bestand hat. Dazu gehören die abgerundete 

Klinge des Messers, die langgestreckte 

ovale Laffe des Löffels, die 

drei- bis vierzinkige Gabel mit Schiff 

und die abgeflachten Stiele bei Löffel 

und Gabel. 

Die vor 200 Jahren erreichte Grundform 

läßt ausreichend Spielraum, um 

im Strom der Geschichte dem herrschenden 

Zeitgeschmack angepaßt zu 

werden. So haben die einzelnen Epochen 

Bestecke nach ihren Kunststilen 

hervorgebracht, wie die Bei spiele zeigen: 

Die beiden Messer links mit den bauchigen 

Klingen stammen noch aus 

der Zeit vor der Entwicklung zum Eßbesteck 

(13.–15. Jh.). Auch sie lassen 

das Bemühen um harmonische Proportionen 

erkennen und besitzen ein 

sparsames Dekor. Das Besteck in der 

Mitte zeigt typische Stilelemente des 

Rokoko (um 1750). Die Griffe bestehen 

aus dem damals neuen und kostbaren 

Porzellan. Sie sind mit Blütenmustern 

bemalt und werden durch eine mit Rocaillen 

verzierte Haube abgeschlossen. 

Rechts ist ein Jugendstilbesteck 

abgebildet (um 1900). Es ist zurückhaltend 

mit einem Strahlenmuster und 

einer stilisierten Girlande verziert. 

Literatur: Benke, Gertrud: Alte Bestecke. 

München 1978 

Bildquelle: Marquardt, Klaus: Europäisches 

Eßbesteck aus acht Jahrhunderten. 

Stuttgart 1997 (S. 22, 137, 183) 

Winfried Schmayl 

4 

tu 151 / 1. Quartal 2014

Frühe Technische Bildung 

Zum Einfluss früher 

technischer Bildung auf die 

Identitätsentwicklung 

Von Ingelore Mammes 

Zur Notwendigkeit 

technischer Bildung 

Die zunehmende Technisierung der Lebenswelt 

erfordert für ihre Bewältigung 

nicht nur die Qualifizierung von Nachwuchs 

durch berufliche Fachbildung, 

sondern auch eine technische Bildung 

für alle zur Entwicklung einer technikmündigen 

Gesellschaft (vgl. VDI 

2012, S. 2; Mammes & Tuncsoy 2013). 

Denn mangelnde Techniksozialisation 

kann nicht nur zu einem „technischen 

Analphabetismus“ (Sachs 1987, S. 9) 

führen und so die verantwortungsvolle 

Teilhabe am gesellschaftlichen Leben 

erschweren, sondern beeinflusst darüber 

hinaus auch die Identitätsentwicklung 

(vgl. Mammes 2011; 2013). 

Denn im handelnden Umgang mit 

Technik entwickelt der Mensch grundlegende 

Einstellungen zur Technik und 

Überzeugungen seiner eigenen Wirksamkeit, 

die ein enttäuschungsfestes 

Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten 

ausbilden können (Baumert & Geiser 

1996; Angele 1976). Mangelnde Erfahrungen 

können dagegen die Vorstellung 

entwickeln, geringe Fähigkeiten 

und unpassende Eigenschaften im 

Umgang mit Technik zu besitzen. Folglich 

werden Auseinandersetzungen 

mit Technik vermieden und schließen 

so vielfältige Lebensperspektiven, wie 

z. B. die Wahlmöglichkeiten technisch 

geprägter Studiengänge und Berufe, 

aus (vgl. acatech & VDI 2009; Mammes 

2001). 

Aktuelle 

Techniksozialisation 

Wenn die Ausbildung solcher Kognitionen 

über Technik davon abhängt, inwieweit 

Technik Gegenstand unserer 


Lebenswelt ist, muss eine „Techniksozialisation“ 

(acatech & VDI 2009, S. 

25) den Menschen von früher Kindheit, 

über die Jugend bis hin zu einer möglichen 

Berufsorientierung durch den 

Umgang mit Technik mit ihr vertraut 

machen. 

Die außerschulische Techniksozialisation 

hat sich unlängst durch Computerisierung 

verändert. Dabei gehen 

Einblicke in technische Artefakte und 

Prozesse sowie traditionelle Spielmöglichkeiten 

weitgehend verloren 

(vgl. acatech & VDI 2009; Ziefle & Jacob 

o.J.). Technische Artefakte sind 

heute zwar in umfassenderer Weise 

im Beruf und Alltag allgegenwärtig, 

jedoch bleiben ihre Funktionsweisen 

meist verborgen. Verschweißte Plastikgehäuse, 

modularisierte Bauweisen, 

ebenso wie elektrische Bauteile 

erschweren das Einsehen. Ein Nachvollziehen 

ihrer Wirkzusammenhänge 

ist daher kaum mehr möglich (vgl. Tully 

2003). Die Herstellung von Produkten 

ist durch die Komplexität weitgehend 

automatisierter Produktionsprozesse 

nicht mehr einseh- und damit nachvollziehbar. 

Durch diese Reduzierung der 

Wahrnehmung kann ein Bild der Realität 

entstehen, welches ein Überangebot 

günstig zu erstehender Produkte 

zeichnet, ohne die Entstehungsbedingungen 

und die damit verbundenen 

Technikfolgen abschätzen zu können 

(vgl. Mammes 1997). Auch Spielzeuge 

haben sich dieser Entwicklung angepasst. 

Ein aktiv-handelnder Umgang 

mit Technik durch eigene Konstruktion 

von Maschinen und Vorrichtungen 

mit Hilfe von Konstruktionsbaukästen 

erfolgt in Kinderzimmern nur noch 

selten. Dagegen halten dort moderne 

Kommunikationsmedien wie Computerspiele 

und Computeranwendungen 

Einzug und prägen einen eher durch 


Simulationen gekennzeichneten Umgang 

(acatech & VDI 2009; Renn & 

Pfennig 2010; Ziefle & Jacob o. J.). 

Eltern sprechen sich daher für eine 

bewusste Auseinandersetzung mit 

Technik aus (Bertram 2012). Diese 

„Technikerziehung“ (Ziefle & Jacob 

o. J., S. 74) umfasst alle Formen des 

beabsichtigten, planvollen Einwirkens 

auf die Persönlichkeit des Kindes und 

verfolgt das Ziel, Kindern Wissen und 

Fähigkeiten für die Entwicklung und 

Anwendung von Technik wie auch Interesse 

an Technik zu vermitteln. Viele 

Eltern stoßen aufgrund ihrer oft geringen 

eigenen technischen Fähig- und 

Fertigkeiten ebenso wie Kenntnissen 

über Technik in solchen Erziehungsprozessen 

an ihre Grenzen. Daher 

bleibt es zumeist beim gemeinsamen 

Aufbauen und Installieren technischer 

Geräte sowie der gemeinsamen Nutzung 

von Technik (Ziefle & Jacob o. J.). 

Heutige Erfahrungen im Umgang mit 

Technik scheinen also eher passivkonsumtiver 

Art und sind seltener 

aktiv-handelnd (acatech & VDI 2009). 

Sie beeinflussen menschliche Kognitionen, 

die die Identitätsentwicklung des 

Individuums und seine Gegenstandsauseinandersetzungen 

mitbestimmen. 

Selbstbezogene 

Kognitionen und 

technische Bildung 

Diese menschlichen Kognitionen werden 

im Folgenden als Selbstkonzept 

bezeichnet. Es beeinflusst das Handeln 

im Umgang mit Technik und ist ein 

entscheidender Faktor für die Berufswahl 

und der erfolgreichen Berufsausübung 

(vgl. Moschner & Dickhäuser 

2006; Martschinke 2005; Janneck et 

al. 2012; Mummendey 1995). 

Begriff 

In der Literatur werden für den Selbstkonzeptbegriff 

synonym Begriffe wie 

Selbstbild, Selbstmodell, Selbst-Schema, 

Selbst-Theorie, Selbstwahrnehmung, 

Selbstvertrauen usw. verwendet 

(Moschner & Dickhäuser 2006). Einige 

Autoren trennen dabei zwischen 

5



Selbstbeschreibung (deklaratives 

Konzept) und Selbstbewertung (affektiv-evaluatives 

Konzept) (Pior 1998). 

Allen Ansätzen ist gemeinsam, dass 

sie Selbstkonzepte als vielfältig strukturierte 

kognitive Systeme auffassen, 

die erheblich an der Steuerung des 

Handelns beteiligt sind (Mummendey 

1995). Da aber davon auszugehen ist, 

dass bestimmte Vorstellungen über 

sich selbst bestimmte Wertungen nach 

sich ziehen, soll unter Selbstkonzept 

nachfolgend das Denken einer Person 

über sich selbst, über ihre Fähig- und 

Fertigkeiten sowie Eigenschaften und 

Merkmale und auch wie sie diese bewertet 

verstanden werden (Hellmich & 

Günther 2011; Laskowski 2000). 

Menschen mit einem positiven Selbstkonzept 

werden Vorhaben zielgerichteter 

angehen, weil Versagensängste 

bei ihnen eine untergeordnete Rolle 

spielen, während Menschen mit einem 

negativem Selbstkonzept sich von vorneherein 

nicht viel zutrauen. 

Beim Selbstkonzept handelt es sich 

um eine multidimensionale Gedächtnisstruktur, 

deren Annahmen über 

z. B. bestimmte Fähigkeiten sich aus 

der Auseinandersetzung mit der Umwelt 

generieren (Hellmich & Günther 

2011). Shavelson et al. (1976) entwickelten 

ein Modell, gemäß dem sich 

das Selbstkonzept als mehrdimensionales, 

hierarchisch gegliedertes 

Konstrukt mit Teilkonzepten abbilden 

lässt. Dabei werden Resultate aus 

spezifischen Handlungs- und Verfahrensweisen 

vom Individuum erkannt, 

gedeutet und entsprechend in einem 

spezifischen Teilselbstkonzept verarbeitet. 

Eine Generalisierung kann dann 

über die Entwicklung entsprechender 

Teilkonzepte erfolgen. Teilkonzepte 

können aber auch bereichsspezifisch 

unterschiedlich (positiv, neutral, negativ) 

geprägt sein (Laskowski 2000). 

Shavelson et al. (1976) unterscheiden 

ein akademisches Selbstkonzept von 

einem sozialen, emotionalen und körperlichen. 

Der Begriff des akademischen Selbstkonzepts 

wird nicht selten mit dem 

schulischen Selbstkonzept gleichgesetzt. 

Shavelson et al. (1976) verstehen 

darunter Schul- und Bildungsbereiche 

wie z. B. Englisch, Geschichte 

und Mathematik (vgl. Mummendey 

1989). Damit beschränken sie erworbene 

Kognitionen nicht auf institutionalisierte 

Erfahrungsräume, sondern 

schließen außerschulische Lebenswelt 

mit ein. Das schulische Selbstkonzept 

fokussiert dagegen die durch 

schulische Auseinandersetzungen 

erworbenen Fertigkeiten und Einstellungen. 

Mathematisches, sprachliches 

und naturwissenschaftliches Selbstkonzept 

sind dann Teilkonzepte, die 

sich damit im Wesentlichen auf die 

einzelnen Unterrichtsfächer beziehen 

(Hellmich 2010). Dabei existieren 

das generelle mathematische und 

generelle sprachliche Selbstkonzept 

weitgehend nebeneinander (keine 

Korrelationen), obwohl Leistungen im 

Mathematischen und Sprachlichen 

durchaus positiv korrelieren, ebenso 

wie Leistungen und Selbstkonzepte in 

einem Unterrichtsfach (Lüdtke et al. 

2002; Helmke 1992). Helmke (1997) 

konstatiert, dass sich bereits gegen 

Mitte der zweiten Klassenstufe Korrelationen 

zwischen Selbstkonzepten 

und Schulleistungen finden lassen, 

die in der vierten Klassenstufe noch 

einmal ansteigen. 

Das „technische Selbstkonzept“ (acatech 

& VDI 2009, S. 45; vgl. Baumert 

& Geiser 1996) wird im Folgenden als 

Bildungsbereich dem akademischen 

Selbstkonzept zugeordnet. Denn es ist 

davon auszugehen, dass sich in einer 

technisch geprägten Lebenswelt, im 

Umgang mit Technik ein akademisches 

Teilkonzept als Bildungsbereich entwickelt, 

welches Kognitionen über 

die eigenen Fähig- und Fertigkeiten 

im Bereich Technik repräsentiert, die 

das Handeln einer Person beeinflussen. 

Dabei ist vor dem Hintergrund 

der Befundlage anderer Teilkonzepte 

zu vermuten, dass die Ausprägung 

dieses Teilkonzepts mit Leistungen im 

Bereich Technik korreliert. Ob diese 

Leistungen mit Leistungen in anderen 

Bereichen korrelieren, ist zu klären. 

Außerdem ist anzunehmen, dass sich 

ein solches durch außerschulische 

Techniksozialisation entwickeltes Teilkonzept 

durch schulische Bildung beeinflussen 

lässt. So könnte beispielsweise 

ein überhöhtes technisches 

Selbstkonzept durch Auseinandersetzung 

mit dem Gegenstand Technik und 

entsprechender Rückmeldung einer 

realistischeren Einschätzung der eigenen 

Fähig- und Fertigkeiten weichen. 

Durch das Erleben von Selbstwirksamkeit 

im Umgang mit Technik kann 

Generelles 

Selbstkonzept 

Akademisches 

Selbstkonzept 

Soziales 

Selbstkonzept 

Emotionales 

Selbstkonzept 

Körperliches 

Selbstkonzept 

Englisch Geschichte Mathematik Biologie Freunde Andere Gefühle Fitness Aussehen 

Abbildung 1: Hierarchisches Selbstkonzeptmodell in Anlehnung an Shavelson et al. (1976) 

6 tu 151 / 1. Quartal 2014



dagegen ein niedriges technisches 

Selbstkonzept entsprechend positiv 

entwickelt werden. 

Wirkung 

Was das Kind über sich denkt, beeinflusst 

sein Verhalten in unterschiedlichen 

Situationen und steuert dadurch 

auch seine Entwicklung. Selbstkonzepte 

können dabei potentiell in allen 

Phasen eines Handlungsprozesses 

bedeutsam werden. Die Initiierung von 

Verhalten wird auch gelenkt von der 

Erwartung der eigenen Wirksamkeit. 

In schulischen Kontexten bevorzugen 

Schüler/-innen mit geringer Selbstwirksamkeitserwartung 

als Teilaspekt 

des Selbstkonzepts z. B. leichtere 

Aufgaben und zeigen bei schwierigen 

Problemen eine geringere Anstrengungsbereitschaft 

und eine niedrigere 

Persistenz als Schüler/-innen mit einer 

höheren Selbstwirksamkeitserwartung 

(Moschner & Dickhäuser 2006). Aufgrund 

bereichsspezifischer Facetten 

des Selbstkonzepts scheinen sich dadurch 

Verhaltensvorhersagen ableiten 

zu lassen (Meyer 1984). 

Der Zusammenhang zwischen Selbstkonzept 

und Leistung ist gegeben 

(Helmke 1997). Dabei ist die kausale 

Wirkrichtung jedoch unklar. Der skilldevelopment-Ansatz 

geht davon aus, 

dass die erbrachten Leistungen das 

Selbstkonzept beeinflussen, während 

der self-enhancement-Ansatz davon 

ausgeht, dass das Selbstkonzept die 

Leistung beeinflusst. Für beide Ansätze 

konnten im Grundschulalter Belege 

erbracht werden (Hellmich 2010). 

Lern- und Leistungsmotivation wird 

ebenfalls vom Selbstkonzept beeinflusst 

(Hellmich 2010). So sind Kinder 

mit einem sehr positiven bereichsspezifischen 

Selbstkonzept motivierter, 

in die Auseinandersetzung mit einem 

bereichsspezifischen Gegenstand zu 

treten als solche, die ihre Fähig- und 

Fertigkeiten nicht so positiv einschätzen. 


Um ein positives technisches Selbstkonzept 

zu entwickeln, welches die 

Leistungsbereitschaft und die Motivation 

zur Auseinandersetzung mit technischen 

Problemen erhöht, scheinen 

vor dem Hintergrund aktueller Techniksozialisation 

schulische Interventionsmaßnahmen 

in Form von Technikunterricht 

sinnvoll. 

Genese 

Die Entwicklung des Selbstkonzepts 

setzt eine realistische Selbstwahrnehmung 

voraus (Müller 2002). Dabei sind 

Kinder ab dem dritten Lebensjahr in 

der Lage, den Begriff des Selbst korrekt 

zu verwenden, und haben schon 

früh physische Konzepte (Größe, Geschlecht, 

Alter, Aussehen). Bereits im 

Vorschulalter benennen sie Merkmale 

und Eigenschaften, die sie sich selbst 

zuschreiben. Diese Zuschreibungen 

sind jedoch noch nicht umfassend und 

wenig detailliert. Etwa mit acht Jahren 

werden sich Kinder vermehrt ihrer geistigen 

Fähigkeiten bewusst. „Anders 

sein“ zeigt sich nun nicht mehr nur 

in physischen Konzepten, sondern 

auch im Fühlen und Denken. Nach 

Müller (2002) verfügen Kinder im Alter 

zwischen sechs und zehn Jahren 

bereits über ein Konzept der individuellen 

Fähigkeiten und Begabungen. 

Dabei ist aber die Bewertung eigener 

Leistungen und Fertigkeiten zu Beginn 

der Grundschulzeit hoch, sodass Kinder 

sich stark überschätzen. Erst im 

weiteren Verlauf des Anfangsunterrichts 

wird diese Überzeugung korrigiert 

und weicht einer realistischen, 

recht stabilen Selbsteinschätzung 

(Helmke 1998). „Diese Entwicklungsstufen 

des Selbstkonzepts bilden die 

Basis für den Prozess der Identitätsentwicklung 

während der Pubertät und 

Adoleszenz“ (Müller 2002, S. 51). 

Die Genese des Selbstkonzepts vollzieht 

sich nicht aus eigenem Antrieb, 

sondern wird entscheidend von zwischenmenschlichen 

Beziehungen 

geprägt. Dabei werden die eigenen 

Fähigkeiten nun mit denen anderer 

Kinder verglichen und auch Informationen 

über Zuschreibungen von Personen 

im sozialen Umfeld aufgenommen 

(Müller 2002; Pior 1998; Hellmich 

2010). Das sich entwickelnde Selbstkonzept 

beeinflusst auch die weitere 

Informationsaufnahme und das Verhalten. 

So werden Informationen nicht 

selten so interpretiert, dass sie zum 

bereits bestehenden Selbstkonzept 

passen „[...] unabhängig davon ob es 

positiv oder negativ ist“ (Müller 2002, 

S. 53). Individuen neigen dazu, sich 

in Übereinstimmung mit ihrem Selbstkonzept 

zu verhalten und sich dadurch 

eine Erfahrungswelt zu schaffen, in der 

das bestehende Selbstkonzept immer 

wieder bestätigt wird (Moschner 1998). 

Mangelnde Techniksozialisation in der 

frühen Kindheit kann demnach dazu 

beitragen, ein negatives Selbstkonzept 

im Zusammenhang mit technischen 

Auseinandersetzungen aufzubauen. 

Entsprechend der Aufrechterhaltung 

des sich entwickelnden Selbstkonzepts 

werden dann nachfolgend Auseinandersetzungen 

mit Technik vermieden 

oder verlaufen negativ. Solche 

Erfahrungen schlagen sich nicht selten 

in einem geringen Selbstvertrauen 

und einer negativen Bewertung der 

eigenen technischen Kompetenz nieder. 

Furcht vor Misserfolgen und Leistungsversagen 

können dann eine Abwärtsspirale 

in Gang setzen, in der die 

Kompetenzeinschätzung „mangelnde 

Fähigkeiten“ den Blick auf Technik 

verstellt (Ziefle & Jakobs o. J., S. 18). 

Schule und Entwicklung 

eines technischen 

Selbstkonzepts 

Schule hat die Aufgabe, die Persönlichkeit 

von Kindern auch durch die 

Entwicklung überdauernder Fähigkeiten, 

Wissensbestände und Verhaltensdispositionen 

aufzubauen (Pekrun 

& Helmke 1991). Dabei muss sie 

mangelnde Erfahrungsräume ausgleichen 

und ggf. Möglichkeiten zur 

Auseinandersetzung schaffen (vgl. 

Mammes 2001). Neben der primären 

technischen Sozialisation vor allem im 

Elternhaus können dann auch schulische 

Rahmenbedingungen die Techniksozialisation 

beeinflussen. Auch 

Kinder und Eltern sehen hier Entwicklungschancen: 

Danach befragt, 

wer für die Technikerziehung verantwortlich 

ist, nennen bereits 12-Jährige 

wie auch ihre Eltern am häufigsten die 

Institution Schule. Doch nur in wenigen 

Schulen gibt es einen Schwerpunkt 

„Technikbildung“ oder ein Fach 

„Technik“. Oft ist es der Eigenverantwortung 

einzelner Lehrkräfte überlassen, 

technische Bildung anzubieten 

7



(Ziefle & Jacob o. J.). Dies gilt besonders 

für eine intensive Entwicklungsphase 

des Selbstkonzepts: Während 

der Grundschulzeit finden technische 

Sozialisationsprozesse wenig schulische 

Unterstützung. Technische Inhalte 

sind zwar inzwischen in nahezu 

allen Primarstufencurricula vertreten, 

dennoch scheinen sie im Unterricht 

der Grundschule unterrepräsentiert zu 

sein (Biester o. J.; Möller et al. 1996; 

Mammes & Schäffer (im Druck)). Ursache 

scheint auch die mangelnde 

technische Kompetenz der Lehrkräfte 

zu sein (vgl. Mammes & Schaper 

2012; Mammes et al. 2012; De Vries 

2013; Sun & Strobel 2013). 

Befundlage 

Die Befundlage zum Selbstkonzept im 

Allgemeinen und zum akademischen 

Selbstkonzept ist vielfältig. Dabei ist 

auch das Grundschulalter gut erforscht 

(Hellmich 2010). Mannigfaltige 

Ergebnisse zu Teilkonzepten liegen 

vor allem für das mathematische und 

sprachliche, aber auch für das naturwissenschaftliche 

vor (OECD 2007; 

TIMSS 2007; Bos et al. 2004; Bos et al. 

2004). Aufgrund dieses umfangreichen 

Datenmaterials werden im Folgenden 

nur solche berücksichtigt, die Informationen 

über das Teilkonzept „Technik“ 

geben. 

Das technische Selbstkonzept kann 

als Forschungsdesiderat bezeichnet 

werden. Nur wenige Untersuchungen 

ermitteln das technische Selbstkonzept 

(Baumert & Geiser 1996; acatech 

& VDI 2009). Zumeist fokussieren 

sie Teilaspekte wie z. B. die Selbsteinschätzung 

im Technikverständnis 

oder Einstellungen zu Technik (Ziefle 

& Jacob o. J.; Angele 1976). Daher ist 

es problematisch, die Ergebnisse zu 

systematisieren. Im Folgenden sollen 

deshalb die Einzelbefunde zu selbstbezogenen 

Kognitionen im Bereich 

Technik aus dem deutschsprachigen 

Raum vorgestellt werden. 

Baumert und Geiser (1996) erfassen 

in ihrer Studie CROSSTEL u. a. Zusammenhänge 

zwischen Erfahrungswissen 

der Kinder aus alltäglichen 

Begegnungen mit technischen Gegenständen 

sowie dem institutionell 

erworbenen sachkundlichen Wissen 

und dem Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten, 

technische Aufgaben und 

Probleme erfolgreich zu lösen. Dabei 

fokussieren sie die vierte Jahrgangsstufe 

(10- bis 11-Jährige) und erheben 

neben dem allgemeinen schulischen 

auch das Selbstkonzept der 

technischen Befähigung, welches sie 

zu Erfolgs- bzw. Misserfolgsattribuierungen, 

ebenso wie zum technischen 

Interesse in Beziehung setzen. 

Bezüglich der Beschäftigungen geben 

51% der Kinder an, außerschulisch 

zu basteln oder zu bauen. Dabei 

scheinen die Erfahrungsdomänen von 

Mädchen und Jungen klar definiert. 

Technische Gegenstände sind Jungensache, 

während Mädchen den 

musisch-expressiven Bereich besetzen. 

Die Ergebnisse der Studie zeigen 

auch, dass das Interesse an Technik 

in dieser Altersgruppe positiv gerichtet 

und größer ist als das Selbstvertrauen 

in die eigene technische Befähigung. 

Dabei ist das Selbstvertrauen 

der Mädchen schwächer als das der 

Jungen. Hinsichtlich ihres allgemeinen 

schulischen Selbstkonzepts unterscheiden 

die Geschlechter sich 

dagegen nicht. 

Die Ergebnisse zeigen auch, dass ein 

ausgeprägtes technisches Interesse 

mit einem hohen Selbstvertrauen 

einhergeht. In diesem Fall wird das 

Auftreten von Misserfolgen auf unzureichende 

Anstrengung zurückgeführt. 

Über 60% der untersuchten Kinder 

bevorzugen dieses selbstwertschützende 

Attributionsmuster. Diese Kinder 

werden sich offen und zuversichtlich 

der Erfahrungswelt der Technik 

zuwenden. Dagegen ist ein geringes 

technisches Interesse mit Zweifeln an 

der eigenen Befähigung verbunden, 

die dann auch das Scheitern im Falle 

eines Misserfolgs erklären. In diesem 

Fall wird technisches Lernen eher von 

Selbstzweifeln begleitet. Mädchen neigen 

dabei jedoch eher dazu, Versagen 

auf entsprechenden Fähigkeitsmangel 

zurückzuführen (48%), während diese 

Misserfolgserklärung nur von 25% der 

Jungen verfolgt wird. 

Die Studie konnte zeigen, dass das 

Vertrauen in die eigenen technischen 

Fähigkeiten die Mediatorvariable zwischen 

aktiv-konstruktiven technischen 

Alltagerfahrungen sowie sachkundlichem 

Schulwissen und technischem 

Problemlösen ist. 

ACATEC & VDI untersuchten 2009 

Schüler/-innen der siebten bis dreizehnten 

Jahrgangsstufe, Studierende 

unterschiedlicher Fachrichtungen 

sowie Ingenieur/-innen und 

Naturwissenschaftler/-innen, um die 

Hintergründe der fachspezifischen 

Studien- und Berufswahl zu ergründen. 

Dabei ermittelten sie insgesamt 

ein schwach ausgeprägtes technikbezogenes 

Selbstkonzept bei etwa der 

Hälfte der in dieser Studie befragten 

Schüler/-innen. Im Umgang mit technischen 

Gegenständen und beim 

Lösen technischer Alltagsprobleme 

haben sie nur ein geringes Vertrauen 

in die eigenen Fähigkeiten. Mädchen 

sind besonders davon betroffen. 

Ein Drittel der Proband/-innen verfügt 

dagegen über ein starkes Selbstkonzept. 

Sie trauen sich die Lösung technischer 

Probleme zu, erproben neue 

Geräte und fühlen sich im Umgang 

mit unerwarteten Problemen oder 

technischen Schwierigkeiten kompetent. 

Dabei korrespondieren ein hohes 

technisches Selbstkonzept und 

die Präferenz für einen technischen 

oder ingenieurwissenschaftlichen Beruf 

stark miteinander (acatech & VDI 

2009). 

Stereotype besitzen Gültigkeit. Dem 

Statement wie „Jungen besitzen bessere 

Kenntnis über Technik“ wird 

mehrheitlich zugestimmt. Hier gewichten 

besonders die technisch interessierten 

Jungen das Item positiv. 

Die MoMotech-Studie (Ziefle & Jacobs 

o. J.) hat zum Ziel, Bedingungskonstellationen 

einer Techniksozialisation zu 

ermitteln und zu beschreiben. Dabei 

werden auch selbstbezogene Kognitionen 

fokussiert. Befragt wurden hierzu 

Kinder und Jugendliche im Alter zwischen 

10 und 20 Jahren. 

Insgesamt ermitteln die Autorinnen 

eine eher positive Selbsteinschätzung 

im Technikverständnis, wobei die 

weibliche Selbsteinschätzung deutlich 

schlechter ausfällt. Die Einschätzung 

der eigenen Technikbegeisterung fällt 

dagegen sowohl bei Schülerinnen als 

auch bei Schülern deutlich niedriger 

aus. Mädchen sprachen sich dabei 




eine signifikant geringere Technikbegeisterung 

zu als Jungen. Die Daten 

zeigen, dass die Mädchen bereits in 

der Mittelstufe ihre technikbezogene 

Problemlösefähigkeit und Kompetenzen 

im Vergleich zu gleichaltrigen 

Jungen deutlich schlechter einschätzen. 

Dieses negative Selbstbild wächst 

sich mit zunehmendem Alter nicht aus, 

sondern hält an. 

Solch ein negatives Selbstkonzept hat 

jedoch auch negative Folgen für die 

Entwicklung des technischen Interesses, 

welches ein Einflussfaktor bei der 

späteren Berufswahl ist. Dagegen korreliert 

ein technikinteressiertes Verhalten 

hoch mit einer hohen Selbstwirksamkeitsüberzeugung 

(Ziefle & Jacob 

o. J.). 

Das Ausmaß, in dem sich Jugendliche 

Technikverständnis beimessen, 

beeinflusst auch ihre Grundhaltung 

gegenüber Technik: Wer überzeugt 

ist, ein gutes Technikverständnis zu 

haben, zeigt eine insgesamt viel positivere 

Einstellung und eine größere 

Neigung, sich für technische Fragen 

zu interessieren und sich mit Technik 

zu beschäftigen. Je besser sich Jugendliche 

einschätzen, desto besser 

sind auch ihre faktischen Leistungen 

in technikrelevanten Bereichen. Dabei 

ist denkbar, dass entweder ein hohes 

Technikverständnis eher den Umgang 

mit Technik fördert, oder dass der erfolgreich 

erlebte Umgang mit Technik 

zur verstärkten Auseinandersetzung 

mit Technik führt und darüber zu einem 

hohen Technikverständnis. 

Ziefle und Jacobi resümieren, dass es 

daher wichtig ist, den Kindern frühzeitig 

die Möglichkeit zu geben, zu einer 

positiven Einschätzung ihres eigenen 

Verständnisses zu gelangen. „Dies 

kann beispielsweise dadurch erfolgen, 

dass Kinder nach erfolgreicher Intervention 

Leistungsrückmeldung erhalten, 

die es ihnen erlaubt,en sich selbst 

realistisch einzuschätzen“ (Zielfe & Jacobi 

o. J., S. 120). 

Angele (1976) untersuchte Einstellungen, 

Wissen, Verständnis und 

Erfahrungen im Zusammenhang mit 

Technik. Er konnte positive Einstellungen 

von Schüler/-innen der fünften 

Klasse zur Technik ermitteln. Auch 

stellte er eine positive Korrelation zwischen 

Einstellungen zur Technik, dem 


Wissen über technische Sachverhalte, 

dem technischen Verständnis und den 

Erfahrungen mit Technik fest. Die Einstellungen 

und die Erfahrungen mit 

Technik stehen in einem besonderen 

Zusammenhang. Dabei unterscheiden 

sich die Schüler/-innen verschiedener 

Schulformen hinsichtlich ihrer Einstellungen 

nicht. Es besteht ein überzufälliger 

Zusammenhang zwischen dem 

Geschlecht und den Beziehungen 

der Schüler/-innen zur Technik. Dabei 

haben Jungen eine positivere Einstellung, 

mehr technisches Wissen und 

Verständnis und wesentlich mehr Erfahrungen. 

Die meisten Einstellungen prägen sich 

bereits früh aus (10–11 Jahre), um sich 

dann nicht mehr gravierend über das 

betrachtete Alter hinweg zu verändern. 

Angele konstatiert daher, dass technikbezogene 

Förderprogramme früh einsetzen 

sollten. 

Insgesamt werden zur Erforschung 

selbstbezogener Kognitionen von 

Schüler/-innen im Gegenstandsbereich 

„Technik“ unterschiedliche 

Konstrukte verwendet, sodass eine 

generalisierende Aussage über das 

technische Selbstkonzept kaum möglich 

erscheint. Dennoch verweisen die 

Befunde relativ einheitlich auf: 

– durchschnittlich mittelmäßige 

selbstbezogene Kognitionen zum 

Gegenstandsbereich „Technik“; 

– geschlechtsspezifische Ausrichtung 

der Kognitionen; 

– die Bedeutung der Erfahrungen für 

die Ausbildung entsprechender Kognitionen; 

– die positive Beziehung zwischen 

positiven selbstbezogenen Kognitionen 

und dem Handeln; 

– sowie die frühe Entwicklung der Kognitionen 

mit relativer Stabilität. 

Die Befundlage lässt jedoch kaum 

Rückschlüsse über die Entwicklung 

selbstbezogener Kognitionen unter 

dem Einfluss institutionalisierter Techniksozialisation 

zu. Dabei kann eine 

solche zielgerichtete Auseinandersetzung 

mit Technik Erfahrungshorizonte 

öffnen und einen Prozess einleiten, der 

entsprechende Kognitionen ausbildet. 

Technische Bildung kann dann nicht 

nur zum Kompetenzgewinn beitragen, 

sondern darüber hinaus die Persönlichkeitsentwicklung 

von Kindern und 

Jugendlichen unterstützen. 

Projekt: Selbstkonzept und 

Identitätsentwicklung 

unter dem Einfluss 

technischer Bildung 

Das Vorhaben ist ein Kooperationsprojekt 

der Universität Duisburg-Essen 

und der Bergischen Universität Wuppertal. 

Dabei soll zunächst der Stand 

des technischen Selbstkonzepts bei 

Schulanfängern (Ø 8 Jahre) ermittelt 

werden, denn die aktuelle Techniksozialisation 

mit wenig aktiv-handelnder 

Auseinandersetzung macht eine Bestandsaufnahme 

notwendig. 

Darauf aufbauend soll eine Auseinandersetzung 

mit Handlungsfeldern 

der Technik erfolgen, um auf diese 

Weise einen aktiv-konstruktiven und 

analytisch-reflexiven Umgang mit ihr 

einzuleiten. Diese nicht alltägliche 

Auseinandersetzungsform, die auch 

technische Problemlösehandlungen 

umfasst, soll Einfluss auf die Ausbildung 

eines positiven Selbstkonzepts 

und damit verbundenen Selbstwirksamkeitsüberzeugungen 

im Umgang 

mit Technik gewinnen, in dem sie in 

aktiven Auseinandersetzungen positive 

Erfahrungen ermöglicht. Beispielsweise 

steht in der ersten Interventionseinheit 

die Problemlösung im 

Vordergrund. Ted der Bär sitzt auf einer 

einsamen Insel fest. Einzig die vom 

Meer an Land gespülten Gegenstände 

können ihm vielleicht helfen, die Insel 

zu verlassen und sicher ans Festland 

zurückzukehren (Mammes 2012). Die 

Schülerinnen und Schüler sollen Ted 

nun die Rettung ermöglichen und einen 

Gegenstand (z. B. Fluggerät, Schiff) 

konstruieren, der Ted sicher ans Land 

bringt. Dabei ermöglicht die offene Lösung 

den Lernenden in dieser Einheit 

besonders Erfahrungen im Umgang 

mit dem (Nach)Erfinden. Diese Interventionen 

berücksichtigen technische 

Denk-, Arbeits- sowie Handlungsweisen 

und werden schulischer Realität 

angepasst (GDSU 2013). 

Zwischenerhebungen während der 

Intervention geben immer wieder Aufschluss 

über den Entwicklungsstand. 

9


Zielsetzung 

Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, 

Erkenntnisse über das technikbezogene 

Selbstkonzept von Grundschulkindern 

und seiner Entwicklung unter 

dem Einfluss technischer Bildung zu 

gewinnen. Dabei sollen Subgruppenanalysen 

Aufschlüsse über Disparitäten 

geben. Das Projekt will damit 

einen Beitrag zur Erhellung der Frage 

nach Befähigung im Umgang mit Technik 

sowie der technischen Elementarbildung 

leisten. 

Design 

Entsprechend der Zielsetzung der 

Studie wird ein quasi-experimentelles 

Vorher-Nachher-Design entwickelt. 

Siehe Tabelle rechts 

Zeitrahmen 

Das Projekt wird im Zeitraum von 

2014–2017 durchgeführt. Aktuell befinden 

sich die Erhebungsinstrumente 

in der Entwicklung und Erprobung. Dabei 

soll weitgehend auf standardisierte 

Befragungsinstrumente zurückgegriffen 

werden und ggf. Modifikationen im 

Hinblick auf das Alter der Proband/-innen 

vorgenommen werden. Es wird auf 

Skalen zur Erfassung des schulischen 

Selbstkonzepts (SESSKO) sowie Skalen 

zur Erfassung der Lern- und Leistungsmotivation 

(SELMO) ebenso 

auf solche zur technischen Befähigung 

von Baumert & Geiser (1996) zurückgegriffen. 

Ausblick 

Im Laufe ihrer Entwicklung bilden 

Kinder und Jugendliche selbstbezogene 

Kognitionen bestimmten Gegenstandsbereichen 

gegenüber aus. 

Diese Kognitionen beeinflussen nicht 

nur die Auseinandersetzung mit diesen 

Gegenstandsbereichen, sondern 

auch die in der Auseinandersetzung 

gezeigte Leistungsmotivation und Attribuierung 

der Leistung mit. Aktiv 

handelnde Auseinandersetzungen mit 

dem Gegenstandsbereich „Technik“ 

Grundschulkindern und seiner Entwicklung unter dem Einfluss technischer Bildung zu gewinnen. 

Dabei sollen Subgruppenanalysen Aufschlüsse über Disparitäten geben. Das Projekt will damit einen 

Beitrag zur Erhellung der Frage nach Befähigung im Umgang mit Technik sowie der technischen 

Elementarbildung leisten. 

Design 


Entsprechend der Zielsetzung der Studie wird ein quasi-experimentelles Vorher-Nachher-Design 

t 1 Erhebung des schulischen Selbstkonzepts & technischen Subkonzepts (N = 700) 

2. Halbjahr/2. Klasse 

Kontrollgruppe (N = 200) 

Interventionsgruppe (N = 250) 

Durchführung der Intervention Teil 1 












Zeitrahmen 

Das Projekt wird im Zeitraum von 2014-2017 durchgeführt. Aktuell befinden sich die Erhebungsinstrumente in 

gewinnen der Entwicklung an und Bedeutung, Erprobung. Dabei ermöglichen 

zurückgegriffen sie doch werden die und Entwicklung ggf. Modifikationen eines im Hinblick auf das Alter der ProbandInnen vorgenommen 

soll weitgehend Literatur auf standardisierte Befragungsinstrumente 

A Campo, A. & Graube, G. (Hrsg.) (2011): 

für werden. Technikmündigkeit Es wird auf Skalen zur notwendigen 

Erfassung des schulischen Selbstkonzepts (SESSKO) sowie Skalen zur 

Erfassung der Lern- und Leistungsmotivation (SELMO) ebenso 

Übergänge 

solche zur technischen 

gestalten. 

Befähigung 

Naturwissenschaftliche 

und technische Bildung 

von Baumert 

Technikverständnisses & Geiser (1996) zurückgegriffen. und können 

darüber hinaus einen Beitrag zur am Übergang von der Primarstufe 

Ausblick 

Ausbildung technikwissenschaftlichen 

zur Sekundarstufe. Bad Heilbrunn: 

Im Laufe ihrer Entwicklung bilden Kinder und Jugendliche Klinkhardt. selbstbezogene Kognitionen bestimmten 

Nachwuchses Gegenstandbereichen gegenüber leisten. aus. Eine Diese solche Kognitionen beeinflussen nicht nur die Auseinandersetzung mit 

Angele, E. (1976): Technik im Verständnis 

der mit Kinder. dem Gegenstandsbereich Empirische Untersu- 

„Technik“ 

Techniksozialisation diesen Gegenstandbereichen, sondern scheint auch aber die in in der Auseinandersetzung gezeigte Leistungsmotivation und 

Attribuierung der Leistung mit. Aktiv handelnde Auseinandersetzungen 

der 

gewinnen 

Welt 

an 

uneinsehbarer 

Bedeutung, ermöglichen 

Produktionsprozesse 

Technikverständnisses und zunehmender und können darüberhinaus Compu-einen Beitrag Verständnis zur Ausbildung und Erfahrungen. technikwissenschaftlichen Biele- 

sie doch die Entwicklung chungen eines für über Technikmündigkeit Einstellung, Wissen, notwendigen 

terisierung konstruktive Begegnungen feld: Pfeffersche Buchhandlung. 

mit Technik, in der Funktionszusammenhänge 

entdeckt werden können, 

Baumert, J. & Geiser, H. (1996): Alltagserfahrungen, 

Fernsehverhalten, 

8 

Selbstvertrauen, sachkundliches 

solche Realbegegnungen kaum mehr Wissen und naturwissenschaftlichtechnisches 

Problemlösen im Grund- 

zu ermöglichen. Dies muss Auswirkungen 

auf die Entwicklung der selbstbezogenen 

Kognitionen haben, denn 

schulalter. CROSSTEL. O. O. 

Bertram, B. (2012): Lippenstift und 

Motoröl. Eine Untersuchung zur 

keine Erfahrungen im Umgang mit 

Technologiekompetenz weiblicher 

Technik können entweder ein überhöhtes 

Gefühl der Selbstwirksamkeit fahrzeugmechatronikern. Bielefeld: 

Auszubildender am Beispiel von Kraft- 

oder aber das der Unfähigkeit oder Bertelsmann Verlag. 

sogar Technikfeindlichkeit erzeugen. Biester, W. (Hrsg.) (o. J.): Praktisches 

Lernen und technische Bildung in der 

Daher ist es notwendig, Erkenntnisse 

Grundschule. O. O. 

über die durch Techniksozialisation 

Bos, W., Bonsen, M., Baumert, J., Prenzel, 

M., Selter, C. & Walther, G. 

erworbenen selbstbezogenen Kognitionen 

zu gewinnen und unter den (Hrsg.) (2008): TIMSS 2007. Mathematische 

und naturwissenschaftliche 

beschriebenen Umständen auch die 

Förderung positiver Selbstkonzepte Kompetenzen von Grundschulkindern 

in Deutschland im internationalen Vergleich. 

Münster, New York, München, 

in den Blick zu nehmen. Schließlich 

scheint es, als könne eine institutionalisierte 

Techniksozialisation in Form Bos, W.; Lankes, E.-M.; Prenzel, M.; 

Berlin: Waxmann. 

technischer Bildung Einfluss auf die Schwippert, K.; Valtin, R. & Walther, 

Entwicklung der Selbstkonzepte von G. (Hrsg.) (2004): IGLU. Einige Länder 

der Bundesrepublik Deutschland 

Schüler/-innen nehmen und so auch 

im nationalen und internationalen Vergleich. 

Münster, New York, München, 

einen Beitrag zur Berufs- und Identitätsfindung 

leisten. 

Berlin: Waxmann. 




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Ziefle, M. & Jakobs, E.-M. (o. J.): Wege 

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O. O. 

11


Spielen, Lernen und Technik – 

Das Konstruktionsspiel 

Von Gabriele Graube 

Ausgangssituation und 

Problemstellung 

Bildung wird im Allgemeinen als reflektiertes 

Verhältnis des Einzelnen 

zu sich selbst, zu anderen und zur 

Welt beschrieben. Auch Fink (1965) 

versteht Bildung als „Prozess der geistigen 

Auseinandersetzung des Menschen 

mit der ihn umgebenden und 

einbegreifenden Welt und die in solcher 

Auseinandersetzung aufgehende 

Selbstverständigung über uns selber“ 

(ebd., S. 37). Wenn man Bildung in 

dieser Weise fasst, dann muss es bei 

der Elementarbildung darum gehen, 

Kindern von Anfang an vielfältige und 

reichhaltige Erfahrungen mit ihrem eigenen 

Vermögen und mit der sie umgebenden 

Welt zu ermöglichen, die sie 

reflektieren können, um dabei Präkonzepte 

zu entwickeln. Wichtig ist, dass 

sie Vertrauen in die eigene Erkenntnisfähigkeit 

und Lernfähigkeit aufbauen 

können. Technische Elementarbildung 

beschreibt somit das reflektierte Verhältnis 

des Kindes zur Welt der Technik, 

das die Selbstverständigung zu 

sich selbst und zu anderen einschließt. 

Wie sieht die Welt der Technik nun aus, 

mit der sich das Kind geistig auseinandersetzen 

und zu einem reflektierten 

Verhältnis kommen soll? Technik als 

essentieller Teil von Kultur ist heute 

mehr denn je durch Allgegenwärtigkeit 

(Omnipräsenz), steigende Komplexität 

und Vernetzung gekennzeichnet. Insofern 

wächst der Einzelne, so auch das 

Kind, unmerklich in eine durch Technik 

geprägte Kultur hinein. Technik ist also 

Element von Enkulturation. Primäre 

Techniksozialisation versteht sich daher 

als unbewusste und ungeplante 

Erfahrung und Begegnung mit Technik 

im Alltag. Kindern begegnet Technik im 

Kinderzimmer, im Haushalt und in ihrer 

nahen und ferneren Umgebung. Kinder 

sind heute mitunter auch schon Bediener 

hochtechnisierter technischer 

Geräte (z. B. Fernbedienungen oder 

Mobiltelefone). Studien weisen jedoch 

gleichzeitig auf fehlende Erfahrungen 

mit Technik im Elternhaus hin (acatech 

und VDI 2009). Insbesondere nimmt 

der Anteil spielerischen technischen 

Handelns ab. 

Akkulturation bzw. Enkulturationshilfe, 

ein bewusstes und geplantes Hineinwachsen 

in die technisch geprägte 

Welt ist also notwendig, um ein Technikbild 

und Technikmündigkeit entwickeln 

zu können, das verantwortungsbewusstes 

Handeln ermöglicht. Und 

genau hier finden Kindergärten, Kindertagesstätten 

und Schulen ihre Aufgabe, 

Möglichkeiten und Anregungen 

zur frühen Begegnung und Auseinandersetzung 

mit Technik zu eröffnen. 

Vor dem Hintergrund einer vorhandenen 

Akkulturationsstruktur (Bildungseinrichtungen 

und Angebote 

von Organisationen im Elementar- und 

Primarbereich) und dem Wesen von 

Technik, das sich, wie es scheint, zunächst 

einer direkten Erschließung 

entzieht, ist die Frage zu stellen, wie 

kindgerechte Enkulturationshilfe bzw. 

Akkulturation gestaltet werden kann 

und muss, um Kindern frühe Erfahrungen 

mit Technik zu ermöglichen, 

die über ein bloßes Bedienen und 

Benutzen hinausgehen und die zu 

Grund erkenntnissen über den Gegenstand 

Technik führen. Insbesondere 

soll der Frage nachgegangen werden, 

inwieweit sich Kinder im Konstruktionsspiel 

dem Kern von Technik in seinen 

Grundkonzepten nähern können. 

Daraus soll folgende These abgeleitet 

werden: Im Konstruktionsspiel 

können sich Kinder mit dem Kern 

von Technik auseinandersetzen. 


Kern von Technik 

Der Technikbegriff hat sich auch mit 

der Entwicklung von Technik, dem 

Stellenwert von Technik in der Gesellschaft 

und den Wirkungen von Technik 

sowie einer diesbezüglichen wissenschaftlichen 

Reflexion (beispielsweise 

aus philosophischer Perspektive) gewandelt 

und ausdifferenziert. Technik 

wird daher heute durch theoretische 

Konstrukte auf unterschiedlichen Ebenen 

beschrieben und beschreibbar 

(vgl. Banse 2013). Schmayl (2010) 

fasst den Kern von Technik als ein 

Handeln zur Erzeugung zweckhafter 

Artefakte, um menschliche Bedürfnisse 

zu befriedigen. Technik lässt 

sich also in seinem Kern in einer Triade 

„Bedürfnis – technisches Handeln 

– zweckhafte Artefakte“ verorten 

(Graube 2013). In dem technikdidaktischen 

systemischen Modell „Produktlebenslauf“ 

(Graube, 2009) wird diese 

Triade zum konstituierenden Merkmal 

des Modells: Das Artefakt steht als 

technisches Produkt im Mittelpunkt 

des Produktlebenslaufes, der durch 

Handlungsphasen von der Idee bis zur 

Entsorgung gekennzeichnet ist und die 

Befriedigung von Bedürfnissen zum 

Ausgangspunkt hat. Die Phasen sind 

zirkulär verknüpft, d. h. sie folgen nicht 

nur nacheinander, sondern haben 

Rückflüsse in vorangegangene Phasen. 

Durch kommunikative Prozesse 

in den Phasen und kommunikativer 

Schließung der Phasen erfolgt eine 

Einbettung in soziale Systeme (vgl. 

Luhmann 2002). 

Zum Konstruktionsspiel 

im spielepädagogischen 

Diskurs 

Aus entwicklungspsychologischer Perspektive 

wird das Spiel „als Entwicklungs- 

und Lernmotor, durch welchen 

sich kognitive und soziale Fähigkeiten 

entfalten“ (Leuchter 2013, 577) verstanden. 

Das Spielen und die Wirkungen 

des Spiels sind jedoch unter 

einer ökologischen Perspektive von 

vielfältigen Faktoren wechselseitig 

beeinflusst: vom Kind selbst, vom 

Spielpartner, vom Erwachsenen, vom 

Spielmittel, vom Spielraum und von 

der Spielzeit (Heimlich 2001; Renner 

1997). Das heißt, auch wenn das Kon- 




Tabelle 1: Traditionelle Einteilung der Konstruktionsspiele 

struktionsspiel den Kern von Technik 

beinhalten und eine hohe Inhaltsqualität 

besitzen sollte, muss sich noch keine 

Bildungswirkung einstellen. 

Die aufeinanderfolgenden, nicht immer 

klar abgrenzbaren Spielformen 

sind abhängig von der Entwicklung 

des Kindes. Heimlich (2001) unterscheidet 

in der frühen Kindheit u. a. 

zwischen Explorationsspiel (oder Informationsspiel) 

und Konstruktionsspiel. 

Beim Explorationsspiel, das als 

Vorstufe aller anderen Spielformen 

gilt, werden der eigene Körper, der 

Raum und Gegenstände erkundet (Piaget 

1976). Das Kind durchläuft drei 

entwicklungsspezifische Vorstufen 

des Konstruktionsspiels, bis es sich 

zunehmend ein Bild von einer Sache 

machen kann und einen Begriff dafür 

hat (Renner 1997). Das Konstruktionsspiel 

erwächst also aus dem explorierenden 

Umgang mit Gegenständen, 

die Kinder nun in einen Bezug 

zueinander setzen und in Phantasiespielszenen 

eingebetten (Heimlich 

2001). 

Konstruktionsspiele weisen eine große 

Breite im spielerischen Handeln im 

Umgang mit Gegenständen auf. Mit 

zunehmendem Alter entwickelt sich 

der Gebrauch von Werkzeugen (z. B. 

Schere, Stift, Lineal, Nadel, Schrauber), 

wodurch sich die handwerklichen 

Fähigkeiten (z. B. Schneiden, Falten, 

Kleben, Nähen, Weben, Schrauben, 

Sägen) erweitern und gleichzeitig eine 

größere Bandbreite an Material- und 

Werkstoffnutzung (z. B. Naturmaterialien, 

Papier, Pappe, Holz, Stoff, 

Wolle) möglich wird. Übung und Anleitung 

mit Material und Werkzeugen 

unterstützen diese Entwicklung (Renner 

1997). Die zunehmenden handwerklichen 

Fähigkeiten beeinflussen 


die entstehenden Produkte, die immer 

differenzierter werden (ebd.). So 

stellen Kinder „jetzt Spielzeugmodelle 

her, basteln und nähen Kleidung für 

ihre Spielpuppen“ (vgl. Sutton-Smith 

1986, zit. in Heimlich 2001, 38). Auch 

dem Hüttenbau wird eine besondere 

Bedeutung beigemessen. Nach Renner 

(1997) ist das Hüttenbauen in allen 

Kulturen zu beobachten und mit 

dem Bedürfnis nach Geborgenheit, 

Sicherheit und Schutz verknüpft. Kinder 

spielen aber auch mit extra dafür 

vorgesehenen Bausätzen, um etwas 

zu bauen oder zu errichten (z. B. Konstruktionsbaukästen). 

In der Literatur finden sich unterschiedliche 

Einteilungen zum Konstruktionsspiel, 

die keinem schlüssigem Schema 

folgen. So unterscheidet Renner 

(1997) zwischen Konstruktionsspielen 

handwerklicher Natur und Konstruktionsspielen 

mit dazu vorgesehenen 

Bausätzen. Konstruktionsspiele handwerklicher 

Art werden durch den Umgang 

mit Materialien und Werkzeugen 

gekennzeichnet. Konstruktionsspiele 

mit dazu vorgesehenen Bausätzen 

basieren auf einem begrenzten System 

von zusammenfügbaren Bausteinen, 

das den Kindern die symbolische 

und technisch-konstruktive 

Nachbildung von Welt erleichtert 

(ebd.). Heimlich (2001) betrachtet eine 

Unterscheidung in Bauspiele und 

Konstruktionsspiele als sekundär, da 

Konstruieren herstellende, bauende, 

kombinierende und errichtende Tätigkeiten 

zusammenfasst. Insofern kann 

von Konstruktionsspielen im erweiterten 

Sinne gesprochen werden, in 

dem Gegenstände bzw. Dinge hergestellt, 

gebaut, errichtet oder zusammengesetzt 

werden (vgl. Heimlich 

2001, Einsiedler 1994). 

Identifikation von 

Kategorien der Technik 

Merkmale des Konstruktionsspiels 

Aus den allgemeinen Merkmalen des 

Spiels, die aus einer psychologischen 

Perspektive heraus unterschieden 

werden (Oerter 1999), lassen sich für 

das Konstruktionsspiel folgende Aussagen 

ableiten: 

● Das Merkmal „Spiel als eine besondere 

Art der Handlung“ bezieht 

sich zum einen auf die Zweckfreiheit 

und zum anderen auf die intrinsische 

Motivation bzw. das Flusserleben 

in der Spielhandlung (ebd.). 

Das Spielmittel erfährt im Spielverlauf 

eine intendierte Veränderung. 

Das heißt, im Spiel selbst werden 

Zwecke angestrebt, um Wünsche 

und Bedürfnisse zu befriedigen. 

Das Spielen und das Spielergebnis 

haben aber keine Zwecksetzung 

darüber hinaus, insofern 

bleibt Spielen eine besondere Art 

der Handlung, das keine Konsequenzen 

hat. Dieses Merkmal lässt 

sich mit der Entstehung und Verwendung 

von Technik – also technischem 

Handeln – verbinden. Im 

Konstruktionsspiel findet sich eine 

besondere Art des technisches 

Handelns wieder, das zwar keine 

Konsequenzen über das Spiel hinaus 

hat, jedoch einen Zweck anstrebt 

– das Entstehen von Dingen 

und Gegenständen. 

● Das allgemeine Merkmal „Wechsel 

des Realitätsbezuges“ führt den 

Handlungsaspekt dahingehend 

weiter, als dass im Konstruktionsspiel 

durch spielerisch-technisches 

13



Handeln eine andere, neue Realität 

gegenständlich erschaffen 

und verändert werden kann. 

● Aus dem allgemeinen Merkmal 

„Wiederholung und Ritual“ lässt 

sich für das Konstruktionsspiel ein 

Qualitätsmerkmal dahingehend ableiten, 

ob das jeweilige Konstruktionsspiel 

Wiederholungen zulässt. 

Heimlich (2001) sieht das Konstruktionsspiel 

grundsätzlich in einem 

Spannungsverhältnis zwischen 

Trennung und Verbindung. Das 

bestimmende Wesensmerkmal des 

Konstruktionsspiels ist daher die „Verbindung“, 

wodurch Herstellen, Bauen, 

Errichten oder Zusammensetzen von 

Gegenständen bzw. Dingen zusammengefasst 

werden können. Vorher 

Getrenntes (z. B. Bauklötze) werden 

in eine Verbindung gebracht, die eine 

neue Qualität besitzt (z. B. Kombination 

der Bauklötze zu einem Turm). 

Diese Verbindung kann dann auch 

wieder zerstört werden, was einen 

Ausgangspunkt für eine neue, kreative 

Verbindung der getrennten Elemente 

nach eigenen Vorstellungen ermöglicht 

(z. B. neuer Turm oder Haus). 

Als ein weiteres, sich daraus ergebendes 

Wesensmerkmal des Konstruktionsspiels, 

das das allgemeine 

Merkmal „Wechsel des Realitätsbezuges“ 

ausdifferenziert, wird die Ausrichtung 

auf ein fertiges Produkt 

(z. B. Knetfigur, Zeichnung, Bauwerk) 

bzw. eine gezielte Herstellung von Beziehungen 

zwischen Gegenständen 

(z. B. Kombination von Bauklötzen zu 

einem Turm, Kombination von Einrichtungsgegenständen 

zu einer Höhle) 

angesehen (vgl. Renner 1997; Heimlich 

2001; Leuchter 2013). 

Da das Konstruktionsspiel eine Simulation 

und Variation der Welt 

ermöglicht, können sich Kinder „ein 

Abbild von der Welt in symbolischer 

und technisch-konstruktiver Hinsicht“ 

(Renner 1997) machen. Durch die 

Nachahmung entstünde so ein „subjektives 

Bild von Natur und Kultur“. 

In Handwerkerspielen sieht Renner 

(1997) daher den „spielerischen Versuch, 

die Bewältigung der Natur durch 

Werkzeug (Kultur) im Spiel nachzuvollziehen“ 

(ebd., 30). Das heißt aber 

auch, dass Kinder durch den Bau von 

Dingen die Welt nicht nur nachahmen 

und simulieren, sondern sie die Dinge 

selbst und damit auch die Welt immer 

wieder variieren und verändern (ebd.). 

Die oben dargelegten Merkmale des 

Konstruktionsspiels verweisen deutlich 

auf die technikdidaktischen Kategorien: 

technisches Handeln und technisches 

Produkt zur Veränderung und 

Gestaltung von Welt. 

Ausdifferenzierung des 

Konstruktionsspiels aus einer fertigungstechnischen 

Perspektive 

Technik kann auf die Wandlungsprozesse 

von Stoff, Energie und Information 

von einem definierten Ausgangszustand 

in einen definierten Endzustand 

fokussiert werden. Das Konstruktionsspiel 

richtet sich damit auf die Wandlung 

von Stoff in Form von Spielmitteln, 

die als Arbeitsgegenstand in der Kategorie 

Stoffe bezeichnet werden können. 

Da eine neue stoffliche Gestalt im 

Zentrum des Konstruktionsspiels steht, 

erfolgt hier in einem ersten Schritt eine 

Ausdifferenzierung auf Grundlage 

fertigungstechnischer Kategorien. Die 

Stoff-Formung erfolgt durch Fertigungsverfahren, 

die in DIN 8580 nach 

der Art der Änderung des Stoffzusammenhalts 

in unterschiedliche Fertigungsverfahren 

eingeteilt werden (vgl. 

Tabelle 2). 

Das Konstruieren mit Spielmaterialien 

ermöglicht eine große Breite der Fertigungsverfahren 

und erfordert den 

Einsatz von Werkzeugen. Das Konstruieren 

mit Spielzeugen (Baukästen) 

hingegen lässt die Fertigungsverfahren 

nur eingeschränkt deutlich werden. 

Lediglich die Fertigungsverfahren 

Fügen (und hier nur lösbare Verbindungen 

durch Zusammenstecken oder 

ggf. Verschrauben von in Grundfunktionen 

vordefinierten Konstruktionselementen) 

sowie das Trennen (hier nur 

das Lösen der lösbaren Verbindungen) 

sind im Spiel angelegt. 

Zusammenfassend erfolgt in Tabelle 3 

eine Gegenüberstellung der Konstruktionsspiele 

mit Spielmaterial und der 

mit Spielzeugen (Baukästen). Deutlich 

wird, dass man das Konstruktionsspiel 

als spielerisch technisches Handeln 

beschreiben kann, in dessen Ergebnis 

ein technisches Artefakt entsteht. Die 

fertigungstechnische Perspektive lässt 

jedoch noch keinen ausreichenden 

Zusammenhang zur Bedürfnisbefriedigung 

zu, so dass eine Weiterführung 

an anderer Stelle als notwendig erachtet 

wird. 

Zusammenfassung, 

Ausblick und Fazit 

Wenn technische Elementarbildung 

das reflektierte Verhältnis des Kindes 

zur Welt der Technik beschreibt, das 

die Selbstverständigung zu sich selbst 

und zu anderen einschließt, dann ermöglicht 

das Konstruktionsspiel eine 

solche Auseinandersetzung. Im Konstruktionsspiel 

lassen sich die Basiskonzepte 

von Technik (Bedürfnisse, 

konstruktives Handeln, Produkt) identifizieren: 

● Im Ergebnis des Konstruktionsspiels 

entstehen Produkte, in denen 

die Vorstellungen, Wünsche 

und Bedürfnisse der Kinder zum 

Ausdruck kommen und befriedigt 

werden. 

● Das Konstruktionsspiel hat einen 

Gegenstandsbezug hinsichtlich 

des Spielprozesses (Spielmittel, 

Werkzeug) und hinsichtlich des 

Spielergebnisses (Produkt). 

● Die Handlung im Konstruktionsspiel 

bezieht sich auf konstruktive 

Tätigkeiten, wie Manipulation, Zusammensetzen, 

Kombinieren, Gestalten, 

Bauen und Herstellen. 

Besonderes Merkmal des Konstruktionsspiels 

ist neben der Trennung 

und Verbindung, dass das Spielmittel 

im Spielverlauf eine intendierte Veränderung 

erfährt. Jedoch ist darauf 

hinzuweisen, dass der Spielcharakter 

im Vordergrund steht. Somit ist das 

Konstruktionsspiel nicht identisch mit 

der Konstruktionsaufgabe aus dem 

Methodenrepertoire der Technikdidaktik, 

kann diese jedoch vorbereiten. 

Das Konstruktionsspiel bleibt also ein 

Spiel, mit dem das Kind durch sein 

technisches Handeln in der Realität 

zwar technische Artefakte kreiert, 

die se Artefakte jedoch in ihrer Funktionalität 

durchaus quasireal bleiben 

können, d. h. technische Funktionen 

können auch nur in der Vorstellung 

der Kinder ablaufen. Das scheint 




Tabelle 2: Fertigungsverfahren im Konstruktionsspiel 

Tabelle 3: Gegenüberstellung von Spielmaterial und Spielzeugen im Konstruktionsspiel (Graube 2014, im Druck) 


15



neben der prinzipiellen Zweckfreiheit 

des Spiels (aus Sicht des Kindes) der 

entscheidende Unterschied zur Konstruktionsaufgabe 

zu sein. 

Die hier in Anfängen erfolgte fertigungstechnische 

Ausdifferenzierung 

des Konstruktionsspiels ist der Beginn 

einer neuen fachdidaktischen Auseinandersetzung 

mit dem Zusammenhang 

zwischen Spielen – Lernen – 

Technik. Die Technikdidaktik kann und 

muss hier weitere Untersuchungen 

folgen lassen und auch andere Wissenschaftsgebiete 

einbeziehen (z. B. 

Entwicklungspsychologie, Spielepädagogik), 

wenn sie eine technische 

Bildung von Anfang an intendiert. Zu 

einer technikdidaktischen Durchdringung 

gehören neben der fertigungstechnischen 

Betrachtung weitere 

Ausdifferenzierungen beispielsweise 

hinsichtlich Konstruktionstechnik, 

Werkstofftechnik oder Bautechnik sowie 

eine weitere technikdidaktische 

Analyse. Zu klären sind beispielsweise 

die weitere Abgrenzung des Konstruktionsspiels 

zur Konstruktionsaufgabe 

und auch zur Herstellungsaufgabe. 

Erst dann kann das Potential des 

Konstruktionsspiels als Lern- und Entwicklungsmotor 

für Technik theoretisch 

gefasst werden. Zur Umsetzung 

in pädagogischen Spiel- und Lernsituationen 

bzw. zur Entfaltung der Bildungswirkung 

bei den Kindern bedarf 

es jedoch auch der Berücksichtigung 

weiterer Faktoren, wie beispielsweise 

des Umfeldes. Das schließt eine 

didaktische Auseinandersetzung mit 

Technik und deren pädagogischer Refl 

exion auf Seiten des pädagogischen 

Personals ein. Nicht zuletzt geht es 

auch um Einstellungen und Selbstkonzepte 

in Bezug zum Zusammenhang 

von Spielen – Lernen – Technik. 

Erzieherinnen, Erzieher und Lehrkräfte 

sollen sich aber schon jetzt ermutigt 

fühlen, Kindern mit dem Konstruktionsspiel 

pädagogische Stimuli zur Auseinandersetzung 

mit Technik zu geben. 

Pädagogische Spiel- und Lernräume 

müssen dazu nicht grundsätzlich neu 

gemacht werden, jedoch neu gedacht 

werden. Bildungsinstitutionen sollten 

sich wieder mehr und bewusst dem 

Spiel und damit dem Zusammenhang 

von Spielen und Lernen widmen. 

Kommt dann noch Technik ins Spiel, 

dann ist bereits ein grundlegender Beitrag 

zur technischen Elementarbildung 

gegeben. 

Literaturverzeichnis 

acatech und VDI (2009): Nachwuchsbarometer 

Technikwissenschaften. München/Düsseldorf: 

acatech und VDI. 

BANSE, G. (2013): Erkennen und Gestalten 

– oder: über Wissenschaften und 

Machenschaften. In W. Bienhaus, & 

W. Schlagenhauf, Technische Bildung 

im Verhältnis zur naturwissenschaftlichen 

Bildung (S. 21-49). Offenbach 

am Main: BE.ER-Konzept. 

DIN 8580 (2003-09): Fertigungsverfahren 

– Begriffe, Einteilung. 

FINK, E. (1965): Zur Bildungstheorie der 

technischen Bildung. In H. Roth: 

Technik als Bildungsaufgabe der 

Schulen (S. 33-50). Hannover u.a.: 

Hermann Schrodel Verlag. 

GRAUBE, G. (2009): Technik und Kommunikation 

– ein systemischer Ansatz 

technischer Bildung. Göttingen: 

Cuvillier Verlag. 

GRAUBE, G. (2013): Erfi nden, Entdecken 

und Enttarnen: Didaktische Leitfragen 

für die Auseinandersetzung mit Basiskonzepten 

der Technik. In I. Mammes: 

Technisches Lernen im Sachunterricht. 

Nationale und internationale 

Perspektiven (S. 22-44). Baltmannsweiler: 

Schneider. 

GRAUBE, G. (2014) (im Druck): Hier ist 

Technik im Spiel – Das Konstruktionsspiel 

neu entdeckt. Grundschulzeitschrift. 

Friedrichverlag. 

HEIMLICH, U. (2001): Einführung in die 

Spielpädagogik. Rieden: Klinkhardt. 

LEUCHTER, M. (2013): Die Bedeutung des 

Spiels in Kindergarten und Schuleingangsphase. 

Zeitschrift für Pädagogik, 

Heft 4, S. 575-592. 

LUHMANN, N. (2002): Einführung in die 

Systemtheorie. Heidelberg: Carl- 

Auer-Systeme Velag. 

OERTER, R. (1999): Psychologie des 

Spiels. Weinheim: Beltz Verlag. 

PIAGET, J. (1976): Die Äquilibration der 

kognitiven Strukturen. Stuttgart: Klett- 

Cotta. 

RENNER, M. (1997): Spieltheorie und Spielpraxis: 

Eine Einführung für pädagigische 

Berufe. 2. Aufl age. Freiburg im 

Breisgau: Lambertus. 

SCHMAYL, W. (2010): Didaktik allgemeinbildenden 

Unterrichts. Baltmannsweiler: 

Schneider Verlag Hohengehren. 

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Methoden 


Warentest: 

Schüler testen Laubsägen 

Vorstellung und Diskussion 

einer Unterrichtssequenz 

von Martin Binder 

In der ersten Ausgabe des Testheftes der Stiftung Warentest im Jahr 1964 

hieß es: „Ratlos stehen die Käufer vor vollen Schaufenstern. [...] Es gibt 

heute rund 150 Nähmaschinenmarken, 80 Staubsauger, 70 Heizkissen“ 

(zit. nach Faller und Brackemann 2013, S. 48). Heute, so H. Brackemann 

von der Stiftung Warentest, sind allein schon 1300 verschiedene Kameras 

im Angebot. Die Ratlosigkeit von Nutzern müsste entsprechend größer sein. 

Technikunterricht sollte eine Aufgabe auch darin sehen, Schülerinnen und 

Schülern dabei zu helfen, technischen Produkten und den Interessen der 

Anbieter eigenständig und sachkundig gegenüberzutreten. An dieser 

Stelle setzt die Unterrichtsmethode des Warentests an. 

Unterrichtsverlauf 

Der hier vorgestellte Unterricht fand im 

Rahmen eines Schulpraktikums der 

Pädagogischen Hochschule Weingarten 

an der Grund- und Hauptschule 

Berg statt. Die Studierenden konnten 

an einer idealen Stelle anknüpfen: 

Die Kinder einer vierten Klasse hatten 

zuvor Laubsägen eingesetzt und 

sich über deren schlechte Funktionalität 

beklagt. Die Sägeblätter rutschten 

immer wieder aus den Spannkloben 

heraus, beim Sägen klemmte oft das 

Sägeblatt, sodass die Arbeit unerwartet 

anstrengend verlief. Ein glücklicher 

Umstand war, dass die Schule den 

Technikraum neu einrichtete und neue 

Sägen beschafft werden sollten. 

so die Studierenden, die Monita der 

Kinder in vier Testfragen zusammengefasst: 

1. Wie gut lässt sich das Sägeblatt 

einspannen? 

2. Wie liegt die Säge in der Hand? 

3. Wie stabil ist die Säge? 

4. Wie lässt sich mit der Säge arbeiten? 

Die Kinder arbeiteten in Vierergruppen 

und bekamen ein Exemplar von 

jeder Säge, Laubsägeblätter, kleinere 

Bild 1: Gemeinsam geht manches besser. 

Stücke Pappelsperrholz (6 mm Dicke), 

eine Übersicht mit Informationen 

zu den Sägen aus den Verkaufsprospekten 

(incl. des Preises) und einen 

Bewertungsbogen. Sie hatten 30 Minuten 

Zeit, die Sägen zu testen und ihre 

Empfehlung auszuarbeiten. 

Die Testphase 

Die Kinder arbeiteten mit großer Ernsthaftigkeit, 

sie waren beeindruckt, dass 

sie als Fachleute für den Gebrauch 

von Werkzeugen angesehen wurden. 

Sie halfen sich während der Tests gegenseitig, 

ohne dass sie dazu aufgefordert 

werden mussten – sowohl beim 

Handling mit den Sägen als auch beim 

Ausfüllen der Bewertungsbögen. Es 

Die Aufgabenstellung 

Die Kinder hatten bislang noch keinen 

vergleichenden Warentest im Unterricht 

durchgeführt. Die Studierenden 

informierten die Kinder darüber, 

dass sie drei verschiedene Laubsägen 

testen sollten mit dem Ziel, der 

Schulleitung eines der Modelle zur 

Anschaffung zu empfehlen. Es sollten 

20 Sägen gekauft werden, wofür 300 

€ zur Verfügung stünden. Sie hätten, 


Bild 2: Eine Schülergruppe beim Testen. Der Lehrer E. Ehinger konnte sich beim Test weitgehend 

in die Beobachter- und Beraterrolle zurückziehen. 

17


Methoden 

Erfahrungen mit bestimmten Produkten 

oder Herstellern. Und sie informieren 

sich immer öfter über Kundenrezensionen 

in Verkaufsportalen. 

Tests von Laien 

Bild 3: Eine Schülergruppe präsentiert ihre Ergebnisse. 

entbrannten zahlreiche Diskussionen 

über die Beantwortung der Fragen. Die 

erste bereitete den Kindern keine Probleme: 

Sie spannten das Sägeblatt ein, 

zupften daran, zogen etwas fester, ob 

es auch sicher saß. Über den Sinn der 

Fragen 2 und 3 waren sie uneinig. Sie 

stellten hier keine Unterschiede zwischen 

den Werkzeugen fest, sodass 

sie eine Erörterung unnötig fanden. 

Dabei waren die Griffe der Modelle 

durchaus unterschiedlich geformt. Den 

Begriff „stabil“ konnten sie nicht zuordnen. 

Ein Schüler kommentierte: „Die 

sind doch alle stabil, sie sind schließlich 

aus Eisen.“ Zu Frage 4 bestand die 

größte Uneinigkeit. Die Schülerinnen 

und Schüler machten Probeschnitte, 

wechselten sich ab, konnten sich aber 

nur schwer auf eine Bewertung einigen. 

Der eine fand, dass das schwer 

ginge, die andere hatte keine Mühe. 

„Du hast halt falsch gesägt.“ „Bei der 

anderen ging es aber leichter.“ 

Zum Test der Gebrauchstauglichkeit 

von Produkten 

Was die Kinder hier durchführten, ist 

in den großen Bereich der Analyse 

von Sachsystemen, und dort des Testens 

der Gebrauchstauglichkeit 1 von 

Produkten einzuordnen. Nutzer technischer 

Produkte machen das ständig, 

meistens ohne eine gezielte Fragestellung, 

wenn sie einen Gegenstand 

verwenden und dabei Vorlieben oder 

Abneigungen entwickeln. Sie machen 

es manchmal in der beschriebenen, 

vergleichenden Form, wenn sie vor 

einer Kaufentscheidung stehen. Das 

Handy wird von allen Seiten betrachtet, 

die Menüführung ausprobiert und 

mit anderen verglichen. Der Füller wird 

in die Hand genommen, die Griffigkeit 

des Gehäuses erfühlt, ein paar Worte 

werden geschrieben, der Vorgang wird 

mit anderen Stiften wiederholt. Mit den 

Schuhen wird eine kleine Strecke im 

Laden zurückgelegt, sie werden vor 

dem Spiegel betrachtet. In diesen Fällen 

wird versucht, die Handlung, bei 

der der Gegenstand eingesetzt werden 

soll, zu simulieren. Es ist unklar, inwieweit 

dabei systematisch vorgegangen 

wird. Eine bedeutende Rolle spielen 

emotionale Momente: Wie spricht das 

Produkt optisch an? Wie fühlt es sich 

an? Welcher symbolische Wert wird 

ihm zugeschrieben („Statussymbol“)? 

In der Regel ist Nutzern aber sehr 

wohl bewusst, welche Merkmale eines 

Produktes für sie bedeutsam sind. Sie 

informieren sich über technische Kennwerte, 

mit deren Hilfe sie verschiedene 

Exemplare vergleichen können. Sie 

können dazu auf die Stiftung Warentest 

oder auf Tests in Fachzeitschriften 

bzw. von Onlineanbietern zurückgreifen. 

Sie fragen Bekannte nach deren 

1 „Gebrauchstauglichkeit: Eigenschaft, 

die die Wirksamkeit, Effizienz und 

Lernbarkeit durch den Anwender 

festlegt“ (DIN EN 60601-1-6:2006, zit. 

nach Adler 2010, S. 13). 

2 Alle folgenden Zitate sind aus den 

Kundenrezensionen bei Amazon übernommen, 

samt ihren sprachlichen und 

orthografischen Eigenheiten. 

Eine Recherche in den Rezensionen 

bei „Amazon“ zu einem E-Book-Reader 

ergab eine breite Streuung von 

Meinungen. Eine Auswahl 2 : 

5 Punkte: Nutzer A beschreibt, dass 

er zuvor zwei Reader über das Internet 

bestellt, ausprobiert und wieder 

zurückgeschickt habe. Er bemängelt 

deren schlechte Hintergrundbeleuchtung 

und dass er nur E-Books des Anbieters 

lesen könne. Das dritte Produkt 

(das hier bewertete) traf dann seinen 

Geschmack, da die Hintergrundbeleuchtung 

besser ist und er damit auch 

Videos anschauen kann. 

4 Punkte: Nutzer B moniert zunächst, 

dass andere Kunden nur einen Punkt 

vergeben hätten: „Das sind Leute die 

genau null Ahnung haben oder sich 

nicht informieren.“ Dann zählt er die 

Vorzüge des Produktes auf: positive 

Haptik, „dezenter Style der Knöpfe“, 

scharfes Display, gute Abspieleigenschaften 

von Videos und Spielen, 

gutes Preis-Leistungsverhältnis. Er 

wertet die von anderen bemängelte 

geringe Speicherkapazität und den 

fehlenden HDMI-Anschluss nicht ab. 

(„Ich persönlich brauche das nicht.“) 

1 Punkt: Nutzer C schreibt: „[...] aber 

es sind uralte Spiele drauf ... nur ein 

Beispiel ... Werden Sie Millionär ... 

wer ist der Bundespräsident? Antwort 

Christian Wulff ... da gibt es noch mehrere 

Dinge die nicht aktuell sind. So 

etwas sollte bei einem aktuellen Gerät 

nicht drauf sein.“ Andere Rezensenten 

führen rationalere Gründe für die Bewertung 

mit nur einem Punkt an: zu 

geringe Speicherkapazität, Abschottung 

des Produktes gegen andere Anbieter, 

fehlende Übereinstimmung mit 

den Versprechungen der Werbung des 

Herstellers, zu geringer Funktionsumfang 

(Filme und Spiele werden nicht 

optimal abgespielt). 

In den Rezensionen zeigt sich eine 

große Bandbreite an berücksichtigten 

Merkmalen. Es bestehen keine einheitlichen 

Vorstellungen davon, welche 


Methoden 


Funktionen ein E-Book-Reader erfüllen 

soll. Dass er Filme wiedergeben und 

spieletauglich sein muss, ergibt sich 

nicht aus dem Zweck, zu dem er ursprünglich 

entwickelt wurde. Mehrere 

Anbieter werben aber mit diesen Möglichkeiten, 

und die Nutzer erwarten sie 

ganz offensichtlich. Traebert und Gleitz 

sprechen von einer komplexen Bedürfnisstruktur, 

die sich in einem Produkt 

verwirkliche. Ihre Elemente sind rationaler 

(„Gebrauchsnutzen“) und emotionaler 

Art („Geltungsnutzen“; Gleitz 

und Traebert 1972, S. 78). Stauss 

und Wagner unterscheiden zwischen 

praktischen, ästhetischen, Anzeichenund 

symbolischen Produktfunktionen 

(Stauss und Wagner 2008). 

Nutzer C beispielsweise äußert sich 

hauptsächlich subjektiv-emotional. 

Nutzer B führt dagegen rationale Gründe 

für seine Bewertung an. Allerdings 

ist auch sie stark subjektiv geprägt, 

indem er einzelne Merkmale berücksichtigt, 

die Speicherkapazität und die 

Geräteschnittstellen aber für bedeutungslos 

erklärt. Intransparent sind 

hier also nicht nur die Bewertungsverfahren, 

sondern auch die Hierarchie, 

nach der Merkmale als wesentlich oder 

als unbedeutend eingeordnet werden. 

Das Beispiel des E-Book-Readers 

zeigt auch, wie die von Traebert und 

Gleitz angesprochene „Bedürfnisstruktur“ 

durch Nutzungsvorschläge 

des Herstellers erst generiert werden 

kann. Die Hersteller der Geräte haben 

aus Konkurrenzgründen mit der funktionalen 

„Aufrüstung“ selbst begonnen. 

Wenn sich die Bewertungen auf das 

Anschauen von Filmen oder auf Spiele 

beziehen, dann ist das nur bedingt unpassend, 

da sie den Werbeversprechungen 

folgen. 


Foren wie bei Amazon treten mit dem 

Habitus auf, authentische Hilfe bei 

Kaufentscheidungen zu bieten. „Normale“ 

Nutzer berichten von ihren Erfahrungen. 

Die Leser können erwarten, 

dass damit alltägliche Einsatzformen 

beschrieben und bewertet werden, 

also solche, die auch auf sie zukommen 

werden. Dass die Bewertungen 

keinesfalls durchgängig von neutralen 

Kunden stammen, ist allerdings bekannt. 

Der „Spiegel“ berichtet über eine 

Untersuchung, nach der zwischen 

20 und 30 Prozent der Produktbewertungen 

im Internet gefälscht sind 

(SPIEGEL ONLINE 2012). Es hat sich 

ein Markt für Dienstleister entwickelt, 

die fingierte Nutzerbewertungen entwerfen 

und in Plattformen einstellen. 

Die „Süddeutsche Zeitung“ machte publik, 

dass Amazon einflussreiche Rezensenten 

in den sogenannten „Vine- 

Club“ aufnimmt. Sie können einmal im 

Monat bestimmte Produkte auswählen, 

die ihnen zur Bewertung zugeschickt 

und in der Regel anschließend überlassen 

werden (vgl. Kuhr 2013). Dass 

hier keine Authentizität mehr gewährleistet 

werden kann, ist offensichtlich. 

Trotz allem erfreuen sich diese Kundenrezensionen 

großer Beliebtheit. 

Tests unter stark 

institutionalisierten 

Bedingungen 

Allerdings sind auf Kundenplattformen 

durchaus Tests zu finden, die mit großem 

Fachwissen und sehr systematisch 

durchgeführt wurden. Es stellt 

sich die Frage, worin nun der grundlegende 

Unterschied zwischen einer 

Kundenrezension und einer Bewertung 

der Stiftung Warentest liegt. 

Joerges schlägt als signifikantes 

Merkmal das Ausmaß der Institutionalisierung 

von Rahmenbedingungen 

vor. Während laienhafte Handlungen 

Regeln folgen, die „verhältnismäßig 

vielsinnig, implizit, interpretationsoffen 

und verhandlungsfähig von Person zu 

Person, von Gruppe zu Gruppe, von 

Situation zu Situation [...]“ sind (Joerges 

1988, S. 31), werden professionelle 

Handlungen ausgerichtet auf 

Systematisierung, Berechenbarkeit, 

Zuverlässigkeit, Eindeutigkeit, Effektivität 

usw. – Joerges spricht davon, solche 

Vorgehensweise entspreche dem 

Werthorizont technischer Normen (vgl. 

a. a. O., S. 36f.). Auch Handlungen in 

Alltagskontexten können mit großem 

Wissen und Können durchgeführt sein. 

Sie unterliegen aber nicht, wie das für 

professionelle Handlungen gilt, der 

Verpflichtung, das Wissen und Können 

systematisch einzusetzen, dieses 

zu dokumentieren und zu überprüfen 

bzw. überprüfbar zu machen. 

Auf Produktbewertungen bezogen: 

Der Unterschied zwischen Nutzermeinungen 

und Bewertungen der Stiftung 

Warentest besteht weniger darin, 

dass die laienhaften Bewertungen zu 

„schlechteren“ Ergebnissen führten – 

wie gut sie sind, hängt in erster Linie 

vom Zweck ab, hier also davon, ob 

derjenige, der den Rat sucht, mit seiner 

Hilfe eine „bessere“ Entscheidung 

treffen kann. Vielmehr ist bei Stiftung 

Warentest die gesamte Vorgehensweise 

weitgehend systematisiert und 

dokumentiert, sodass ihre Einschätzungen 

von anderen nachvollzogen 

werden können. 

In der Konsumforschung wird davon 

ausgegangen, dass die „Informationsanstrengungen“ 

von Käufern umso 

höher sind, je größer das Risiko ist, 

das mit dem Kauf eingegangen wird. 

Je teurer ein Produkt, aber auch je 

folgenreicher die Verwendung ist, desto 

eher sind Nutzer bereit, sich vorab 

intensiv zu informieren. Die von den 

Herstellern gezielt bereitgestellten Informationen 

(„signaling“; Halbes 2003, 

S. 25) werden vom Leser durchaus als 

interessegeleitet und als nur begrenzt 

aussagekräftig erkannt. 

Um sich in der Vielfalt der Informationen 

orientieren zu können, vertrauen 

Kaufinteressenten daher zunehmend 

auf Gütesiegel, wobei die von staatlichen 

oder „gesellschaftspolitischen“ 

Institutionen vergebenen als besonders 

glaubwürdig eingestuft werden 

(a. a. O., S. 28). Die Consumer‘s 

Union, die 1936 in den USA gegründet 

wurde, gilt als Vorbild für verbraucherpolitische 

Testorganisationen. In 

Deutschland wurden die ersten Vergleichstest 

zur Gebrauchstauglichkeit 

von Produkten 1961 von der Zeitschrift 

„DM“ veröffentlicht. 1964 wurde auf Initiative 

von Ludwig Erhard die Stiftung 

Warentest gegründet. Sie ist satzungsgemäß 

zur Neutralität verpflichtet, was 

dazu führt, dass ihre Publikationen 

werbefrei sein müssen (Auflage der 

Hefte 2001: 630.000 Stück). Aus diesem 

Grund bekommt sie Zuschüsse 

aus Steuermitteln (ca. 11% ihres Umsatzes; 

vgl. a. a. O., S. 33). Weitgehend 

unbekannt ist, dass sie ca. 25% 

ihrer Tests gemeinsam mit anderen 

Organisationen durchführt. Das sind 

beispielsweise der österreichische 

„Verein für Konsumenteninformation“ 

(Auflage: 100.000), der ebenfalls als 

privatrechtliche Stiftung organisiert ist, 

19


Methoden 

die britische „Consumers‘ Association“ 

und der niederländische „Consumentenbond“ 

(Auflage 660.000; beide sind 

industrieunabhängige Verbraucherorganisationen). 

Die Consumers‘ Association 

3 ist mit fast 1 Mio. Mitgliedern 

die größte ihrer Art in Europa (a. a. O., 

S. 21). 

Zur Struktur vergleichender 

Produktbewertungen 

Traebert und Gleitz betonen, dass 

es für Produktbewertungen „eines 

Standortes oder besser eines Auswahlprinzips 

[bedarf], das die aus 

einer bestimmten Sicht (nämlich unserer) 

wesentlichen Merkmale festlegt, 

eventuell sogar nach Maßgabe ihrer 

Wichtigkeit hierarchisiert und dadurch 

gleichzeitig die Anzahl der in Betracht 

kommenden Merkmale auf ein überschaubares 

Maß reduziert“ (Gleitz und 

Traebert 1972, S. 77). Für eine transparente 

Bewertung müssen demnach 

offengelegt werden: 

– die Merkmale, die in die Bewertung 

einbezogen werden; 

– die Verfahren, mit denen Merkmalsausprägungen 

ermittelt werden; 

– die Hierarchie der Bewertung, nach 

der die Merkmalsausprägungen 

gewichtet werden. 

Je nach Zweck, der mit ihnen verbunden 

ist, können Produktbewertungen 

nach verschiedenen Gesichtspunkten 

differenziert werden: 

– Transparenz der Bedingungen und 

Kriterien: Werden die drei oben genannten 

Aspekte offengelegt, kann 

von einem transparenten Bewertungsverfahren 

gesprochen werden. 

– Systematisierung: Bewertungen 

können unter einer Fragestellung 

erfolgen, die einen einzelnen Gesichtspunkt 

erfasst und die eine 

unmittelbare Entscheidung erlaubt. 

Beziehen sie sich auf einen komplexeren 

Zusammenhang, können 

sie auf einer mehr oder weniger 

unbedachten Auswahl an Kriterien 

beruhen oder auf einer, die systematisch 

die gesamte Funktionalität 

des Produktes zu erfassen versucht 

und die u. U. auf normierte 

Testverfahren zurückgreift. Ein 

Beispiel dafür ist die DIN 66052 zur 

Überprüfung der Gebrauchstauglichkeit 

von Produkten: „Warentest 

ist die Prüfung und Bewertung der 

für die Gebrauchstauglichkeit maßgebenden 

Eigenschaften von ihrer 

Herkunft nach bestimmbaren Waren. 

Sein Ziel ist, dem Käufer die als 

Grundlage für den Kaufentschluss 

notwendigen sachlichen Informationen 

in allgemein verständlicher 

Form zugänglich zu machen. In 

der Regel umfasst ein Warentest 

den Vergleich einer repräsentativen 

Auswahl der für denselben Verwendungszweck 

angebotenen Waren“ 

(zit. nach Eickelkamp 2013, S. 1). 

– Signifikanz der Bewertungsinstanz: 

Ein wichtiger Gesichtspunkt ist 

die Vertrauenswürdigkeit derjenigen, 

die bewerten. Diese kann dadurch 

entstehen, dass der Nutzer 

dem Bewertenden vertraut, dass 

die Bewertungsinstanz als unabhängig 

und als kompetent gilt, 

aber auch, wie im Fall von Bewertungsplattformen, 

durch die Anzahl 

der Bewertenden und durch den 

(vermeintlich) vergleichbaren Nutzungshabitus. 

Der letzte Punkt darf in seiner Wirkung 

nicht unterschätzt werden. Vertraut 

man einer Bewertungsinstanz, 

so wird ihre Vorgehensweise selten im 

Einzelnen hinterfragt – man verlässt 

sich darauf, dass man es grundsätzlich 

tun könnte. Eine große allgemeine 

Signifikanz im Hinblick auf Produktbewertungen 

haben der TÜV oder die 

Stiftung Warentest. Beispiele für ein 

großes Grundvertrauen in einzelnen 

Segmenten sind das Siegel des „Umweltengels“, 

die Zeitschrift „Ökotest“ 

3 Auf ihrer Homepage findet sich beispielsweise 

auch ein Test zu E-Book- 

Readern: www.which.co.uk, dort in 

der Suche „ebook reader“ eingeben. 

4 Auch wenn sich das „Kompendium“ 

auf Nutzungszusammenhänge im 21. 

Jahrhundert bezieht, verbinden seine 

Autoren das Sachsystem Staubsauger 

zwangsläufig mit dem gesellschaftlichen 

Modell der Hausfrau. Es 

scheint Stereotypen zu geben, die 

in manchen Kreisen nur schwer zu 

überwinden sind. 

oder spartenbezogene Publikationen 

wie das „c‘t-Magazin“ (veröffentlicht 

als Zeitschrift, online und im NDR als 

monatliches TV-Magazin). 

Ein Beispiel für das 

Entwickeln objektiver 

Testkriterien 

Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz 

und Arbeitsmedizin zeigt in ihrem „Ergonomiekompendium“ 

am Beispiel 

eines Staubsaugers, wie im professionellen 

Bereich versucht wird, von 

Anforderungen der Nutzer zu Bewertungskriterien 

zu gelangen. An einem 

Ausschnitt soll der Vorgang dargestellt 

werden (siehe Tabelle 1). 

Im Kontextszenario 4 wird eine übliche 

Nutzungshandlung beschrieben. Mit 

der Definition der Aufgabenerfordernisse 

werden den Teilen der Nutzungshandlung 

Teilfunktionen des Produktes 

zugeordnet. Daraus werden Anforderungen 

an das Produkt formuliert: 

Im zitierten Beispiel werden zu jeder 

Aufgabe, die dem Produkt gestellt 

wird, zwei Anforderungen formuliert. 

Anschließend wird für jede Nutzungsanforderung 

festgelegt, wie sie sich 

am Gerät nachweisen lässt. Die kursiv 

formatierten Bereiche sind Leerstellen 

bei Adler und wurden hier ergänzt. Sie 

lassen sich nur empirisch ermitteln, so 

wie das bei der „üblichen“ Stufentiefe 

von 26 cm bei Wohnungstreppen bereits 

getan und in einer Norm festgehalten 

wurde. 

Die Ableitungsmethodik, wie sie im Ergonomiekompendium 

eingesetzt wird, 

weist folgende Struktur auf (siehe Abbildung 

1): 

Die ersten beiden Arbeitsschritte der 

Ableitung dienen dazu, eine konkrete 

Handlungssituation zu analysieren. 

Dazu müssen die in ihr enthaltenen 

Teilhandlungen isoliert werden. Für 

jede einzelne wird dann eine Anforderung 

auf der Produktebene definiert: 

Was muss mit dem Sachsystem gemacht 

werden, damit die Funktion erfüllt 

werden kann? Im letzten Schritt 

muss für jede Anforderung festgelegt 

werden, woran genau erkannt werden 

kann, dass sie erfüllt ist. 


Methoden 


Arbeitsschritte 

Kontextszenario 

festlegen 

Konkretisierung und Ableitung von Bewertungskriterien 

Beim Saugen von Treppen trägt Frau Muster den 

Staubsauger von Stufe zu Stufe und stellt ihn dort ab. 

Kontextszenario 

festlegen 

Der Staubsauger muss 

tragbar sein. 

Der Staubsauger muss auf einer 

Treppenstufe abstellbar sein. 

Nutzungsanforderungen 

Der Staubsauger 

muss über mindestens 

einen Tragegriff 

verfügen. 

Das Gerät 

muss leicht 

tragbar 

sein. 

Der Staubsauger 

muss sich auf 

Treppen abstellen 

lassen können. 

Das Gerät muss mit einer 

Hand tragbar und mit der 

zweiten Hand gleichzeitig 

bedienbar (saugen) sein. 

Objektiver 

Nachweis 

Das Gerät 

verfügt 

über zwei 

Tragegriffe. 

Die ergonomische 

Qualität der Griffe und 

das als leicht empfundene 

Gewicht müssen 

in einem Gebrauchstest 

bewertet werden. 

Das Gerät lässt 

sich auf einer 

üblichen Wohnungstreppe 

problemlos 

abstellen. [...] 

Die Bedienbarkeit 

in dem genannten 

Sinn muss durch 

einen Gebrauchstest 

bewertet werden. 

Tabelle 1: Ableitung von Nutzungsanforderungen nach Adler (2010, S. 201f.; Formulierungen bis auf die kursiven Passagen wörtlich 

übernommen) 

Didaktische Überlegungen 

Nun sollen Schülerinnen und Schüler 

keine Warentests durchführen, damit 

Gebrauchsgegenstände besser verkauft 

oder zweckmäßiger gestaltet 

werden können. Die bisher dargestellten 

Sachverhalte müssen auf Fragen 

der Bildung übertragen werden, um 

sie für den Unterricht erschließbar machen 

zu können. 

Die Unterrichtsmethode 

„Warentest“ 

Wenn die große Bedeutung des Verwendens 

von Sachsystemen im Alltag 

von Kindern und Jugendlichen bedacht 

wird, müsste der Warentest im 

Technikunterricht regelmäßig präsent 

sein. Es ist kaum eine Lebenssituation 

denkbar, in der sie nicht auf Technik 

zurückgreifen. Dabei sind gerade Kinder 

oft dem Angebot ausgeliefert, das 

ihnen Erwachsene zur Verfügung stellen. 

Nicht nur die Auswahl der Eltern 

ist aber bestimmend, längst sind Kinder 

als Konsumentengruppe im Visier 

finanzkräftiger Interessensgruppen, 

die sich gerade die Unsicherheit der 

in ihrer Persönlichkeit noch nicht stabilen 

Altersgruppe zunutze machen. 

Ein Blick in die Werbeblöcke, die das 

Fernsehprogramm dieser „Zielgruppe“ 


Anforderung 

1.1 

Nachweis 

Handlungselement 

1 

Anforderung 

1.2 

Nachweis 

Handlung 

Anforderung 

1.3 

Nachweis 

Abbildung 1: Struktur der Ableitungsmethode nach Adler 

begleiten, zeigt das Ausmaß an Beeinflussung. 

Es wäre im Sinne einer 

persönlichkeitsorientierten, emanzipatorischen 

Ausrichtung von Bildungsprozessen 

dringend erforderlich, 

Schülerinnen und Schüler dabei zu 

unterstützen, eine kompetente und kritisch-distanzierte 

Haltung gegen über 

Produkten zu entwickeln. 

Traebert und Gleitz nennen eine Reihe 

von Lernzielen rund um das Bewerten 

der Gebrauchstauglichkeit von Sachsystemen, 

die einen wertvollen Beitrag 

dazu leisten können. Schülerinnen 

Handlungselement 

n 

Anforderung 

n.1 

Nachweis 

Anforderung 

n.n 

Nachweis 

Handlungsebene 

Produktebene 

und Schüler sollen u. a. „Merkmale des 

Gebrauchs analysieren und im Zusammenhang 

mit praktischen Untersuchungen 

nach ihrer Bedeutung hierarchisieren 

können“ (Gleitz und Traebert 

1972, S. 83). 5 Die Autoren konkretisieren 

diese allgemein gehaltene Formu- 

5 Mit dieser Publikation führen Traebert 

und Gleitz die „vergleichende Testaufgabe 

mit experimentellen Einschüben 

zur Erkundung der Gebrauchstüchtigkeit 

technischer Geräte“ in die 

didaktische Diskussion ein 

(Wilkening 1982, S. 49). 

21


Methoden 

lierung (vgl. ebd.): Die Schülerinnen 

und Schüler sollen im Rahmen der 

Analyse ein Sachsystem beschreiben 

und für die Funktion bedeutsame Wirkzusammenhänge 

erklären können. Sie 

sollen aus der Nutzung abgeleitete 

Prüfverfahren entwickeln, die Prüfung 

vorbereiten, durchführen und auswerten 

können. Das Entwickeln des Prüfverfahrens 

beinhaltet, das Ziel der Untersuchung 

formulieren zu können, die 

Untersuchungsbedingungen festlegen 

und auf ihre Zweckmäßigkeit überprüfen 

zu können. Zum Durchführen des 

Tests müssen sie die Versuchsanlagen 

aufbauen und den Test wie geplant 

durchführen und protokollieren können. 

Für die Auswertung müssen sie 

die Messungen und Beobachtung so 

transformieren (verbalisieren, visualisieren) 

können, dass ein Vergleich zwischen 

mehreren Produkten möglich ist 

und dass sie ihre Ergebnisse anderen 

vermitteln können. Außerdem müssen 

sie reflektieren können, welche Stärken 

und Schwächen ihre Vorgehensweise 

im Abgleich mit ihrer Zielsetzung hatte. 

In Bildungsprozessen werden die Bedürfnisse 

der Kinder, die Perspektive 

des Faches bzw. des durch ein Schulfach 

repräsentierten Wirklichkeitsbereiches 

und derer, die den Lernprozess 

organisieren, miteinander in Berührung 

gebracht. Ordnet man die bislang dargestellten 

Aspekte in die Struktur des 

(etwas aus der Mode gekommenen) 

didaktischen Dreiecks ein, so ergibt 

sich folgende Übersicht: 

Warentest-Aufgaben bieten die Möglichkeit, 

Schülerinnen und Schülern 

erkennen zu lassen, dass sie dort, wo 

sie technische Gegenstände verwenden, 

nicht zum Befolgen und Einhalten 

vorgegebener „Nutzungspfade“ 

verurteilt sind. Sie können (und sollen) 

durch die bewusste Auswahl bestimmter 

Produkte und durch die Art 

des Umgangs mit ihnen eigenständig 

Entscheidungen treffen und ihre Umgebung 

aktiv gestalten, anstatt sich 

passiv-konsumtiv anzupassen. Sie 

sollen lernen, Interessen der Hersteller 

und Anbieter eines Produktes zu 

ermitteln und nach Versuchen der Beeinflussung 

des Nutzerverhaltens zu 

suchen. Produkte, sei es bei Neu- oder 

bei Weiterentwicklungen, werden eben 

nicht grundsätzlich auf eine Erhöhung 

der Produktqualität hin gestaltet wie im 

Staubsaugerbeispiel. Die wirksam werdenden 

Gestaltungskriterien ergeben 

sich aus einer Abwägung der Interessen 

und Machtpotentiale derjenigen, 

die Einfluss auf die Produktentwicklung 

ausüben können. So lässt sich das gezielte 

Einbauen von Sollbruchstellen 

aus ökonomischem Kalkül heraus an 

zahlreichen Beispielen demonstrieren, 

z. B. bei der gezielten Herabsetzung 

der Lebensdauer von Glühlampen, bei 

zu schwach dimensionierten Lagern in 

Waschmaschinen, bei der auf Inkompatibilität 

ausgelegten Gestaltung der 

Schnittstellen zwischen Ladegerät und 

Smartphone oder bei Druckern, deren 

Zählwerke dafür sorgen, dass das Gerät 

nach einer bestimmten Seitenzahl 

den Dienst verweigert. 

Sachs beschreibt die Mechanismen 

dieser Form technischer Wirklichkeit: 

„Technisches Handeln ist daher generell 

Handeln im Zielkonflikt. [...] Die Widersprüchlichkeit 

der Bewertungskriterien 

spiegelt die Widersprüchlichkeit 

der Interessen von Herstellern, Benutzern 

und Folgebetroffenen. Sie ist Ausdruck 

nicht etwa willkürlicher, sondern 

struktureller gesellschaftlicher Interessenkonflikte“ 

(Sachs 1985, S. 108). 

Das Kind als Entscheidender und 

Gestalter: 

wählt Produkte aus (rational und 

emotional) 

bewertet Produkte (bewusst und 

unbewusst) auf ihre 

Zweckdienlichkeit hin 

entwirft selber Produkte und stellt 

sie her 

Das Kind als Betroffener: 

nutzt Produkte 

übernimmt die „Nutzungschoreographie“ 

des Produzenten 

übernimmt, was Erwachsene zur 

Verfügung stellen 

wird umworben von den Verkäufern 

lernt gesellschaftliche Modelle 

Interessen des Kindes 

Das didaktische 

Dreieck des 

Warentests 

Wirklichkeitsbereich Technik 

Intentionen des Technikunterrichts 

Die Schülerinnen und Schüler lernen ... 

Funktionen und Merkmale eines Sachsystems zu benennen 

technische Varianten zu beschreiben 

Merkmale zu gewichten 

Kriterien und Prüfverfahren zu entwickeln 

Prüfverfahren durchzuführen 

Ergebnisse darzustellen 

Ergebnisse zu bewerten 

zwischen den Interessen unterschiedlicher Handlungssubjekte 

zu unterscheiden 

Interessen des Technikanbieters: 

Ökonomische Interessen 

Marktforschung 

Positionierung im Konkurrenzkampf 

Gestaltung des Produktes unter 

ausgewählten Gesichtspunkten 

Professionelle Produktbewertungen: 

Systematisches Erfassen von 

Aufgabenerfordernissen 

Systematisches Ableiten von 

Nutzungsanforderungen 

Methodische Testverfahren 

Transparenz in der Bewertung 

mit Bewertungen verbundene ökonomische 

Interessen 

Laienhafte Produktbewertungen: 

intuitive Alltagserfahrungen (emotional) 

rationale Verfahren (Merkmale, Verfahren, 

Wertehierarchien) 

Vertrauen in die Bewertungen Anderer 

Abbildung 2: 

Die didaktische 

Struktur von 

Warentest-Aufgaben 

können.“ (Gleitz und Traebert 1972, S. 83) 5 Die Autoren konkretisieren diese 

allgemeingehaltene Formulierung (vgl. ebd.): Die Schülerinnen und Schüler sollen im 

Rahmen der Analyse ein Sachsystem beschreiben und für die Funktion bedeutsame 

Wirkzusammenhänge erklären können. Sie sollen aus der Nutzung abgeleitete Prüfverfahren 

entwickeln, die Prüfung vorbereiten, durchführen und auswerten können. Das Entwickeln des 

Prüfverfahrens beinhaltet, das Ziel der Untersuchung formulieren zu können, die 

Untersuchungsbedingungen festlegen und auf ihre Zweckmäßigkeit überprüfen zu können. 

Zum Durchführen des Tests müssen sie die Versuchsanlagen aufbauen und den Test wie 

geplant durchführen und protokollieren können. Für die Auswertung müssen sie die 

Messungen und Beobachtung so transformieren (verbalisieren, visualisieren) können, Was dass bedeutet das konkret für die Unterrichtsplanung 

und – durchführung 

ein Vergleich zwischen mehreren Produkten möglich ist und dass sie ihre Ergebnisse 

anderen vermitteln können. Außerdem müssen sie reflektieren können, welche Stärken einer und Warentest-Aufgabe? Zunächst 

Schwächen ihre Vorgehensweise im Abgleich mit ihrer Zielsetzung hatte. muss der Unterschied zwischen der 

In Bildungsprozessen werden die Bedürfnisse der Kinder, die Perspektive des Faches Analyse bzw. eines Sachsystems und eines 

des durch ein Schulfach repräsentierten Wirklichkeitsbereiches und derer, die den Produktes beachtet werden. Bei der 

Lernprozess organisieren, miteinander in Berührung gebracht. Ordnet man die bislang Warenanalyse werden wirtschaftliche 

dargestellten Aspekte in die Struktur des (etwas aus der Mode gekommenen) didaktischen Aspekte stärker in den Fokus gerückt, 

Dreiecks ein, so ergibt sich folgende Übersicht: 

der Gegenstand wird als Handelsgut 

zwischen Marktteilnehmern 

mit unterschiedlichen 

Einflussmöglichkeiten 

betrachtet und 

nicht nur als Mittel zum 

Zweck des Nutzers. 

Zweitens muss entschieden 

werden, ob 

ein Warentest unter 

dem Gesichtspunkt 

stark systematisierter 

technischer Analysen 

betrachtet wird (Perspektive 

der Technikwissenschaften 

bzw. 

der beruflichen Praxis) 

oder mit der Zielrichtung, 

Schülerinnen und 

Schülern bei der Orientierung 

in der durch 

Technik geprägten 

Wirklichkeit und bei der 

eigenständigen Teilhabe 

an ihr zu unterstützen. 

Im ersten Fall 

bestünde die Gefahr, 

22Abbildung 2: Die didaktische Struktur von Warentest-Aufgaben 


5

Methoden 


ein Bild von Technikbewertung als 

„Geschäft von Experten“ zu vermitteln. 

Dies kann nicht Intention Allgemeiner 

Technischer Bildung sein. Noch einmal 

Sachs: „Die Schüler sollen als 

eine Voraussetzung für Meinungsbildungs- 

und Entscheidungsprozesse 

den Interessenbezug technischer Entwicklungen 

kennen, sowie die Qualität 

und den Nutzen technischer Mittel und 

Verfahren kritisch beurteilen“ (a. a. O., 

S. 113f.). 

Außerdem würde der Zugang zum 

Warentest von den Schülerinnen und 

Schülern weg und hin zu formalisierten 

Verfahren verschoben. Eine systematisierte 

Vorgehensweise ist mit Sicherheit 

nicht die Form des Umgangs 

mit Technik, die sich bei Kindern und 

Jugendlichen im Rahmen der technischen 

Sozialisation entwickelt. Sie 

kann allenfalls am Ende eines Lernprozesses 

stehen, nicht schon am Anfang. 

Wenn sich Kinder in technischen 

Dingen als Gestaltende und Entscheidende 

erleben sollen, dann müssen sie 

im Unterricht die Möglichkeit haben, 

aus eigenen Kräften Entscheidungen 

zu treffen. Unterricht sollte dort ansetzen, 

wo sich die Schüler befinden, und 

sollte sich dann in Richtung der gesetzten 

Ziele voranarbeiten. Schüler sollen 

lernen, „systematischer, vorausschauender, 

abwägender, selbstkritischer 

und kritischer“ zu handeln (a. a. O., S. 

119; Hervorhebungen MB). 

Aus diesen Überlegungen heraus wird 

dafür plädiert, bei der Auseinandersetzung 

mit der Gebrauchstauglichkeit 

von Sachsystemen an intuitiven 

Bewertungsformen der Schülerinnen 

und Schüler anzusetzen, um sie dann, 

Schritt für Schritt, zu einer reflektierten 

Vorgehensweise und damit auch zu 

differenzierten Bewertungen zu führen. 

Drei Auswirkungen dieses Konzeptes 

sollen betont werden: 

Warentest-Aufgaben organisieren 

komplexe Lernprozesse. Sie können 

nicht einmalig „abgehandelt“, sie müssen 

immer wieder durchgeführt werden. 

Dabei sollte auf einen Fortschritt 

in der Vorgehensweise hingearbeitet 

werden: zu Beginn intuitiv, dann zunehmend 

differenzierter und kontrollierter. 

Ein Aspekt von Warentest-Aufgaben ist 

die „Verbrauchererziehung“, aber nicht 


im Sinne einer unkritischen, reibungslosen 

Gewöhnung an die Angebote 

der Warenwelt. Vielmehr soll eine Verbraucherqualifizierung 

angestrebt werden. 

Schülerinnen und Schüler sollen 

lernen, sich differenziert zu informieren, 

die Beeinflussungen anderer zu 

erkennen, angemessen und souverän 

zu entscheiden. 

Der Gedanke des Testens der Gebrauchstauglichkeit 

eines technischen 

Systems sollte drittens nicht als isolierte 

Fragestellung einer einzelnen 

Methode verstanden werden, sondern 

als in unterschiedlichen Formen 

wiederkehrende grundsätzliche 

technische Fragestellung. Wenn ein 

Bücherregal gebaut wird – wenn ein 

Fahrradanhänger mit einer selbstgebauten 

Halterung an einen Gepäckträger 

montiert wird – wenn eine Löthilfe 

konstruiert und hergestellt wird: 

Immer müssen eigene Gestaltungen 

im Hinblick auf die verfolgten Ziele, 

die Rahmenbedingungen und die zu 

erwartenden Folgen bewertet werden. 

Dieser „lebendige“ Zusammenhang 

technischen Handelns darf nicht verloren 

gehen unter der Absicht, einer formalen, 

methodisierten Vorgehensweise 

zu genügen. Unterrichtsmethoden 

sind Mittel zum Zweck, kein Selbstzweck. 

Letztlich soll mit einer Warentest-Aufgabe 

nicht die Bewährung 

eines Produktes getestet, sondern die 

Bewährung von Kindern und Jugendlichen 

in ihrer Lebenswirklichkeit unterstützt 

werden – Duncker nennt das 

die „prozesshafte Entfaltung eines 

Spannungsverhältnisses von Individuum 

und Kultur“ (Duncker 1994, S. 

11). Dies wird im didaktischen Dreieck 

durch die Beziehungspfeile zwischen 

Kind und Sache dargestellt. 

Diskussion der Unterrichtssequenz 

„Warentest von 

Laubsägen“ unter didaktischen 

Gesichtspunkten 

Dass die Arbeitsphase beim Test der 

Laubsägen intensiv verlaufen ist, wurde 

bereits geschildert. Allerdings blieb 

bislang unklar, was die Schülerinnen 

und Schüler tatsächlich lernen konnten 

und inwieweit sich in ihren Bewertungen 

gezielte Befragungen des 

Sachsystems erkennen lassen. 

Nach der Analysephase stellten die 

Gruppen ihre Arbeitsergebnisse vor, 

wobei engagierte Diskussionen entstanden. 

„Bei der Säge ist uns das Sägeblatt 

immer wieder rausgerutscht.“ 

Es wurde vermutet, dass der Spannhebel 

nicht „satt“ angedreht worden war. 

Aus einer anderen Gruppe kam daraufhin 

der Einspruch: „Nein, das war bei 

uns auch so. Und wir haben ganz fest 

zugedreht.“ Ein Schüler aus der ersten 

Gruppe entgegnete: „Wir auch. Woher 

wollt ihr wissen, dass ihr fester zugedreht 

habt?“ 

Hier erkennen die Kinder, dass sie 

kein vergleichbares Prüf- bzw. Messverfahren 

vereinbart hatten. Es wurde 

der Vorschlag gemacht, diesen Teil 

der Prüfung zu wiederholen, wobei ein 

Schüler alle Sägen einspannen sollte, 

sodass er das gut vergleichen könne. 

Sie sind mit dieser Lösung nur einen 

kleinen Schritt weitergekommen, da sie 

nach wie vor kein objektives Ergebnis 

erhalten würden. Hier wäre eine gute 

Gelenkstelle für eine Intervention der 

Lehrkraft gegeben. Ein Umsetzungsbeispiel 

mit vielfältigen Lösungen einer 

Entwicklung von Prüfverfahren findet 

sich bei Traebert (1979; Warentest 

Trockenbatterien). 

Genau betrachtet erkennen die Kinder 

an dieser Stelle nur Probleme auf 

der Benutzerebene – die Struktur der 

Sache wird nicht herausgearbeitet. 

Das Problem des Einspannens des 

Sägeblattes wird von mehreren Einflussfaktoren 

bestimmt: Die Spannvorrichtungen 

sind einmal mit einer 

Flügelmutter, einmal mit einer Mutter 

mit ergonomisch besser geformter 

Kunststoffabdeckung und einmal mit 

einem Spannhebel zu bedienen (s. 

Abbildung 3). 

Die bei Traebert und Gleitz genannten 

Ziele, dass die Schülerinnen und 

Schüler technische Gestaltungen beschreiben 

und vergleichen sollen und 

dass sie für die Funktion bedeutsame 

Wirkmechanismen erklären sollen, 

wurden im hier vorgestellten Unterricht 

nicht berücksichtigt. Besonders 

das Untersuchen des Klemmens des 

Sägeblattes wäre wünschenswert gewesen. 

Bei der rechts abgebildeten 

Säge verbiegen sich die Spannbleche 

leicht, sodass das Sägeblatt nur gehalten 

werden kann, wenn es direkt an der 

23


Methoden 

Abbildung 3: Die Spannvorrichtungen der drei getesteten Sägen 

Spannschraube angelegt wird. Dies ist 

ein für die Ermittlung des Gebrauchswertes 

wichtiger Zusammenhang und 

hätte daher erkundet werden sollen. 

Man muss die Schwerpunktsetzung 

der Studierenden nicht genauso treffen 

– unbestritten bleibt aber, dass 

die Kinder in dieser kurzen Sequenz 

erkannten, dass sie ihren Test in manchen 

Bereichen besser hätten planen 

müssen und dass sie ihre Antworten 

auf die Testfragen nur mit Einschränkung 

anderen plausibel machen konnten. 

Und sie erkannten, dass die gestellten 

Testfragen teilweise unklar 

formuliert waren, dass beispielsweise 

genauer hätte angegeben sein müssen, 

was unter „stabil“ zu verstehen ist. 

Damit haben sie wichtige Ziele eines 

Gebrauchswert-Tests erreicht, und 

gleichzeitig ergab sich ein wertvoller 

Ansatzpunkt für weitere technische 

Analysen. 

Problemraumerweiterung 

in realen Handlungssituationen 

Der Begriff der Bewertung erstreckt 

sich sowohl in technischen Handlungen 

als auch in Unterrichtsprozessen 

nicht nur auf das Endergebnis. 

Vielmehr werden immer dann, wenn 

Entscheidungen zwischen Alternativen 

getroffen werden, Bewertungen 

vorgenommen. Sehr interessant war in 

der Unterrichtssequenz, wie die Schülerinnen 

und Schüler auf die Bedingungen, 

die ihnen gesetzt wurden, reagierten. 

Die Studierenden hatten den 

Betrag von 300 € so gewählt, dass er 

nicht für 20 Sägen des teuersten Typs 

ausreichte. Da dieser aber in der Gunst 

der Kinder weit vorne lag, mussten sie 

über Kompromisse diskutieren. 

Es wurde darüber nachgedacht, ob 

sich nicht zwei Schüler eine Säge 

teilen könnten. Dieser Vorschlag fand 

zunächst Beifall, dann erinnerte ein 

Junge daran, dass manche bei der 

letzten Aufgabenstellung Mühe gehabt 

hatten, das Werkstück rechtzeitig 

fertigzustellen – der Vorschlag wurde 

verworfen. Daraufhin schlug eine 

Schülerin vor, die Klassensprecher 

könnten zum Schulleiter gehen und 

versuchen, einen „Nachschlag“ von 

50 € zu bekommen. Das wurde als 

utopisch abgelehnt, die 300 € schienen 

den Kindern sehr viel Geld zu 

sein. Man könnte doch in der Pause 

Kuchen verkaufen wie bei der Klassenfahrt, 

wurde eingeworfen. Da die 

Kinder befürchteten, das dauere zu 

lange, kam der Vorschlag, zunächst 

nur 15 Sägen und im kommenden 

Jahr die restlichen 5 anzuschaffen. 

Es wurde sogar der Lehrer und Konrektor 

der Schule, Ewald Ehinger, befragt, 

wie viele Schüler in den unteren 

Klassen wären – vielleicht würden 15 

Sägen ja vollkommen genügen? 

Eine Schülergruppe hatte schon während 

der Tests überlegt, die Sägen 

aus dem mittleren Preissegment zu 

empfehlen, weil dann noch Geld übrig 

bliebe, um Sägeblätter und Ersatzteile 

zu kaufen. Sie hatten einen entsprechenden 

Vorschlag schon durchgerechnet, 

der nun heftig diskutiert und 

nachgerechnet wurde. 

Die Qualität dieser Auseinandersetzung 

sollte nicht übersehen werden: 

Mit ihrer Argumentation erweitern die 

Kinder das Feld, innerhalb dessen sie 

nach einer Lösung suchen. Ihr Blick 

bleibt nicht auf das Problem der Kaufempfehlung 

beschränkt, sie öffnen ihn 

auf die Umgebungsbedingungen, ohne 

dass sie dazu aufgefordert werden 

müssen. Sie lösen sich von der Aufgabenstellung, 

gehen eigene Denkwege 

und organisieren sich dabei innerhalb 

ihrer Lerngruppe weitgehend selbst – 

in der Bildungspolitik würde man von 

Handlungs- und Sozialkompetenz 

sprechen. Allein dass sich diese Wendung 

ergeben hat, zeigt die Breite dessen, 

was in einer technischen Analyse 

gelernt werden kann, wenn sie „den 

Nerv“ der Kinder trifft. 

Es stellt sich die Frage, weshalb sich 

der Lernprozess so entwickelt hat. 

Hier werden drei tragende Gründe gesehen: 

Erstens konnten sich die Kinder mit 

Realtechnik beschäftigen. Sie zeigten 

großes Interesse an den Werkzeugen, 

sie untersuchten und erprobten 

sie mit der Neugier, die Kindern zu 

eigen ist. Es konnte gut beobachtet 

werden, dass Schülerinnen und Schüler 

keineswegs auf handwerkliche Tätigkeiten 

fixiert sind, sondern auch 

andere Zugänge zur Technik sehr 

schätzen. Bleher ermittelte in seiner 

Studie zum Methodenrepertoire von 

Techniklehrerinnen und -lehrern, dass 

die Produktanalyse an sechster Stelle 

(von neun erfassten Methoden) rangiert. 

Er fasst zusammen: „[...] Unterrichtsmethoden 

wie die ‚Produktanalyse‘ 

und das ‚Technische Experiment‘, 

welche in der analytischen Auseinandersetzung 

mit technischen Objekten 

bzw. Problemstellungen grundlegende 

Informationen [...] liefern können, werden 

nur gelegentlich bis selten eingesetzt“ 

(Bleher 2001, S. 271). Es bleibt 

zu hoffen, dass im Technikunterricht 

mehr handelnd-analysierende Zugänge 

zur Technik ermöglicht werden – 

dieser Beitrag möchte dahingehend 

anregen. Anregungen sind zu finden 

bei Ullrich und Klante (1973, S. 119ff.), 

wo am Beispiel der Raspel, des 

Schraubendrehers und der Schere 


Methoden 


Wege gezeigt werden, wie Werkzeuge 

unter großer Eigenaktivität der Kinder 

analysiert werden können. Und es sei 

an „Die Werkaufgabe“ von Mehrgardt 

(1963) erinnert, in der Produktanalysen 

einen festen Platz einnehmen. 

Zweitens stand für die Kinder ein 

echtes Problem im Raum: Die Sägen 

sollten angeschafft werden, die Schülerinnen 

und Schüler hatten bereits 

Erfahrungen mit ihnen gesammelt. 

Es war „mit Händen greifbar“, wie 

ernsthaft sie sich mit dieser Aufgabe 

beschäftigten. Sie hatten ein eigenes 

Interesse an der Bewältigung, folglich 

brachten sie ihr ganzes Wissen 

und Können ein. Anlässe für vergleichende 

Warentests im Dienste des 

Schullebens gibt es viele: Wenn neue 

Stühle, Sitzkissen für die Leseecke, 

ein Regal für die Klassenbücherei 

oder Spielgeräte für die Pause angeschafft 

werden. Wenn am Elternabend 

Reflektoren für die Kleidung oder für 

das Fahrrad, Karteikästen für den 

Rechtschreibunterricht, Füller oder Lineale 

empfohlen werden sollen. Hier 

gilt es, mit offenen Augen durch den 

Schulalltag zu gehen. 

Und drittens konnten die Kinder den 

Lernprozess weitgehend selbst steuern. 

Es kann an dem gewählten Zugang 

der Studierenden kritisiert werden, 

dass fachliche Aspekte zu kurz 

kamen. So wurden keine Uhrmachersägen 

getestet, die sich für Kinderhände 

sehr wohl eignen würden. Auch 

Hilfen wie Laubsägebrettchen, die teilweise 

mit Halterungen versehen sind, 

in denen der Bügel zusammengedrückt 

und dadurch das Einspannen 

deutlich erleichtert wird, wurden nicht 

berücksichtigt. Auf der anderen Seite 

erreichten sie mit ihrer Reduktion nicht 

nur eine Konzentration auf wenige Aspekte, 

sondern auch einen Grad an 

innerer Beteiligung der Schülerinnen 

und Schüler, der beeindruckend war 

und zu einem effektiven Lernprozess 

in anderen Bereichen führte. Auch 

hierzu liegt eine empirische Untersuchung 

aus dem Bereich des Technikunterrichts 

vor. Beinbrech verglich die 

Lerneffekte eines lehrergeführten und 

eines selbstgesteuerten Unterrichts. 

Es zeigte sich, dass die Leistungen 

auf kognitiver Ebene in beiden Unterrichtsformen 

vergleichbar waren. Allerdings 

führte eine starke Steuerung 


durch den Lehrer tendenziell zu einer 

schematischen Übertragung von Problemlösungen 

(bis hin zu häufiger auftretenden 

falschen Analogiebildungen) 

und zu einer geringeren Bereitschaft, 

Hilfsmittel zu nutzen (vgl. Beinbrech 

2003). Die Kehrseite der stärkeren 

Selbststeuerung ist allerdings, und 

das muss bedacht werden, dass an 

dem angesetzt werden muss, was die 

Kinder in die Lernsituation einbringen, 

und das kann nie „perfekt“ sein. 

Abschließend sei noch auf den Wettbewerb 

„Jugend testet“ der Stiftung 

Warentest hingewiesen, der einen 

weiteren Anlass bieten kann, sich mit 

Realtechnik analysierend auseinanderzusetzen. 

Er ist auf der Homepage 

der Stiftung umfassend dokumentiert. 

Literatur 

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Anwendung ergonomischer 

Regeln und Prüfung der 

Gebrauchstauglichkeit von Produkten. 

Dortmund: BAuA. 

Beinbrech, Christina (2003): Zur Förderung 

des Problemlöseverhaltens im 

technikbezogenen Sachunterricht. 

In: Diethard Cech und Hans-Joachim 

Schwier (Hg.): Lernwege und Aneignungsformen 

im Sachunterricht. [12. 

Jahrestagung der GDSU im März 

2002 in Halle/Saale]. Bad Heilbrunn/ 

Obb: Klinkhardt, S. 125–142. 

Bleher, Werner (2001): Das Methodenrepertoire 

von Lehrerinnen und Lehrern 

des Faches Technik. Eine empirische 

Untersuchung an Hauptschulen 

in Baden-Württemberg. Hamburg: 

Kovac. 

Duncker, Ludwig (1994): Lernen als 

Kulturaneignung. Schultheoretische 

Grundlagen des Elementarunterrichts. 

Weinheim: Beltz. 

Eickelkamp, Andreas (2013): Vergleichende 

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Leipzig. Leipzig, zuletzt geprüft am 

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Faller, Heike; Brackemann, Holger 

(2013): 50 Jahre Stiftung Warentest. 

In: Zeit Magazin, 12.12.2013 (51), S. 

40–49. 

Gleitz, Wolfgang; Traebert, Wolf Ekkehard 

(1972): Produkte – Gegenstände 

des Gebrauchs – Mittel des Profits. In: 

Uwe Mämpel (Hg.): Technikunterricht, 

Arbeitslehre, polytechnische Bildung. 

Stuttgart: Klett, S. 76–87. 

Halbes, Silja (2003): Der vergleichende 

Warentest zur Unterstützung des 

nachhaltigen Konsums. Testpraxis der 

Stiftung Warentest und vergleichbarer 

europäischer Testorganisationen. 

Hg. v. Institut für Betriebsforschung. 

Universität Hannover. Hannover. 

Joerges, Bernward (1988): Gerätetechnik 

und Alltagshandeln. Vorschläge zur 

Analyse der Technisierung alltäglicher 

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Joerges (Hg.): Technik im Alltag. 

Frankfurt am Main: Suhrkamp, S. 

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Kuhr, Daniela (2013): Zweifelhafte Sternchen. 

In: Süddeutsche Zeitung 2013, 

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In: Wolf Ekkehard Traebert 

(Hg.): Gesellschaft und Wirtschaft im 

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… Düsseldorf: VDI-Verl (Technik als 

Schulfach, 5), S. 105–128. 

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Online-Kommentare: Firmen zahlen 

für positive Produktbewertungen. 

Hamburg. Online verfügbar unter 

http://www.spiegel.de/wirtschaft/ 

unternehmen/amazon-und-co-produktbewertungen-im-internet-sind-kaeuflich-a-830655-druck.html, 

zuletzt 

geprüft am 24.12.2013. 

Stauss, Thomas; Wagner, Roman (2008): 

Einführung Produktsemiotik. Hg. v. 

Zentrale Projektgruppe – Gestaltung 

und Medien. Landesinstitut für 

Schulentwicklung. Stuttgart. Online 

verfügbar unter http://lehrerfortbildung-bw.de/kompetenzen/gestaltung/ 

forum_m_g/08_produktgestaltung/ 

08_3b_prod_sprache/ps-einfuehrung. 

html#Abbildung, zuletzt aktualisiert 

am 17.11.2008, zuletzt geprüft am 

27.12.2013. 

Traebert, Wolf Ekkehard; Huslik, Otto 

(1979): Warentest. Experimentelle 

Ermittlungen der Gebrauchstauglichkeit. 

Ein Unterrichtsbeispiel aus dem 

8. Schuljahr. In: Forum Technische 

Bildung (1), S. 3–24. 

Ullrich, Heinz; Klante, Dieter (1973): 

Technik im Unterricht der Grundschule. 

Didaktische Grundlegung, Unterrichtsmodelle, 

Unterrichtsmaterialien. 

2. Aufl. Ravensburg: Maier. 

Wilkening, Fritz (1982): Unterrichtsverfahren 

im Lernbereich Arbeit und 

Technik. 4. Aufl. Villingen-Schwenningen: 

Neckar-Verlag. 

25


Produktionstechnik / Informationstechnik 

Messschieber – 

selbst hergestellt 

Von Wilhelm Dold 

In gut ausgestatteten Technikräumen ist 

eine genügende Anzahl an Messschiebern 

vorhanden und die Schüler werden auch 

sachgerecht in die Handhabung derselben 

eingeführt. Mit Mess- und Ableseübungen 

lernen sie den Zweck dieses Messwerkzeuges 

kennen und setzen es auch bei verschiedenen Werkstücken ein. 

In keinem anderen Fach werden sie in so differenzierte Bereiche eingeführt 

und angelernt. Das ist dann auch der Erfahrungsbereich der Schülerinnen 

und Schüler, aus dem die folgende Aufgabe inhaltlich realisiert wird: 

Ein vollwertiger Messschieber aus Kunststoff soll mit Hilfe des 

Koordinatentisches KOSY hergestellt werden … 

Geschichtliches 

Der älteste Fund stammt aus dem 6. 

Jahrhundert vor Christus. Man fand in 

einem griechischen Schiffswrack ein 

aus Holz gefertigtes Messwerkzeug, 

das zum Feststellen von Baumstammdurchmessern 

diente. Die Forstwirtschaft 

bedient sich unter der Bezeichnung 

„Messkluppe“ bis zum heutigen 

Tage solcher Messwerkzeuge. Eine 

beliebte Variante für die Tasche ist das 

„Knopfmaß“, mit dem ursprünglich die 

Größe der Knöpfe bestimmt wurde und 

das oft im Bereich der Gas- und Wasserinstallation 

verwendet wird. 

Verwendung und Bauarten 

Messschieber sind meist aus nichtrostendem 

Stahl. Es gibt sie für bestimmte 

Einsatzfelder auch aus 

Messing, Bronze und Kunststoff. 

Messschieber aus Messing und Bronze 

sind funkenfrei und antimagnetisch, 

solche aus Kunststoffen sind darüber 

hinaus elektrisch isolierend. 

Im Bereich der Prüftechnik unterscheidet 

man die Methoden des „Messens“ 

und des „Lehrens“ und als Prüfmittel 

die „Messgeräte“ und die „Lehren“. 

Messgeräte ermöglichen die Bestimmung 

eines genauen Maßes, während 

mit Lehren nur festgestellt werden soll, 

ob ein bestimmtes Maß vorliegt oder 

nicht. Der normale Messschieber ist 

ein Messgerät und keine Schiebe-Lehre. 

Hat er jedoch eine Feststellschraube, 

so kann er auch als „Maß-Lehre“ 

eingesetzt werden. 

Vor allen Dingen in den metalltechnischen 

Bereichen sind Messschieber 

heutzutage wichtige Instrumentarien, 

um in einfacher Handhabung Maße 

festzustellen, die in den Zwischenbereichen 

von 1 Millimeter liegen. So werden 

mit den gängigen Messschiebern 

1/10 mm ablesbar, genauere zeigen 

1/20 mm an. Diese Ablesegenauigkeit 

ist möglich durch die 1-mm-Skala 

einerseits und der Noniusskala andererseits. 

Dies wird in einem weiteren 

Abschnitt genau erklärt (Abb. 1). 

Die digitalen Messschieber sind in der 

Lage, auch 1/100 mm – Maße anzuzeigen. 

Es bleibt hierbei allerdings die 

Frage, ob nicht schon durch leichtes 

Verkanten der Messzungen Ungenauigkeiten 

entstehen, welche die prinzipiell 

mögliche Genauigkeit dann noch 

nicht erreichen lassen. 

Neben der genauen Ablesbarkeit hat 

ein Messschieber drei Messbereiche: 

Außen – Innen – Tiefenmessung. 

Für diese drei Messarten sind jeweils 

gesonderte Messkanten vorgesehen 

(Abb. 2). 

Einzelteile 

Abb. 1: Mechanischer und elektronischer Messschieber 

Der typische Aufbau eines Messschiebers 

sieht so aus: 




Abb. 2: Außen-, Innen- und Tiefenmessung 

1. Stab mit festen Messschenkeln und 

Maßskala in Millimeterschritten 

2. Schieber mit Noniusskala und 

Grundplatte 

Der Stab und der Schieber sind in 

einem Nutsystem so verbunden, dass 

sie sich gegenseitig verschieben lassen. 

Die Messwerte der verschiedenen 

Messzungenpaare für die Außen-, Innen- 

und Tiefenmessungen werden an 

den Skalen abgelesen. 

Nonius 

Werden Zwischenwerte einer 1-mm- 

Skala angezeigt, so kann das menschliche 

Auge diesen nur abschätzen 

– nicht wirklich bestimmen. Mit Hilfe 

einer Noniusskala lassen sich jedoch 

sehr wohl zwei Teilstriche, die sich 

gegenüberliegen hinreichend genau 

erkennen und sind damit ablesbar. 

Die Noniusskala hat eine um 1/10 

verkürzte Längeneinheit. Deshalb 

kann die Marke auf dem Nonius erst 

dann einer Marke der Hauptskala exakt 

gegenüberliegen, wenn die Nullmarke 

des Nonius um die entsprechende 

Differenz verschoben wurde. 

Liegt die Nullmarke des Nonius hinter 

einem Teilstrich der Hauptskala (1), so 

kommt einer der Teilstriche des Nonius 

mit einem Teilstrich der Hauptskala 

zur Deckung (2) und das ist dann 

der 1/10 Wert. An den Beispielen im 

Arbeitsblatt 1 (ABL1) kann man das 

Prinzip erkennen und mit dem Arbeitsblatt 

2 (ABL2) entsprechende 

Übungen machen. 

Didaktische Hinführung 

Die Thematik wird ganz praktisch mit 

den vorhandenen Messschiebern eingeführt. 

Das Messgerät wird wie jedes 

Werkzeug analysiert, Einzelteile benannt, 

Fachbegriffe erläutert, Handhabung 

und Möglichkeiten besprochen. 

Einsatzgebiete müssen herausgefunden 

werden. Wo ist ein Messschieber 

im Technikraum oder zu Hause von 

Nutzen? 

Durchmesser von Schrauben müssen 

gemessen werden, um den richtigen 

Bohrerdurchmesser zu bestimmen. 

Bohrlöcher müssen abgemessen 

werden, um die richtige Schraube im 

Durchmesser und in der Tiefe zu verwenden. 

Die Bohrtiefe muss festgestellt 

werden, um sie an den richtigen 

Dübel anzupassen. Bei verschiedenen 

Technikaufgaben müssen genaue 

Werte bestimmt werden, damit Teile 

zueinander passen. Vorrichtungen 

und Lehren erfordern zuweilen Maße, 

die mit einem Federmaßstab mit Millimeterangabe 

nicht zu ungenau werden. 

Verschiedene Messobjekte sind 

bereitzulegen, um zu demonstrieren, 

ABL1 – Kopiervorlage siehe Seite 32 ABL2 – Kopiervorlage siehe Seite 33 ABL3 – Kopiervorlage siehe Seite 34 


27



dass es um mehr geht, als um Millimeter, 

sondern um Werte, die dazwischenliegen. 

Mit dem Messschieber wird auch das 

Gefühl für genaue Maße geweckt und 

die Schülerinnen und Schüler werden 

dafür sensibilisiert. Regelmäßige 

Mess übungen an verschiedenen Objekten 

unterstützen diese Fähigkeiten, 

das Erkennen feiner Unterschiede 

macht ihnen zudem Spaß. 

Gezielte Messübungen 

Wer wert legt auf genaues Messen mit 

dem Messschieber, der sollte solche 

differenzierten Messübungen als Unterrichtsthema 

einplanen und entsprechend 

vorbereiten. Um vergleichbare 

Ergebnisse zu bekommen, sollten verschieden 

große Körper (Holzquader) 

hergestellt werden. Buchenholz eignet 

sich besonders dazu: In die sechs 

Seitenflächen werden mit dem KOSY 

Rechtecke, Quadrate, Kreise, Rauten, 

Dreiecke und Langlöcher oder zusammengesetzte 

Figuren als Sacklöcher 

oder Tasche in verschiedenen Tiefen 

eingefräst 

Je zwei oder drei Schüler teilen sich 

ein Messobjekt, unterstützen sich gegenseitig 

beim Messen der verschiedenen 

Längen-, Innen- und Tiefenmaße. 

Ein vorbereitetes Arbeitsblatt 

erleichtert das systematische Vorgehen 

und die Messergebnisse lassen 

sich besser vergleichen. Dort können 

die Ergebnisse jeder Gruppe in einer 

Tabelle festgehalten werden. Schließlich 

werden die Messergebnisse der 

einzelnen Gruppen verglichen und bewertet 

(Abb. 3). 

Messübungen dieser Art dürfen nicht 

ausgedehnt werden, sondern sollten 

immer wieder einmal in den Unterricht 

einfließen. Weitere Übungen mit 

Schrauben, Muttern, Drähten, Rundhölzern, 

Leisten, Platten, Blechen, 

Gewinden mit Gegenständen aus dem 

Werkraum usw. bilden den Transfer zu 

den Möglichkeiten und auch Notwendigkeiten 

im Alltag des Technikunterrichts. 

Abb. 3: Messübungen an durchnummerierten Körpern 

Messschieber aus Kunststoff 

selbst herstellen 

Für die Schule eignet sich zweischichtiger 

Kunststoff in einer Stärke von 

1,5 mm [Gravoply 2 von Gravograph 

(www.gravograph.de)]. 

Die einzelnen Teile werden exakt mit 

einen 2-mm-Fräser ausgefräst, die 

Hauptskala und der Nonius werden mit 

einem 30°-Stichel graviert. Die Werkzeuge 

(Fräser/Stichel) müssen nach 

Ablauf eines Arbeitsschrittes gewechselt 

werden. Entsprechend werden die 

Layer sichtbar beziehungsweise unsichtbar 

gemacht. Das zu bearbeitende 

Plattenmaterial wird mit doppelseitigem 

Klebeband (Folienträger – kein 

Gewebeträger!) auf eine Spanplatte 

geklebt. Soweit die technischen Vorgaben 

zur Bearbeitung. 

Zeichnungen der 

Einzelteile anfertigen 

mit nccad 

Fünf Teile müssen in der 

Form so gezeichnet werden, 

dass sie aufeinander 

passen und zusammengefügt 

werden können. Das in 

Eigenregie zu entwickeln, 

erfordert viel Vorstellungsvermögen 

und Erfahrung 

und würde die Aufgabe für 

Schüler im Alleingang äußerst 

schwer machen (was jedoch bei 

entsprechendem Wunsch nicht verhindert 

werden sollte!). 

Deshalb sind im Arbeitsblatt 4 die Teile 

mit Bemaßung dargestellt und hier zusätzlich 

beschrieben (ABL4). Dies ist 

als Vorlage zu übernehmen. Zur besseren 

Unterscheidung und zur Bearbeitung 

sind die Teile in verschiedenen 

Layern gezeichnet. Die Positionen auf 

der Zeichnung sind zudem so gewählt, 

dass man sie leicht zusammenfügen 

und verschieben kann. Die abgeschrägten 

Formen der Messschenkel 

sind nicht näher bemaßt, so dass individuelle 

Verläufe möglich sind. 

1. Der Stab besitzt zwei Messschenkel 

für Außen- und Innenmessung, 

die Messkanten derselben liegen 

auf einer Fluchtlinie. 

Abb. 4: Explosionszeichnung – Zusammensetzung der 

Einzelteile 




2. Der Schieber besitzt einen Messschenkel 

für die Innenmessung und 

den Messstab für die Tiefenmessung. 

3. Die Noniusleiste hat den zweiten 

Messschenkel für die Außenmessung 

und dort ist die Noniusskala 

eingraviert. 

4. Die obere Leiste zusammen mit 

der Noniusleiste geben dem Stab 

die Führung. Beide werden auf den 

Schieber aufgeklebt. 

5. Das als Fenster bezeichnete Teil 

wird auf die beiden Leisten geklebt. 

Innerhalb des Fensters sind die Ableseskalen 

sichtbar. 

Oberhalb des offenen Fensters ist eine 

Fläche, die beschriftet (graviert) werden 

kann, so dass jeder Schüler den 

Messschieber mit Namen versehen 

kann. 

Sind alle Teile nach der Vorlage gezeichnet, 

so müssen sie so verschoben 

werden, dass sie möglichst wenig 

Material in Anspruch nehmen (ABL5). 

Die Teile sind in verschiedenen Layern 

gezeichnet, damit man bei versehentlich 

falschem Verschieben durch 

Sperren der anderen Layer problemlos 

nachkorrigieren kann. Sieht man 

einen Abstand der Teile von 2 mm 

vor, dann entspricht dies dem Fräserdurchmesser. 

Schließlich wird die 

ganze Anordnung so zum Nullpunkt 

hin verschoben, dass 5 mm Abstände 

zur X- und Y-Achse bestehen. Zeichnet 

man ein Rechteck darum herum, so 

ergibt sich ein Materialbedarf von 120 

mm x 100 mm. Stimmt die Anordnung 

aller Teile, ist der 2-mm-Abstand überall 

eingehalten, so werden die Teile mit 

EIGENSCHAFT ÄNDERN in den Layer 

9 überführt. 

In den Innenecken der Messschenkel 

des Stabes wird mit Layer 6 jeweils ein 

PUNKT gesetzt. Denn dort treffen die 

rechtwinkligen Ecken der Noniusleiste 

und der Leiste in diese Ecken. Durch 

den Fräserdurchmesser entsteht dort 

ein Kurvenradius, der ohne dieses 

Ausfräsen zu ungenauen Messergebnissen 

führen würde. 

Mit POLYGON werden nun die Fräslinien 

einerseits, die Trennungslinien 

genau zwischen den Teilen, wie auch 

die Außenkontur gezeichnet (ABL6). 

Zur klaren Unterscheidung der bisherigen 

Layer wird ein neuer Layer (Layer 

7) verwendet. 

Die Skalen sollten zunächst unabhängig 

von ihrer vorgesehenen Position 

außerhalb der Einzelteile und wiederum 

mit einem neuen Layer (z. B. 

8) mit GERADE gezeichnet werden: 

Zunächst wird die Hauptskala auf 30 

mm (oder mehr!) in 1-mm-Abständen 

gezeichnet. Mit großem Ausschnitt und 

mit Fang 1 mm lässt sich das gut bewerkstelligen. 

Für den Nonius stellt man den Fang 

auf 0,1 mm ein und zeichnet die Linien 

wiederum vom gleichen Nullpunkt 

wie bei der Hauptskala jedoch im Abstand 

von 0,9 mm. Der letzte Teilstrich 

des Nonius liegt dem 9 mm-Strich der 

Hauptskala gegenüber! 

Nun müssen die beiden Skalen einzeln 

verschoben werden: Sie haben 

von den Messschenkeln für die Außenmessung 

jeweils einen Abstand 

von 8 mm. Das bedeutet eben, dass 

sie auf der Fräszeichnung sich um 

2 mm versetzt gegenüberliegen. Vor 

dem Verschieben muss der Fang 

0,5 mm eingeschaltet werden, so dass 

die Skalen um einen halben Millimeter 

in die Fräsbahn des 2-mm-Fräsers hineinragen. 

Dadurch ist gewährleistet, 

dass bis ganz zur Kante graviert wird. 

Technologiedaten zuordnen: Für alle 

Layer kann der Vorschub mit 180 

genommen werden. Die 

Drehgeschwindigkeit wird auf den Wert 

3 gesetzt. 

Die Punkte im Layer 6 können mit einer 

Zustellung gefräst werden. Da das 

Material 1,5 mm stark ist, wird 1/10 mm 

hinzugegeben, so dass der Endwert 

1,6 mm beträgt. 

Der Polygonzug im Layer 7 wird in zwei 

Zustellungen gefräst: Geamttiefe 1,6 

mm, Teilzustellung 1,0 mm. Wird gleich 

in einem Zug durchgefräst, so besteht 

die Gefahr, dass die Kunststoffplatte 

ABL 4 – Kopiervorlage siehe Seite 35 ABL 5 – Kopiervorlage siehe Seite 36 ABL 6 – Kopiervorlage siehe Seite 37 


29



Abb. 5: Doppelseitiges Klebeband auf der Rückseite 

Abb. 6: Gravieren der Skalen mit Stichel 

sich durch die seitlichen Kräfte von der 

Trägerplatte löst. Selbstverständlich 

sollte über die Simulation die Zeichnung 

mit der Technologie kontrolliert 

werden. 

Soweit die Vorbereitung mit nccad am 

PC. 

Ausführung am 

Koordinatentisch 

Die Kunststoffplatte wird mit zwei Streifen 

doppelseitigem Klebeband auf eine 

Spanplatte aufgeklebt (Abb. 5). 

Die vordere linke Ecke wird als Werkstücknullpunkt 

festgelegt. 

Es ist gleichgültig, ob man die Skalen 

oder die Konturen zuerst fräst, es ist in 

jedem Fall zu beachten: 

1. Werkzeugwechsel erfordert 

grundsätzlich einen neuen Nullpunkt 

in der Z-Achse. Vor allen 

Dingen der Nullpunkt für das Gravieren 

der Skala muss sehr exakt 

gesetzt sein. Deshalb fährt man mit 

der Stichelspitze über den Bereich 

der Skala, senkt die Spitze auf das 

Material und kontrolliert mit einem 

Papierstück, bis sie genau die 

Oberfläche berührt. Dann wird mit 

Selektivem Nullen die Tastenkombination 

gedrückt und 

der exakte Z-Wert ist eingestellt. X- 

und Y-Wert bleiben immer gleich an 

der linken unteren Ecke. 

2. Werden die Skalen mit dem Stichel 

graviert, müssen Layer 6 und 

Abb. 7: Gravieren der Trennlinien und Außenkontur mit 2-mm-Fräser 

Layer 7 unsichtbar gemacht werden. 

Werden die Konturen mit dem 

2-mm-Fräser ausgefräst, muss 

Layer 8 unsichtbar gemacht werden. 

Zur Sicherheit sollte vor jedem 

Bearbeiten die Simulation durchgeführt 

werden (Abb. 6 und 7). 

Es sollten mehrere Spanplatten zur 

Verfügung gestellt werden, so dass das 

Aufkleben einerseits und der Fräsvorgang 

andererseits parallel zueinander 

erfolgen können. Der Werkzeugwechsel 

kann auch immer nur nach zwei Arbeitsgängen 

erfolgen, da zwei Vorgänge 

hintereinander auf verschiedenen 

Platten die gleichen sein können. 

Ist ein Messschieber gefräst und graviert, 

wird die Platte ausgespannt und 

sodann werden die Einzelteile gelöst. 

Das Klebeband muss entfernt werden 

(Abb. 8). 

Die beiden Leisten und das Fenster 

werden auf der Rückseite mit Klebebandstreifen 

versehen (Abb. 9). 

Dann ist das exakte Zusammenfügen 

der Teile notwendig. 

Der „Schieber“ ist der Grundträger. 

Die obere Leiste wird genau an die 

obere rechte Kante des Schiebers geklebt. 

Ein „Hilfswinkel“ aus Sperrholz 

oder Hartfaserplatte in der Stärke von 




Abb. 8: Ausgefräste Einzelteile 

3 mm, der die obere und die rechte 

Kante begrenzt und auf eine Unterlage 

geleimt ist, dient hierzu als Anschlag. 

Dadurch kann man die beiden Teile 

exakt positionieren. Der Stab wird an 

die Leiste angefügt, die Messkanten 

für die Innenmessung berühren sich 

exakt. Die Noniusleiste wird von der 

unteren Seite an den Stab so angelegt, 

dass sich die Nullwerte von Hauptskala 

und Nonius gegenüberstehen. 

Dann wird das Fenster darüber gesetzt. 

Der Stab sollte sich mit einem 

geringen Widerstand bewegen lassen. 

Somit hat jeder einen eigenen Messschieber. 

Eigenheiten und Grundlagen 

wird kein Schüler mehr vergessen 

(Abb. 10). 

Abb. 9: Doppelseitiges Klebeband auf „Leisten“ und „Fenster“ 

Ausblick 

Wollte man einen solchen Messschieber 

von Schülerinnen oder Schülern 

selbst entwickeln lassen, wären sie in 

aller Regel überfordert. Der Anspruch 

ist sehr hoch, da das Vorstellungsvermögen 

für die Notwendigkeiten und die 

Zusammenhänge einfach noch nicht 

vorhanden ist. 

Deshalb sind die Vorgaben eng gesetzt, 

gefordert ist die Übernahme 

derselben, was aber auch noch genug 

Konzentration und Ausdauer voraussetzt. 

Die Arbeitsblätter sind so gestaltet, 

dass sie als vollständige Arbeitsunterlage 

angesehen werden können. 

Ergänzende Erläuterungen sind von 

Fall zu Fall notwendig, denn die Erfahrung 

des Fachlehrers kann man nicht 

einfach in ein Arbeitsblatt integrieren. 

Es ist allemal ein pfiffiges Thema und 

in diesem Sinne viel Erfolg und viel 

Spaß. 

Literatur: 

W. Dold: KOSY-Handbuch (Siehe „tu“ 

143, S. 143–145) 

Abb. 10: Varianten in Größe, Farbe und Form 


31



ABL 1 





ABL 2 

33



ABL 3 





ABL 4 

35



ABL 5 





ABL 6 

37


Optimierte Fahrstuhlsteuerung 

mit der Kleinsteuerung 

„Nanoline“ 

Informationstechnik 

Das Projekt gliederte sich in drei Phasen 

mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad: 

1. Bau des Fischertechnikmodells 

2. Anpassung von Sensorik und Aktorik 

an die Nanoline 

3. Programmierung der Nanoline 

Ein Schüler-Projekt aus der 

Ravensberger Erfinderwerkstatt 

Von Dominik Fockel, Jari Tlatlik, Lars Wortmeier und 

Kirsten Biedermann 

Warum sind die Wartezeiten vor Fahrstühlen länger als die eigentlichen 

Fahrzeiten? Wo warten die Fahrstühle, wenn sie mal keinen Auftrag haben? 

Gibt es Möglichkeiten der Optimierung? Um diese und weitere Fragen zur 

Fahrstuhlsteuerung zu klären, haben wir, drei Oberstufenschüler zweier 

Gymnasien in Ostwestfalen, aus Fischertechnik das Modell einer 

Fahrstuhlanlage mit zwei Schächten gebaut und dieses mit einer 

„Nanoline“-Kleinsteuerung von Phoenix Contact [ähnl. der Siemens 

„LOGO!“; Anm. d. R.] versehen. 

Mit dem Projekt haben wir am Nanoline Contest 2013 der Firma Phoenix 

Contact teilgenommen und dort nicht nur einen 4. Platz belegt, sondern 

sind zusätzlich eingeladen worden, unser Projekt auf der HannoverMesse 

Industrie vorzustellen. In diesem Beitrag stellen wir Ihnen Probleme und 

Lösungswege vor und bieten Ihnen für Ihren Unterricht zusätzlich weiteres 

Material wie Schaltpläne, Fotos, ein Video und eine Präsentation zum 

Download an. 

Abb. 1: Fahrstuhlteam 

Bau des 

Fischertechnikmodells 

Zielsetzung: Bau eines Fahrstuhls für 

fünf Etagen mit zwei Kabinen in zwei 

Schächten 

Beachtenswerte Punkte: Stabilität der 

Konstruktion, leichtes Auf- und Abbewegen 

der Kabinen, Schalter müssen 

zuverlässig auf Kabinen reagieren. 

Erst nach mehreren Versuchen ist es 

uns gelungen, die Anforderungen zu 

erfüllen. Der Aufbau der Schächte ist 

fast quadratisch. Die Aufhängung der 

Kabinen weicht etwas von der Form 

ab. Die Kabinen sind quadratisch und 

haben vier Laufradpaare für die Schienen 

an den Seiten. Aufgrund metallischer 

Streben wiegt jede Kabine ca. 

0,5 kg. Der Fahrstuhl selber hat zwei 

Schächte mit je fünf Etagen (EG, 1. E, 

2. E, 3. E, 4. E); Motorik und Sensorik 

kommen vom selben Hersteller. Pro 

Fahrstuhlschacht befindet sich in jeder 

Etage ein Positionsschalter, der durch 

einen Aufsatz an der Fahrstuhlkabine 

gedrückt wird, sobald sich die Kabine 

in dem Stockwerk befindet. Außerdem 

befinden sich in 1.–3. Etage je zwei 

Rufschalter, einer für hoch und einer 

für runter. Nur ein Rufschalter befindet 

sich im EG und der 4. E, da es dort 

jeweils nur eine Richtung gibt. 

Die Aufzüge werden mit zwei 9 Volt- 

Motoren betrieben, die mit je zwei Relais 

geschaltet werden (mehr dazu bei 

den Schaltplänen). 

Auf dem Dach des gesamten Aufzugsystems 

befindet sich eine Anzeige, 

die mit Hilfe von LEDs anzeigt, 

– wo sich die Kabinen befinden, 

– wo ein Fahrstuhl gerufen wurde und 

– ob die Türen offen sind. 

Wegen der unten beschriebenen 

Anpassung an die Nanoline wurde 

hier auf Fischertechnik-Elemente verzichtet. 




Die Wahl der Etage erfolgt aus Platzgründen 

nicht in der Kabine, sondern 

auf der ausgelagerten Tastatur der Nanoline. 

Hier musste auf Fischertechnik- 

Sensorik verzichtet werden, weil die 

Nanoline dafür keine weiteren freien 

Anschlussmöglichkeiten gehabt hätte. 

Anpassung von Sensorik 

und Aktorik an die Nanoline 

Ausstattung der Nanoline: Die verwendete 

24-V-DC-Nanoline-Basiseinheit 

verfügt über 8 digitale Eingänge und 

2 analoge Eingänge (0–10 V) sowie 4 

digitale PNP-Ausgangskanäle (24 V; 

0,5 A). Die (maximal) 3 Erweiterungsmodule 

verfügen über je 6 digitale 

Eingangs- und 4 digitale PNP-Ausgangskanäle. 

Insgesamt stehen somit 

26 Eingangs- und 16 Ausgangskanäle 

sowie zusätzlich 2 analoge Eingänge 

zur Verfügung. 

Darüber hinaus kann das Nanoline- 

„Bedienterminal“ zur Eingabe und Visualisierung 

genutzt werden. 

Zielsetzung: Anpassung der Sensorik 

und Aktorik an die Nanoline 

Beachtenswerte Punkte: Aktoren (Fischertechnik-Motoren 

und LEDs) vertragen 

keine 24 V, Herstellung einer 

Motordrehrichtungssteuerung, Anzahl 

der Eingänge ist begrenzender Faktor 

für die Anzahl der Fischertechnik- 

Sensoren. 

Unser erstes Problem 1 war die Ausgangsspannung 

des eingesetzten 

Nanoline-Controllers. Diese beträgt 

24 Volt und ist somit für die von uns 

verwendeten 9-Volt-Motoren nicht verträglich. 

Auch der Einsatz eines Vorwiderstands 

ist aus folgenden Gründen 

nicht angezeigt: 

● belastungsabhängiger Widerstand 

des Motors 

Erstens ist es nicht möglich, einen 

für alle Fälle geeigneten Vorwiderstand 

zu wählen, da der Widerstand 

des Motors von der Belastung 

abhängt. 

1 Dieses Problem entfällt beim Einsatz 

der alternativ erhältlichen 24-V-DC- 

Nanoline-Basiseinheit, die mit potentialfreien 

Relais-Ausgängen ausgestattet 

ist. 


● hohe Wärmeentwicklung am Widerstand 

Zweitens müsste am Vorwiderstand 

sehr viel mehr Energie als am Motor 

umgewandelt werden, damit am 

Motor nur 9 V anliegen. Die maximal 

zulässige Stromstärke am 24- 

V-Ausgang der Nanoline beträgt 

0,5 A. Um den Motor mit 9 V und 

0,5 A zu betreiben, müssten dann 

(24 V – 9 V) x 0,5 A = 15 V x 0,5 A = 

7,5 W am Vorwiderstand umgewandelt 

werden. Einerseits würde dafür 

ein spezieller Leistungswiderstand 

benötigt und andererseits ist es ja 

wohl ziemliche Energieverschwendung, 

einen 4,5-Watt-Motor über 

einen 7,5-Watt-Vorwiederstand laufen 

zu lassen. 

● Gefahr der Zerstörung der Nanoline 

Drittens besteht die große Gefahr 

der Zerstörung der Nanoline, wenn 

der Motor durch Blockade im Aufzug 

feststeht und keine Energie 

mehr umwandeln kann. Da fällt der 

Widerstand des Motors auf nahezu 

null ab. Das könnte dazu führen, 

dass die zulässige Stromstärke 

von 0,5 A überschritten wird, was 

die Transistorausgänge der Nanoline 

zerstören würde. 

Wir setzen deshalb eine externe 9-V- 

Gleichstromquelle ein, die auch noch 

bei der zweiten Problemstellung, dem 

Auf- und Abwärtsfahren, hilft. Dafür 

haben wir zwei 24-V-Wechselrelais gewählt. 

Der Schaltplan hierfür ist unter 

dem Download-Link verfügbar. 

Über 12 LEDs wollen wir die Position, 

den Türstatus und die Fahrstuhlrufe 

anzeigen lassen. Dafür haben wir 

die LEDs mit passenden Vor widerständen 

versehen, deren Größe wir 

mit Hilfe der LED-Kennwerte für Spannung 

und Stromstärke (z. B. 2 V, 2 mA) 

bestimmen: 

Für die LED: 

2 V / 0,002 A = 1000 Ω = 1 k Ω 

Somit für den Vorwiderstand: 

22 V / 0,002 A = 11 k Ω ➞ 

RVorwiderstand = 10 k Ω + 1 k Ω 

Der vollständige Schaltplan steht zum 

Download (s. u.) zur Verfügung. 

Da wir neben den 18 Fischertechnik- 

Tastern auch noch Sensoren für die 

Etagenwahl in den beiden Kabinen, 

d. h. je 5 Sensoren, benötigen, kommen 

wir auf insgesamt 28 Sensoren. 

Das übersteigt die Anzahl der Eingänge 

an der Nanoline. Wir benutzen 

deshalb hierfür das Bedienfeld der 

Nanoline. Über „Drücken“ bzw. „Nicht 

Drücken“ der [shift-]Taste wird die Kabine 

gewählt, über die weiteren Tasten 

das gewünschte Stockwerk. 

Programmierung 

der Nanoline 

Zielsetzung: Programmierung einer 

Fahrstuhlsteuerung und anschließende 

Optimierung 

Beachtenswerte Punkte: Da die Programmierung 

sehr komplex ist, sollte 

jemand mit Vorkenntnissen in der Programmierung 

von Schleifen, Bedingungen 

und Arrays am Projekt teilnehmen 

oder dieses begleiten. 

Unser fertiges Programm besteht aus 

22 Logik- bzw. Ablaufdiagrammen 

(„Threads“) mit insgesamt 556 Bausteinen 

bzw. Elementen (siehe Abb. 2). 

Insgesamt bieten sich 3 mögliche 

Konzepte/Steuermethoden mit unterschiedlichen 

Optimierungs- und 

Schwierigkeitsgraden an: 

Bei der Druckknopfsteuerung wartet 

der Fahrstuhl erst auf eine Knopfeingabe. 

Danach stellt er fest, ob er sich 

aktuell oberhalb oder unterhalb des 

Zielstockwerks befindet. Anschließend 

fährt er dann in diese Richtung, bis der 

Positionsschalter auf dem angeforderten 

Stockwerk aktiviert wird, und 

hält wieder an. Die Position des Fahrstuhls 

kann dabei über eine Variable 

festgehalten werden, die immer aktualisiert 

wird, wenn ein Positionsschalter 

gedrückt wird. Diese Steuerung ist 

einfach zu programmieren, aber sehr 

ineffizient. 

Besser ist es, wenn der Fahrstuhl 

sich alle Anfragen merkt und in einer 

möglichst günstigen Reihenfolge abfährt. 

Es ist zur Erarbeitung der Steuerung 

sehr sinnvoll, sich zuerst auf 

einen einzelnen Fahrstuhlschacht mit 

nur einem Rufschalter pro Stockwerk 

(Aufwärts-Abwärts-Sammelsteuerung) 

zu beschränken. Dieses System ist 

zwar weniger optimiert, wird aber später 

auch für die Erarbeitung der Voll- 

39



Abb. 2 Ausschnitt aus einem Ablaufdiagramm 

sammelsteuerung benötigt, da beide 

Systeme auf dem gleichen Grundprinzip 

funktionieren. 

Unser Fahrstuhlsystem arbeitet nach 

dem Prinzip der Vollsammelsteuerung. 

Das bedeutet, dass an jedem Stockwerk 

gedrückt werden kann, ob man 

nach oben oder nach unten möchte, 

und die Anforderungen dann von beiden 

Fahrstühlen optimiert abgearbeitet 

werden. 

Die Fahrstuhlsteuerung kann in allen 

3 verschiedenen Stufen programmiert 

werden: 

– Druckknopfsteuerung für 1 Fahrstuhlschacht 

– Aufwärts-Abwärts-Sammelsteuerung 

für 1 Fahrstuhlschacht 

– Vollsammelsteuerung für 2 Fahrstuhlschächte 

Wir haben die einfach programmierbare 

Druckknopfsteuerung übersprungen, 

da sie für die eigentliche 

Fahrstuhlentwicklung irrelevant ist. 

Begonnen haben wir mit der Programmierung 

einer Aufwärts-Abwärts-Sammelsteuerung 

für einen 

Fahrstuhlschacht, die wir dann auf 

eine Vollsammelsteuerung und zwei 

Schächte erweitert haben. 

Aufwärts-Abwärts-Sammelsteuerung 

für einen Fahrstuhlschacht 

Problem: Keine Arrays 

Damit der Fahrstuhl die Anforderungen 

auch in einer anderen Abfolge als der 

Drückreihenfolge anfahren kann, suchen 

wir nach einer Möglichkeit, die 

bisher angeforderten Stockwerke abzuspeichern. 

Einfache Variablen oder 

Register bieten sich hier nicht an, weil 

sie es nicht ermöglichen, für ein beliebiges, 

per Variable bestimmbares 

Stockwerk abzufragen, ob eine Anfrage 

besteht. Bei mehr als vier Stockwerken 

wird es nahezu unmöglich, immer 

mit Abfragen herauszufinden, auf welchen 

Stockwerken noch Anfragen vorliegen. 

Hier soll deshalb eine Schleife 

auf einmal prüfen, ob in irgendeinem 

Stockwerk über dem Fahrstuhl ein 

Knopf gedrückt wurde. 

Zum Speichern der Anfragen haben 

wir deshalb ein „Boolean-Array“ eingesetzt. 

Da die Nanoline-Steuerung eher 

auf Prozesssteuerung ausgelegt ist 

und nicht für komplexe logische Operationen, 

stellt sie einige Funktionen, 

wie auch Arrays, nicht „von Haus aus“ 

zur Verfügung. Wir mussten uns daher 

selbst eine Lösung für die Datenspeicherung 

überlegen und lösten das 

Problem auf Basis eines Binärcode- 

Registers, dessen Beschreibung hier 

leider den Rahmen sprengen würde. 

Die Informationen hierzu sind über den 

Download-Link zu erhalten. 

Unsere Lösung: Fahrstuhlsteuerung 

Zur Steuerung eines Fahrstuhls verwenden 

wir drei unabhängig durchlaufende 

Systeme: 

– Eingabe 

– Anfahren 

– Datenverarbeitung 

Das erste System ist die Eingabe. Sie 

besteht aus mehreren Ablaufdiagrammen 

2 , die jeweils auf Fahrstuhlanforderungen 

von den verschiedenen 

Eingabemöglichkeiten (Knöpfe am 

Schacht, Schalter im Fahrstuhl/Nanoline-Bedienfeld) 

reagieren. Die Ein- 

2 Ablaufdiagramme sind die Programmierebenen 

der Nanoline-Steuerung. 

Darin können die verschiedenen 

Programmblöcke abgelegt werden. 

Beim Starten des Programms laufen 

alle Ablaufdiagramme parallel. In der 

klassischen Programmierung lassen 

sie sich am ehesten mit „Threads“ 

vergleichen. 




gabe wird dann in das zentrale Array 

eingespeist. 

Das zweite System ist das Anfahren- 

System. Es wartet zunächst darauf, 

dass das zentrale Array einen Wert 

höher als null annimmt. In diesem 

Fall besteht eine Anfrage und der 

Fahrstuhl muss eine Anforderung anfahren. 

Da die Reihenfolge der anzufahrenden 

Anforderungen nicht immer 

der Drückreihenfolge entspricht, muss 

zunächst festgestellt werden, welche 

Anforderung als Nächstes angefahren 

wird. 

Dazu werden zunächst aktuelle Fahrtrichtung 

und Position an das dritte 

System, die Datenverarbeitung weitergeleitet. 

Diese hat die simple Aufgabe 

zurückzugeben, ob der Fahrstuhl 

zuerst hoch- oder runterfahren soll. 

Dafür soll zunächst überprüft werden, 

ob sich in der aktuellen Fahrtrichtung 

noch eine Anforderung befindet. 

Wenn ja, soll die Fahrtrichtung 

beibehalten werden. Wenn nein, wird 

die aktuelle Fahrtrichtung zunächst 

annulliert und dann in einem neuen 

Programmdurchlauf die neue Fahrtrichtung 

festgelegt. 

Diese wird dann an das zweite System 

zurückgeliefert. Dieses lässt nun den 

Fahrstuhl in die eingegebene Richtung 

starten. Da in der Fahrtzeit jederzeit 

neue Anfragen entstehen können, fährt 

der Fahrstuhl nicht einfach die nächste 

Anforderung in der Reihenfolge an, 

sondern prüft an jedem Stockwerk, an 

dem er vorbeikommt, ob dafür eine 

Anfrage vorliegt. Da in Fahrtrichtung 

auf jeden Fall mindestens ein Stockwerk 

angefordert sein muss (ansonsten 

gäbe es eine andere oder gar 

keine Fahrtrichtung), fährt er einfach 

so lange weiter, bis er ein Stockwerk 

mit Anfrage gefunden hat. Dort öffnet 

er die Türen (LED leuchtet), wartet einige 

Sekunden und löscht die Anforderung 

auf dem aktuellen Stockwerk. 

Danach beginnt das Programm von 

vorne. Selbst wenn das Stockwerk, 

auf dem der Fahrstuhl gehalten hat, 

nicht das ist, wegen dem er ursprünglich 

die Fahrtrichtung eingeschlagen 

hat, sorgt die Datenverarbeitung durch 

dieses Prinzip automatisch dafür, dass 

auch die andere Anforderung noch angefahren 

wird, bevor die Fahrtrichtung 

gewechselt wird. 


Erweiterung auf zwei Fahrstühle 

mit Vollsammelsteuerung 

Um das System auf zwei Fahrstühle zu 

erweitern, müssen natürlich zuerst weitere 

Ablaufdiagramme für die zusätzlich 

hinzukommenden Schalter erstellt 

werden. Außerdem müssen die Ablaufdiagramme 

für System zwei und drei, 

also die eigentliche Fahrstuhlsteuerung, 

für den zweiten Fahrstuhl kopiert 

werden, selbstverständlich mit umbenannten 

Variablen. 

Als Download und Unterstützung 

für Ihren Unterricht stellen 

wir zu unserem Projekt unter 

http://www.phoenixcontact.de/ 

fahrstuhlprojekt 

folgende Dateien zur 

Verfügung: 

– Fotos: Fahrstuhlmodell 

– Bauteilliste für Steuerung, Sensorik 

und Aktorik 

– Details zur Array-Programmierung 

– Schaltpläne: Gesamtplan und Motorsteuerung 

– Video: Das Fahrstuhlprojekt (3 

min) 

– Präsentation: Fahrstuhlprojekt 

– Programmcode: Fahrstuhl.Nano 

Abb. 3: Fahrstuhlprojekt 

Die größte Änderung ist, dass zwischen 

das erste und zweite System 

ein weiteres Ablaufdiagramm eingefügt 

wird, welches die eingehenden Anforderungen 

aus System 1 intelligent 

auf die beiden Fahrstühle verteilt. Die 

Anforderungen aus System 1 werden 

dazu nicht direkt in die Abarbeitungs- 

Arrays der Fahrstühle, sondern in eine 

Gesamt-Anforderungs-Datei geschrieben. 

Diese wird dann von dem 

neu eingeführten Ablaufdiagramm 

(von uns „Controller“ genannt) ausgelesen, 

das dann entscheidet, welcher 

Fahrstuhl die Anforderung anfahren 

soll. Die Anforderung wird dann in das 

Auftrags-Array des besser geeigneten 

Fahrstuhls geschrieben. Die Entscheidung 

dafür sollte alle entscheidenden 

Parameter berücksichtigen, also Fahrtrichtung 

der Fahrstühle, die jeweilige 

Entfernung vom angeforderten Ziel, 

die Richtung, die auf dem Stockwerk 

gedrückt wurde. Hierbei kommen 

die zwei Schalter pro Stockwerk zum 

Tragen. Das Controller-Diagramm ist 

letztlich auch der Punkt, an dem die 

Bewegung der Fahrstühle durch Verändern 

der Rechenparameter optimiert 

werden kann. 

Die Ravensberger 

Erfinderwerkstatt 

In der vielfach ausgezeichneten Ravensberger 

Erfinderwerkstatt (u. a. 

Ideenmacher-Preis, European Science 

on Stage Festival, ...) finden 

MINT-begeisterte Schüler/-innen von 

Förderschule bis Gymnasium nicht 

nur gleichgesinnte Projektpartner, 

sondern auch kompetente, engagierte, 

ehrenamtliche Betreuung durch 

den Lehrer Kirsten Biedermann, der 

bei Bedarf von weiteren (Senior-) 

Experten, z. B. Wissenschaftlern, Ingenieuren, 

Handwerkern etc., unterstützt 

wird. 

Die Betreuung orientiert sich an den 

individuellen Bedürfnissen, so dass 

auch inklusive Projektgruppen erfolgreich 

begleitet werden können. 

In öffentlichen Präsentationen wird 

besonderer Wert auf Barrierefreiheit 

gelegt. Die betreuten Schüler/-innen 

kommen derzeit aus einem Umkreis 

von bis zu 250 km um Bielefeld. Neben 

dem Nanoline-Contest wird die 

Betreuung für diverse weitere MINT- 

Wettbewerbe angeboten. 

Kontakt: 

kirsten.biedermann@uni-bielefeld.de 

41

tu: Veranstaltungen / Tagungen 

DGTB 

Deutsche Gesellschaft für Technische Bildung e. V. – www.dgtb.de 

Ankündigung einer Tagung und Einwerbung 

von Beiträgen 

Die DGTB veranstaltet ihre Jahrestagung 2014 

zum Thema 

Technische Bildung und MINT – 

Chance oder Risiko? 

Tagungsort: Carl-von-Ossietzky-Universität Oldenburg 

Termin: 

26. September 2014, Beginn der Tagung – 13.00 Uhr 

27. September 2014, Ende der Tagung – 14.00 Uhr 

Thematisch offenes Nachwuchsforum – 14.00 bis 17.00 Uhr 

(derzeitiger Planungsstand) 

Alles redet von MINT. Dieses Kürzel 

ist inzwischen zu einer geläufigen, 

populären, vielbenutzten Vokabel im 

Bildungsgeschehen unserer Republik 

geworden. Doch was steckt dahinter? 

Von welcher bildungstheoretischen 

Vorstellung ist auszugehen? Trotz 

hochfliegender Zielsetzungen liegt 

bis heute noch kein Entwurf vor, der 

Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft 

und Technik in Verflechtung 

zugänglich macht. Zu unterschiedlich 

scheinen die jeweiligen Phänomene 

und die Wege ihrer Erschließung zu 

sein. Wird man der Allgemeinbildung 

am Ende durch erkennbare Fachlichkeit 

besser gerecht? 

Die Jahrestagung der DGTB wird sich 

grundsätzlich mit dem Thema beschäftigen, 

wird Fragen aufwerfen. Vor allem 

interessiert, ob sich für das Schulfach 

Technik innerhalb von MINT Chancen 

oder Risiken ergeben, ob damit eine 

allgemeine Technische Bildung, die 

Technik nicht auf naturale Aspekte reduziert, 

an Boden gewinnt oder verliert. 

Insofern unterscheidet sich die Tagung 

von vielen anderen zum Themenfeld. 

Die Tagung dient dem Diskurs auf allen 

didaktischen Ebenen: von den Hochschulen 

über die Institute für Lehrerbildung 

der „zweiten Phase“ bis hin zu 

den Schulen und zur Bildungspolitik. 

Darüber hinaus sollen auf der Tagung 

interessante Beispiele aus dem 

Technikunterricht vorgestellt werden, 

auch ohne Spezialisierung auf 

das Thema MINT. 

Wir wollen Sie, die Sie im Bereich 

Technische Bildung wissenschaftlich 

und schulpraktisch agieren, ermuntern, 

Ihre Themenvorschläge beim 

Geschäftsführer Herrn Martin Binder 

(binderm@ph-weingarten.de) einzureichen. 

Bitte lassen Sie uns bis zum 

30.04.2014 einen Arbeitstitel und eine 

kurze Beschreibung (1 DIN-A4-Seite) 

zukommen. Lassen Sie uns wissen, 

ob Sie Ihren Beitrag als Vortrag zum 

Tagungsschwerpunkt oder als Beispiel 

aus der Praxis vorstellen wollen. Der 

Vorstand wird sich intensiv mit der Auswahl 

befassen. 

Wir möchten anregen, die Tagung 

in Ihrem Umfeld bekannt zu machen 

und mögliche Teilnehmer zu gewinnen. 

Dazu gehören auch Vertreter der 

Politik, der Wirtschaft, also alle Entscheidungsträger, 

denen an einer Allgemeinbildung 

gelegen ist, die den Bereich 

Technik als wichtigen Bestandteil 

verstehen. 

Die DGTB sieht im Anschluss an die 

Tagung ein Nachwuchsforum vor. 

Dieses ist themenoffen und soll jungen 

Technikdidaktikerinnen und -didaktikern 

eine Plattform bieten, ihre 

Projekte vorzustellen. Ziel ist langfristig 

die Etablierung eines Zirkels, der 

Aktivitäten der technikdidaktischen 

Forschung sichtbar macht und den 

regen wissenschaftlichen Austausch 

zwischen den unterschiedlichen Hochschulstandorten 

befördert. 

Anmeldungen hierzu bitte an die Ausschussvorsitzende 

Frau Dr. Maja Jeretin-Kopf 

(jeretinkopf@ph-karlsruhe. 

de). 

Der Vorstand der DGTB 

Vertreten durch den 1. Vorsitzenden 

Prof. Dr. C. Wiesmüller 


Carmen Skupin 

Das große Baubuch: 

Abenteuer Elektronik 

18 geniale Projekte für coole Kids 

mit allen elektronischen Bauteilen 

Umfang 24 Seiten 

Best.-Nr. 3037 

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Abenteuer Elektronik bietet viele spannende Ideen rund um die Elektronik, die 

sich ganz einfach mit ein paar Handgriffen nachbauen lassen. Alle elektronischen 

Teile, die benötigt werden, sind im Buch enthalten. Vorkenntnisse sind nicht nötig: 

Selbst kleine Technikmuffel werden überrascht sein, wie einfach sich Elektronik in 

geniale Bastelprojekte umsetzen lässt. So entstehen z.B. ganz einfach ein Raumschiff 

mit LED-Beleuchtung, ein Rennboot mit Solarantrieb, ein tolles Elektroboot 

und vieles mehr. 

Ob Glühbirnchen, Leuchtdiode, Schalter oder Kabel – alle elektronischen Bauelemente, 

die für die Bastelprojekte benötigt werden, sind in diesem Buch enthalten. 

Zu besorgen sind nur noch zwei 1,5-Volt-Batterien (Typ AA). Das übrige Bastelmaterial 

findet sich in jedem Haushalt. 

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Leicht verständliche Anleitungen und große farbige Abbildungen sorgen dafür, 

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und Spannung auf sich hat. 

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Sachinformationen 

Verbundwerkstoffe – Teil 1 – 

Grundlagen und Übersicht 

Von Harald Hölz 

Der folgende Artikel soll den Einstieg in die Welt der Verbundwerkstoffe 

erleichtern und einen Überblick über die verschiedenen Gruppen 

ermöglichen. In weiteren Artikeln werde ich dann auf die einzelnen 

Gruppen detaillierter eingehen. 

Abb. 2: Wespennest 

Geschichtliches 

Die Natur selbst setzt Verbundwerkstoffe 

schon seit Urzeiten um, sei es 

im Holz der Pflanzenwelt oder auch in 

den Knochen der Lebewesen. 

Holz enthält ca. 45% Cellulose und 

Hemicellulose. Diese sogenannten 

Gerüstsubstanzen sind für die Festigkeit 

der Zellwände verantwortlich. Das 

hydrophobe Lignin als Naturklebstoff 

verbindet die hydrophilen Mikrofibrillen 

und einzelnen Zellen untereinander, 

steigert die Druck- und Biegefestigkeit 

und schützt das Holz vor Wasser, Sonne 

und anderen Umwelteinwirkungen 

(Abb. 1). 

Die hohe Zugfestigkeit der Mikrofibrillen 

in Längsrichtung hat zur bekannten 

Folge, dass Holz in Faserrichtung 

deutlich fester ist als quer zur Faser. 1 

Seit über 3 Milliarden Jahren kommen 

Verbundwerkstoffe in der Natur beim 

Nestbau der Vögel und Insekten vor. 

Feldwespen z.B. zerkleinern mit ihren 

Kauwerkzeugen abgeschabte Holzfasern 

(Zellulosefasern) und verkürzen 

diese chemisch mit ihrem wässrigen 

Verdauungssekret. Aus diesem Brei 

bauen sie ihre Nester (Abb. 2). Beim 

Trockenvorgang an der Luft kommt es 

zur Verfilzung der Fasern und zur Aushärtung 

des Sekretklebstoffes. 

Im Vergleich hierzu nutzt der Mensch 

bautechnisch Verbundwerkstoffe erst 

seit ca. 8000 – 10000 Jahren. Beim 

Lehmhüttenbau z. B. setzte er hierzu 

als verstärkende Phase Pflanzenfasern 

(z. B. Häcksel, Langstroh), Reisig, 

Schilf und Holz mit ein und verbesserte 

dadurch die Rissneigung, Schrumpfung, 

Bruchfestigkeit und die Feuchtigkeitsregulation. 

Seit 1849 ist der in Deutschland bis 

heute wichtigste Baustoff bekannt, 

der Stahlbeton. Die positiven Eigen- 

Beim Wachstum einer Zelle werden 

von innen an die Primärwand zahlreiche 

Schichten, so genannte Sekundärwand, 

angelagert. 

P = Primärwand 

Sl, S2 = einzelne Schichten 

der Sekundärwand 

T = Tertiärschicht 

ML = Mittellamelle 

Die Mikrofibrillen verlaufen in der 

Sekundärwand als steile Spiralen, 

meist nahezu parallel zur Zellachse. 

Abb. 1: Aufbau einer Holzzelle 

Abb. 3: Flatiron Building, NY 

schaften des Betons und des Bewehrungsstahls 

wurden kombiniert zu 

einem neuen Werkstoffverbund mit 

verbesserten Gesamteigenschaften. 

Der bewehrte Beton ist dadurch nicht 

nur auf Druck, sondern auch auf Zug 

belastbar. Dies ermöglichte u. a. 1902 

den Bau des 87 Meter hohen weltberühmten 

Flatiron Buildings in New York 

(Abb. 3), das damals höchste Gebäude 

der Welt. 

1 Vgl. Wolfgang Fiwek: Holz biegen, 

Holzwerken, 2011, Vincentz Network 

GmbH & Co. KC, Hannover 




Während der industriellen Revolution 

dominierten die Metalle. 

Heute hängen 70% technischer Neuerungen 

direkt oder indirekt von den 

Werkstoffen ab. Der Anteil der Verwendung 

von Verbundwerkstoffen 

wächst dabei überdurchschnittlich. 2 

Deutschland ist ein weltweit führender 

Composite-Standort. 

Begriffsklärungen 

Das Wort Verbundwerkstoff (engl.: 

composite) setzt sich aus den Begriffen 

„Verbund“ und „Werkstoff“ zusammen. 

Definition von Verbund: 

„(Technik) feste Verbindung von Teilen, 

Werkstoffen o. Ä. zu einer Einheit.“ 3 

Definition von Werkstoff: 

„Werkstoffe sind jener Teil der Materie, 

die der Mensch zur Herstellung von 

Gütern aller Art benutzt, um seine Bedürfnisse 

zu befriedigen.“ 4 

Zu erwähnen und zu klären sind zwei 

weitere Begriffe, die beim Thema Verbundwerkstoffe 

immer wieder auftauchen 

und zu Unsicherheiten führen: 

Verbundkonstruktionen und Werkstoffverbunde 

Verbundkonstruktionen 

„Verbundkonstruktionen bestehen 

aus zwei oder mehr Werkstücken, die 

aus verschiedenen Fertigungsgängen 

stammen und durch Fügen zu einem 

Bauteil kombiniert werden. Solche Lösungen 

können konstruktiv oder aus 

2 Vgl. Verbundwerkstoffe: Walter 

Krenkel: 17. Symposium Verbundwerkstoffe 

und Werkstoffverbunde, 

Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 

Auflage: 1. Auflage (15. April 2009), 

Weinheim 

3 http://www.duden.de/rechtschreibung/Verbund 

Stand: 30.09.2013 

4 Wolfgang Weißbach: Werkstoffkunde: 

Strukturen, Eigenschaften, Prüfung, 

18. Auflage, Vieweg + Teubner Verlag, 

Springer Fachmedien, Wiesbaden 

GmbH 2012 

5 Weißbach 

6 Weißbach 

7 Weißbach 


Abb. 4: Holz-Beton-Verbundträger 

Gründen einer wirtschaftlicheren Fertigung 

gewählt werden.“ 5 

Auf dem Bau werden z. B. in Deckenkonstruktionen 

Holz-Beton-Verbundträger 

(Abb. 4) eingesetzt, die enorme 

Verbesserungen in puncto Tragfähigkeit 

und Steifigkeit erreichen und die 

Anfälligkeit für Schwingungen verringern. 

Werkstoffverbunde 

„Kennzeichen ist das Fügen der Werkstoffe 

durch unlösbare Verbindungen. 

Einen großen Anteil haben die Schichtverbunde, 

sie werden als Halbzeug 

oder durch Beschichtung von Bauteilen 

hergestellt.“ 6 

Ein Beispiel für einen Werkstoffverbund 

aus dem Schüleralltag ist die 

Getränkeverpackung für Flüssigkeiten, 

z. B. Milch. Sie besteht aus 5 Schichten: 

Abb. 5: Platine 

1. PE (Polyethylen) 

2. innen Al-Folie 

3. PE-Verbindungsschicht 

4. Karton 

5. PE außen 

Ein weiteres Schulpraxisbeispiel ist 

das Hartpapier. Schüler kennen es 

z. B. als Basismaterial von Platinen 

(Leiterplatten) (Abb. 5) unter dem 

Markennamen Pertinax. Es besteht 

aus Papier und Phenol-Formaldehyd- 

Kunstharz (Phenoplast). 

Unter dem Markennamen Duropal oder 

auch Resopal sind mit Melamin kaschierte 

Hartpapiere als Tischplatten, 

Küchenplatten bekannt. 

Verbundwerkstoffe 

„Bei Verbundwerkstoffen werden in 

der Regel Stoffe kombiniert, die der 

Bindungsart nach zu verschiedenen 

Gruppen gehören.“ 7 

Überblick über die Bindungsarten 

(Abb. 6): 

Metalle 

Polymere 

Keramik 

Abb. 6: Bindungsarten 

Metallbindung 

vorherrschend 

Zwischenmolekulare 

Bindung der 

Makromoleküle 

Ionen- oder 

Elektronenpaarbindung 

und 

Mischformen 

Für die Auswahl der Stoffe des Verbundwerkstoffs 

sind drei Grundbedingungen 

von entscheidender Bedeutung 

für die Qualität und Haltbarkeit: 

Benetzung, Haftung und Verträglichkeit. 

Unter Benetzung versteht man ein 

leichtes Befeuchten, Anfeuchten, das 

für die Haftung der beiden Stoffe notwendig 

ist. 

Die Faser-Matrix-Haftung (Interface) 

wird durch vorherige Oberflächenbehandlung, 

z. B. Reinigung, Laserbehandlung 

oder mittels Schutzüberzug, 

eine geeignetes Oberflächenfinish 

45

Nach der Geometrie des Verbunds (Abb. 7) unterscheidet man 

1. Teilchenverbundwerkstoffe (Dispersionswerkstoffe) 

2. Faserverbundwerkstoffe 

3. Schichtverbundwerkstoffe (Laminate) 

4. Durchdringungsverbundwerkstoffe 


5. Strukturverbundwerkstoffe 


Abb. 7: Einteilung der Verbundwerkstoffe nach der Geometrie des Verbunds 

Abb. 7: Einteilung der Verbundwerkstoffe nach der Geometrie des Verbunds 

(Schlichte), eine Beschichtung (coating) 

mit Sprays oder Pasten verbessert. 

Stoffliche Einteilung 

„Verbundwerkstoffe bestehen aus 

mindestens zwei Phasen“, der Matrix 

und der verstärkenden Phase. „Kennzeichen 

ist eine gewisse Homogenität 

bei makroskopischer der Verbundwerkstoffe 

Betrachtung. 

Bezeichnung 

Ausnahmen sind Schichtverbunde und 

gradierte Werkstoffe.“ 8 

Verbundwerkstoffe können nach ihrer 

Geometrie eingeteilt werden oder stofflich. 

Nach der Geometrie des Verbunds 

(Abb. 7) unterscheidet man 

1. Faserverbundwerkstoffe 

2. Teilchenverbundwerkstoffe 

(Dispersionswerkstoffe) 

3. Durchdringungsverbundwerkstoffe 

4. Schichtverbundwerkstoffe 

Man unterscheidet polymere, metallische, keramische und organische Werkstoffe. 

(Laminate) 

5. Strukturverbundwerkstoffe 

Stoffliche Einteilung 

Verbundwerkstoffe nach 

der Matrix: 

PMC - Polymer Matrix 

Composites 

MMC - Metal Matrix Composites 

CMC - Ceramic Matrix 

Composites 

Vielfältigkeit der 

Verbundwerkstoffe 

Durch die mannigfaltigen 

Kombinationsmöglichkeiten 

von drei verschiedenen 

Werkstoffen (Kunststoff, Metall, 

Keramik) sowohl für die 

Matrix, als auch für die verstärkende 

Phase und den 

fünf möglichen Strukturen ergibt 

sich eine Vielzahl von möglichen 

Verbundwerkstoffen mit definierten 

Eigenschaftsprofilen und den daraus 

resultierenden Einsatzgebieten und 

-möglichkeiten. 

Vorschau 

Im nächsten Beitrag soll auf die Teilchenverbundwerkstoffe 

und die Faserverbundwerkstoffe 

eingegangen 

Bei der Bezeichnung werden der Werkstoff Man und unterscheidet die Form der polymere, verstärkenden metallische, 

keramische und organische werden. 

Phase 

der Die Matrix Matrix, vorangestellt. auch Mutterphase 10 

genannt, 

übernimmt die Form des Bauteils 

und Stützung F der anderen K Phase = Glasfaserverstärkter Kunststoff Abbildungs- und Quellenangaben: 

Werkstoffe. 

G 

Werkstoff bei Beanspruchung Form und gewährleistet Matrix 

Abb. 1: Wolfgang Fiwek: Holz biegen, 

Glas eine Schutzfunktion Faser vor Nässe Kunststoff Bezeichnung der Verbundwerkstoffe 

Holzwerken, 2011, Vincentz Network 

und 

GmbH & Co. KC, Hannover S. 161 

Chemikalien. 

Abb. 2: Foto von Fabio Brambilla Quelle: 

Verbundphase, verstärkende Bei der Bezeichnung werden der Werkstoff 

und die Form der verstärkenden 

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ 

Diese Einteilung wirkt sich auch auf die Bezeichnung der Verbundwerkstoffe aus. 

Phase, kompensiert negative Eigenschaften 

der Matrix und optimiert positive 

Matrixeigenschaften oder gene- 

G F K = Glasfaser 

Phase der Matrix vorangestellt. 10 

riert neue Eigenschaften, zu der die 

verstärkter 

Matrix allein nicht in der Lage wäre. 

Kunststoff 

„In einem Verbundwerkstoff sind zueinander 

passende Einzelwerkstoffe mit- 

Glas Faser Kunststoff 

Werkstoff Form Matrix 

einander kombiniert, so dass sich die 

Diese Einteilung wirkt sich auch auf 

guten Eigenschaften der Einzelstoffe 

die Bezeichnung der Verbundwerkstoffe 

aus. 

im neuen Werkstoff vereinen. Die 

nachteiligen Eigenschaften werden 

überdeckt.“ 9 

Entscheidende Eigenschaften, wie 

thermisches Verhalten oder auch 

Verformung, führten ferner zu einer 

Übersicht / Einteilungen übergeordneten Gliederung der 

8 Weißbach 

9 Dillinger u. a.: Fachkunde Metall, 

Europa-Lehrmittel, 56. Auflage 2010 

10 Weißbach 

commons/thumb/e/e2/Nido_di_ 

vespe.jpg/320px-Nido_di_vespe.jpg 

Abb. 3: Foto von Imelenchon, Quelle: 

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ 

commons/c/c3/Edificio_Fuller_ 

(Flatiron)_en_2010_desde_el_ 

Empire_State_crop_boxin.jpg 

Abb. 4: Quelle: http://upload.wikimedia. 

org/wikipedia/commons/2/25/ 

HBV-Modell_gr.jpg 

Abb. 5: Quelle: http://upload.wikimedia. 

org/wikipedia/commons/thumb/4/4b/ 

GPO_706_Line_balancing_reverse. 

JPG/320px-GPO_706_Line_ 

balancing_reverse.JPG 

Abb. 6: Wolfgang Weißbach: Werkstoffkunde: 

Strukturen, Eigenschaften, 

Prüfung, 18. Auflage, Vieweg +Teubner 

Verlag, Springer Fachmedien, 

Wiesbaden GmbH 2012, S. 280 

Abb. 7: http://old.gefuehrtes-lernen.at/_ 

www/media/files/Flash_Kap4/4.12- 

Verbundwerkstoffe.swf Stand: 

19.10.2011 


Jahresübersicht tu 2007–2013 

kompakt 

2014 

ISBN 978-3-7883-9863-7 

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e 7,90 für Abonnentinnen/Abonnenten 

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