Diplomabeit 2012/13 – Elektro Kickboard |3

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Di pl omar bei t2012/ 13

Ki ckboar d|3

F or t s et z ungderDokument at i on

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8 Technik

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Abb.180: Radnabenmotor

Abb.181: Lohner-Porsche-Elektrofahrzeug

8.1  Radnabenmotor Als Radnabenmotor bezeichnet man einen Motor, der direkt in ein Rad eines Fahrzeuges eingebaut ist und gleichzeitig die Radnabe trägt. Die Nabe ist ein Maschinenelement, welches auf eine Welle, eine Achse oder einen Zapfen geschoben wird. Diese sind jeweils zumeist stabförmige Maschinenelemente. Im Gegensatz zur Achse dient eine Welle dem Weiterleiten von Drehmomenten. In der mechanischen Konstruktion ist auf eine sorgfältige Welle-Nabe-Verbindung besonders zu achten.37 142

Das Drehmoment wird von einem Teil des Motors auf das Rad übertragen, damit dieses sich bewegt. Meistens handelt es sich um Elektro-Radnabenmotoren, wobei es aber auch Verbrennungsmotoren gibt. Die elektrischen Radnabenmotoren können sowohl innen als auch außen angebracht werden. Je nach Anbringung spricht man dann von Innenoder Außenläufern. Eine Umkehrung des Prinzips des Radnabenmotors ist der Nabendynamo.

Abb.183: Killinger & Freund Motorrad

1900 setzte Ferdinand Porsche erstmals einen Radnabenmotor in seinem Lohner-Porsche-Elektrofahrzeug ein. Im 20. Jahrhundert wird zunächst mit Hybridantrieben experimentiert, wobei ein Verbrennungsmotor einen Generator antreibt. Dieser bewegt über Elektromotoren die einzelnen Räder. Mit der Megola gibt es in den 1920er-Jahren erstmals ein Motorrad mit einem Fünfzylinder-Umlaufmotor als Radnabenantrieb. Aus diesem geht als Weiterentwicklung das Killinger & Freund-Motorrad hervor. Heute finden elektrische Radnabenmotoren mit

geringen Leistungen oft Verwendung in elektronischen Rollstühlen, Elektromotorrollern und Pedelecs. Darüber hinaus gibt es PKW-Prototypen, die mittels Radnabenmotor angetrieben werden. Der Hauptvorteil von Elektro-Radnabenmotoren gegenüber Antriebskonzepten mit einem zentralen Motor ist der Wegfall des klassischen Antriebsstranges und dessen erforderlichen Komponenten, wie (Schalt-)Getriebe, Kardanwelle, Differentialgetriebe und Antriebswellen. Somit fallen auch Übertragungsverluste weg. Es ergibt sich eine Wirkungsgradsteigerung für das gesamte An-

triebssystem. Außerdem sind mit Radnabenmotoren Fahrzeugkonzepte realisierbar, die mit einem konventionellen Antriebsstrang aus Platzgründen unmöglich sind. Nachteilig kann sich die geringe Federung der Massen auswirken. Diese sind lediglich durch den Reifen gefedert, was dazu führen kann, dass das Fahrzeug tendenziell als weniger komfortabel angesehen wird. Zudem sind Radnabenmotoren im Vergleich zu karosseriefesten Zentralmotoren wesentlich stärker Umwelteinflüssen sowie den im Rad wirkenden Kräften ausgesetzt. 143

Abb.182: Megola

Abb.184: VW eT!

Bisher finden sich Radnabenmotoren unter anderem in dem bereits erw채hnten Lohner-PorscheElektrofahrzeug, dem Konzeptfahrzeug Volkswagen eT! sowie dem Brabus Concept Car1 von Mercedes und dem Fraunhofer e-concept car2.38

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Abb.185: Mercedes Brabus Concept Car1

Abb.186: Mercedes Brabus Concept Car1|2

Abb.187: Fraunhofer e-concept car2; „frecco“

Abb.188: „frecco“ 2

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Abb.189: Li-Ionen-Akku

Abb.190: Lithium

Abb.191: eRoller

verwendet. Das Heranziehen anderer Metalle ist möglich. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Nennspannungen, die im Bereich von ca. 3,0 – 3,7V angesiedelt sind. Wichtig ist, dass der flüssige Elektrolyt wasserfrei ist, da Lithium mit Wasser heftig reagiert und Brandgefahr besteht. In den Li-Akkumulatoren werden aprotische Lösungsmittel verwendet. Diese verfügen über keine sogenannte funktionelle Gruppe, aus der Protonen abgespaltet werden können. Charakteristisch für Li-Ionen-Akkus ist ihre hohe Energiedichte. Darüber hinaus sind sie thermisch

stabil und unterliegen keinem Memory-Effekt. Untergliedert werden sie in weiterer Folge nach den eingesetzten Elektrodenmaterialien. Abhängig von diesen variieren ihre jeweiligen Eigenschaften wie Temperaturempfindlichkeit, der maximal erlaubte Lade- oder Entladestrom oder die Zellspannung. Aus diesem Grund ist die Angabe des Subtyps informativer als der Oberbegriff selbst. Zu den Weiterentwicklungen zählen: der Lithium-PolymerAkkumulator, Lithium-Cobaltdioxid-Akkumulator (LiCoO2), Lithium-Titanat-Akkumulator, der Lithium-Luft-Akkumulator, der Lithium-Mangan-Akku-

8.2  Li-Ionen-Akku Lithium-Ionen-Akkumulator ist der Oberbegriff für Akkumulatoren auf Lithium-Basis. Ein Akkumulator bzw. kurz Akku ist ein wiederaufladbares Medium, in dem auf elektrochemischer Basis Energie gespeichert wird. Bei Li-Akkumulatoren handelt es sich um Akkutypen, bei denen Li-Ionen zwischen den Elektroden wandern. Die negative Elektrode besteht zumeist aus Graphit, wobei auch andere Materialien, wie beispielsweise Silizium, zum Einsatz kommen können. Als Material für die positive Elektrode werden am häufigsten LiCoO2 oder Li2Mn2O4 146

Abb.192: Li-SO2 Batterie

Abb.193: Sony Hi8-Videokamera

mulator, der Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator (LiFePO4) und der Zinn-Schwefel-Lithium-IonenAkkumulator.39 Seit 1970 wurden an der TU München Forschungsprojekte betrieben, die sich mit Alkalimetall-Ionen in Kombination mit Kohlenstoff-Anoden befassten. Erste Anwendungen der Lithium-Batterien wurden zwar publiziert, doch fehlte die Erkenntnis für das Ausmaß des praktischen Einsatzes. Der erste brauchbare Lithium-Akkumulator enthielt als positive Elektrode Lithium-Cobalt(lll)-Oxid und wurde 1980 an der University of Oxford von einer

Forschergruppe um John B. Goodenough entdeckt. 1989 wird in Deutschland ein Patent auf einen Lithium-Akkumulator angemeldet, doch die deutsche Industrie zeigt kein Interesse an dem Projekt. 1991 erscheint der erste Lithium-Akkumulator von Sony auf dem Markt. Die Kompanie ist hier mit dem Lithium-Cobaltdioxid-Akkumulator in der Hi8-Videokamera CCD TR1 Vorreiter für einen Batterietypus, der bis heute (2012) oftmals eingesetzt wird.40 Zum Einsatz kommen Li-Ionen-Akkus in beinahe

allen technologischen Bereichen. Sie versorgen Geräte mit hohem Energiebedarf, für die herkömmliche Nickel-Cadmium- beziehungsweise Nickel-Metallhydrid-Akkus zu schwer und/oder zu groß wären, wie beispielsweise Kameras, Mobiltelefone, Notebooks oder Taschenlampen. Des Weiteren dienen sie als Energiespeicher in der Elektromobilität für Pedelecs, Elektroautos und Hybridfahrzeuge. Darüber hinaus finden sie Verwendung in diversen Elektrowerkzeugen (Akkuschrauber etc.) und haben sich im RC-Modellbau bewährt.41 147

Abb.194: Modellbau

Abb.195: Taschenleuchte

Abb.196: Akkuschrauber

Die Selbstentladung von Li-Akkumulatoren ist mit <5% pro Monat sehr gering und ihre Energiedichte ist fünfmal höher als die von NiMH-Akkus. Darüberhinaus sind sie vergleichsweise umweltfreundlich und werden recycelt. In Deutschland sind Händler per Gesetz zur Rücknahme verpflichtet. Als Nachteil gilt der zunehmende Innenwiderstand bei sinkenden Temperaturen. Zudem ist die Ladeelektronik aufwendiger, da bereits eine geringfügig hohe Ladespannung zur Entzündung des Lithiums führen kann. Auch die Entladung ist sensibel: Tiefentladung kann zu ir-

reversiblen Schäden führen. Bedingt durch ihren komplexeren Aufbau war der Einsatz von LithiumAkkumulatoren auf Geräte der höheren Preisklasse beschränkt, doch bedingt durch die entwickelte Volkswirtschaft wurden sie von der Massenproduktion aufgegriffen und tragen zu verbesserter Akkuqualität in Mobiltelefonen, Kameras, portablen Musikanlagen etc. bei. Die Lebensdauer von Li-Akkus ist begrenzt, da sie auch ungenützt altern. Dies bedeutet nicht, dass sie schlagartig funktionsunfähig werden, sondern dass sie an Kapazität (zumeist etwa 20%) einbü-

ßen. Aus diesem Grund raten Händler zur Neuanschaffung. Wichtig ist es, dass der Akku keiner Tiefentladung ausgesetzt wird, da dies zu irreversiblen Schäden führt. Vermieden wird dies durch eine im jeweiligen Gerät eingebaute Elektronik, die dazu führt, dass sich der Apparat selbst ausschaltet. Zu Schäden kann es jedoch kommen, wenn der Verbraucher das Gerät zu lange ungeladen lagert. Dadurch verliert der Akku dauerhaft an Kapazität oder lässt sich gar nicht mehr laden. Aus diesem Grund sollten Akkus aus dem jeweiligen Gerät entfernt werden, wenn man es längere Zeit

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Abb.197: HILTI

nicht benutzt.42 Generell gilt für Li-Akkus, dass mehrere Ladezyklen im Bereich von 40-60% zu einer längeren Lebenszeit führen, als wenige Zyklen von 0 auf 100%. Dies gilt auch für die Lagerung. Am wenigsten altern LiIon-Akkus, wenn der Ladestand im Bereich von 40-60% liegt und sie kühl und trocken gelagert werden.43 Das Laden von einzelnen LiIon-Zellen ist recht einfach und erfolgt im einfachsten Fall mit einer Konstantspannung mit Strombegrenzung. Dabei muss sichergestellt sein, dass diese die ma-

ximal zulässige Ladespannung auf keinen Fall übersteigt, da es sonst zu einer Entzündung des Lithiums kommen kann. Bei den handelsüblichen Li-Akkus (Nennspannung 3,6/ 3,7V) mit einer maximalen Ladespannung von 4,1V bzw 4,2V ist dies kein Problem. Schwieriger gestaltet es sich bei Reihenschaltung von zwei odere mehreren Zellen. Die geringste Unsymmetrie zwischen den Zellen führt zur Überladung einer Zelle, was zu einer Entzündung führen kann. Um das zu vermeiden, werden sogenannte Balancers zusammen mit anderen Schutzschaltungen ins Akkugehäuse ein-

Abb.198: Ladestation

gebaut. Im Regelfall sind diese von außen nicht sichtbar. Diese Unannehmlichkeiten bleiben dem Endverbraucher zumeist erspart, da Hersteller adäquate Ladegeräte zu den jeweiligen Gerätschaften mitliefern.44 In den letzten Jahren gab es auf dem Gebiet der LiIon-Akkus zahlreiche Verbesserungen. Unter anderem wurde ihre Lebensdauer und die mögliche Zyklenzahl drastisch erhöht. Hinzu kamen Modelle mit besonders niedrigem Innenwiderstand, bei denen die zulässigen Lade- und Entladeströme deutlich höher sind als bei Standardtypen. Sie finden 149

Abb.199: Jaguar|cx75

beispielsweise bei hochwertigen Werkzeugakkus und Modellbauanwendungen (speziell bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen/Flugzeugen) Verwendung. Für den Einsatz in „richtigen“ Autos sind Li-Akkus derzeit noch ungeeignet, da ihre Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen stark beeinträchtigt ist. Zudem droht bei Überhitzung oder mechanischer Beschädigung (z.B. durch Unfall) Feuergefahr. An fahrzeugtauglichen Akkus wird jedoch geforscht.45

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Der Lithium-Polymer-Akku ist eine Modifikation des Li-Akkus, bei dem statt des flüssigen Elektrolytes eine Folie auf Polymerbasis zum Einsatz kommt. Aus diesem Grund verzichtet man bei LiPo-Akkus auf ein äußeres Gehäuse, was sie leichter und kleiner macht. Darüber hinaus lassen sie sich in beinahe jeglicher Form herstellen, da sie lediglich aus drei übereinander gestapelten Folien bestehen: der negativen Elektrode, dem Polymer und einer positiven Folie. Diesen Eigenschaften zufolge sind sie besonders für den Modellbau attraktiv. Nachteilig an den LiPo-Akkumulatoren ist

Abb.200: Li-Polymer-Akku

ihre Temperaturempfindlichkeit. Bei niedrigerer Temperatur verringert sich die Leitfähigkeit des Polymers, was mit einem erhöhten Innenwiderstand einhergeht. Dies kann dazu führen, dass der Akku gänzlich ausfällt. Besondere Sorgfalt ist auch beim Ladevorgang geboten. Durch das mangelnde Gehäuse entzünden sich LiPo-Akkus bei Überladung leichter.46

Abb.201: Li-FePO4-Akku

Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus, bisweilen als LiFePo- oder LiFePO4-Akku abgekürzt, sind LiIon-Akkus mit flüssigem Elektrolyten. Bei ihnen besteht die positive Elektrode aus Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4). Mit LiCoO2 oder Li2Mn2O4 als Elektrodenmaterial haben sie einen niedrigeren Innenwiderstand. Aus diesem Grund sind sie für Hochstromanwendungen prädestiniert. Wenn es erforderlich ist, kann man sie binnen weniger Minuten nahezu vollständig laden, wobei die letzten Prozente der Ladung mehr Zeit in Anspruch nehmen. Weitere Vorteile der LiFePO4-Akku im Ver-

gleich zu konventionellen LiIon-Akkus sind: besseres Kälteverhalten, mehr Ladezyklen möglich, wenn man die deutlich bessere Hochstromfähigkeit nicht zur Gänze ausnutzt, höhere Energiedichte und weniger Lithium für den gleichen Energieinhalt.

ihrer niedrigeren Nennspannung (3,3 V) nicht ohne Weiteres ersetzen, selbst wenn die Bauform die gleiche ist.47

Nachteilig ist der deutlich höhere Preis von LiFePO4-Zellen. Weiters können Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus konventionelle LiIon-Akkus auf Grund 151

Abb.202: Photovoltaikanlage

8.3  Photovoltaik Unter Photovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie mit Hilfe von Solarzellen. Die Umwandlung beruht auf dem photoelektrischen Effekt.48 Der Name selbst setzt sich aus den Worten „Phos“ (griechisch: Licht) und „Volta“, nach Alessandro Volta, einem Pionier der Elektrizität, zusammen. Die Idee der Photovoltaik geht auf 1839 zurück. In diesem Jahr entdeckte Alexandre Edmont Becquerel, dass bestimmte Substanzen Elektrizität abgeben, wenn sie von Licht bestrahlt werden. 152

Beschrieben wurde der Photoeffekt bereits 1905 von Albert Einstein, welcher dafür den Nobelpreis erhielt. Die erste „Solarzelle“ wurde 1883 gebaut. Seit 1958 wird die Photovoltaik gezielt genutzt. Anfänglich diente sie der Energieversorgung von Satelliten. Mittlerweile wird sie auf der ganzen Welt zur Stromerzeugung eingesetzt und findet Anwendung auf Dächern und Fassaden, Freiflächen, Parkscheinautomaten und Schallschutzwänden. Auch im kleineren Maßstab, wie zum Beispiel in Taschenrechnern, findet sie Verwendung. Sie bestehen aus verschiedenen Halbleitermateri-

alien, wobei über 95% aller auf der Welt produzierten Photovoltaikanlagen aus Silizium aufgebaut sind. Obwohl Solaranlagen im Vergleich zu herkömmlichen Kraftwerken noch kostenaufwändiger sind, liegen sie dennoch stark im Trend. Grund dafür sind Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz. Weitere Stromerzeugungsmöglichkeiten aus erneuerbaren Energien sind Biogas- und Deponiegasanlagen, Windkraftanlagen, geothermische Wärmekraftwerke und Wasserwerke. 2011 wurden weltweit PV-Anlagen mit einer Leis-

Abb.203: Solarmodul

Abb.204: Parallelschaltung

Abb.205: Serienschaltung

8.3.1  Technische Details tung von insgesamt 27,7 GW installiert. Deutschland ist dabei weltweit Marktführer. Österreich befindet sich innerhalb der EU auf Platz 10 (Stand 2011), kommt jedoch in der weltweiten Rangliste nicht in den Top 10 vor.49 Grundlage für die Energiewandlung ist der photoelektrische Effekt von Solarzellen. Da eine einzelne Zelle jedoch nur sehr geringen Strom erzeugt, schließt man diese zu Modulen zusammen. Mittels Serienschaltung erhält man eine höhere Spannung, während eine Parallelschaltung einen höheren Strom nach sich zieht.

Unter dem Begriff photoelektrischer Effekt (auch lichtelektrischer Effekt oder kurz Photoeffekt) werden drei ähnliche Prozesse der Wechselwirkung von Photonen mit Materie zusammengefasst, bei denen jeweils ein Photon (Lichtteilchen) von einem Elektron absorbiert wird. Dabei ist das Elektron, z.B. in einem Atom, im Valenzband oder im Leitungsband eines Festkörpers, gebunden. Dadurch, dass es das Photon absorbiert, wird es aus seiner Bindung gelöst. Voraussetzung für diesen Vorgang ist, dass die Energie des Photons mindestens so groß ist wie die Bindungsenergie des

Elektrons. Die drei unterschiedlichen photoelektrischen Effekte sind der äußere photoelektrische Effekt, der innere photoelektrische Effekt und die Photoionisation. Hier soll jedoch nur auf den photovoltaischen Effekt eingegangen werden, welcher auf dem inneren photoelektrischen Effekt beruht. Der innere photoelektrische Effekt tritt in Halbleitern auf, wobei man folgende zwei Arten unterscheidet: die Photoleitung und den darauf aufbauenden photovoltaischen Effekt. 153

Abb.206: Anregung des Elektrons

Unter Photoleitung versteht man die Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit von Halbleitermaterialien mittels ungebundenen Defektelektronen. Ein Defektelektron ist ein Elektron, das von seinem Grundzustand in einen angeregten Zustand versetzt wurde. In diesem Fall bedeutet das, dass ein Elektron über Bestrahlung, also mit Hilfe eines Photons, aus dem energetisch niedriger liegenden Valenzband in das höher gelegene Leitungsband gehoben wird. Grundvoraussetzung für das Stattfinden des Vorganges ist, dass die Energie des Photons mindestens der Bandlücke, dem Ni154

veauunterschied zwischen Leit- und Valenzband, entsprechen muss. Die Größe der Bandlücke ist zudem materialabhängig. Daher unterscheidet sich die maximale Wellenlänge des Lichtes je nach Halbleiter (Galliumarsenid: 0,85μm, Germanium: 1,8μm, Silizium: 1,1μm). Der photovoltaische Effekt basiert auf diesem System und wandelt Licht in Strom um. Dies erfolgt in einer Fotodiode.

Abb.207: Solarmodul

Abb.208: Pholovoltaikmodul

Am Markt gibt es eine große Auswahl an Modulen, die in Design und technischen Eigenschaften variieren. Bei der Auswahl sind, neben dem gewünschten Aussehen, vor allem Leistungsdaten, Leistungsgarantien der Hersteller sowie Größe und Toleranzgrenzen der einzelnen Module zu beachten. Die erzeugte Elektrizität kann vor Ort genutzt, in Akkumulatoren gespeichert oder in Stromnetze eingespeist werden. Für die Energieeinspeisung in das öffentliche Stromnetz wird ein Wechselrichter benötigt. Dieser wandelt die in den Solarzellen

erzeugte Gleichspannung in die im Netz übliche Wechselspannung mit 230V und 50Hz um. Die typische Nennleistung eines Si-Solarmodules liegt zwischen 30 Wp und 200 Wp (Watt peak, Spitzenleistung). Diese Kenndaten ergeben sich aus, z.B. in Deutschland durchgeführten Tests. Hier erzielte man 1000 W/m² Sonneneinstrahlung bei 25°C Zelltemperatur. Da die Normstrahlung von 1000 W/m² in Deutschland in der Praxis sehr selten erreicht wird, liegt die Leistungsabgabe der Module unter der angegebenen Nennleistung.50 155

Abb.209: Bluetooth Logo

Abb.210: Blauzahn Origami

Abb.211: Bluetooth Kennzeichnung

Das ursprüngliche Funkverfahren, welches Bluetooth zugrunde liegt, wurde im Wesentlichen 1994 von dem niederländischen Professor Jaap Haartsen und dem Schweden Dr. Sven Mattisson für Ericsson entwickelt. Weitere Aspekte wurden vor allem durch die Softwarefirmen Nokia und Intel ergänzt. 1998 entschlossen sich andere Unternehmen dazu, die Kommunikation in ihren Geräten via Bluetooth zu realisieren. Sie schlossen sich zusammen und gründeten die Bluetooth Special Interest Group (SIG), mit dem Augenmerk, die Technologie kontinuierlich zu verbessern.

Die Idee dahinter war es, die sonst nötigen Kabel zwischen den beiden Komponenten zu ersetzten. Hauptsächlich unterscheidet sich Bluetooth von anderen Medien, die über Radiowellen kommunizieren, durch die Reichweite: Während TV und Radio über sehr lange Distanzen übertragen, fungiert Bluetooth lediglich in einer persönlichen Reichweite, dem Personal Area Network, das als PAN bezeichnet wird. Dieser umfasst eine Reichweite von etwa 50m. Wenn gesagt wird, ein Gerät verfüge über Bluetooth, so ist gemeint, dass ein Hardwareteil oder ein Chip, gemeinsam mit einer

8.4  Bluetooth Bluetooth ist ein entwickelter Industriestandard gemäß IEEE 802.15.1 für die Datenübertragung zwischen Geräten über kurze Distanz. Es funktioniert über Funktechnik (WPAN) und wurde in den 1990er-Jahren durch die Bluetooth Special Interest Group (SIG) entwickelt.51 Diese kabellose Technologie dient für den Datentransfer zwischen zwei verbundenen Geräten. So können Musik, Bilder, aber auch Informationen ausgetauscht werden. Das System basiert dabei auf Radiowellen. 156

Software-Applikation, vorhanden ist, der dem Nutzer erlaubt, Produkte über die Funktechnik zu verbinden.52

und unterschiedliche, kabelgebundene Anschlüsse ablösen.53

Der Name Bluetooth war zu Beginn der Codename der SIG, als diese gegründet wurde, und blieb schließlich haften. Er ergab sich, angelehnt an eine alte Sage um den Wikinger-König Harald Blaatand (wörtlich übersetzt „Blauzahn“, englisch „bluetooth“): So wie er weite Teile Norwegens und Dänemarks einte, wollte die SIG die Computerund Telekommunikations-Welt zusammenführen 157

Reichweite

Klasse

Max. Leistung

Max. Leistung

Max. Reichweite

Klasse 1

100 mW

20 dBm

ca. 100 m

Klasse 2

2,5 mW

4 dBm

ca. 20 m

Klasse 3

1 mW

0 dBm

ca. 10 m

Die tats채chlich erzielbare Reichweite h채ngt jedoch neben der Sendeleistung von einer Vielzahl von Faktoren ab. Unter anderem spielen die Empfindlichkeit eines Empf채ngers und die Bauformen der eingesetzten Sende- und Empfangsantenne ein Rolle. Auch Umgebungseigenschaften wirken sich auf die Reichweite aus. Ein weiterer Aspekt sind die verschiedenen Datenpakettypen und deren unterschiedliche Paketl채ngen und die angewandten Sicherungsmechanismen. Abb.212: Icon W-LAN

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Abb.213: Bluetooth Kopfhörer

8.4.1  Technische Details Geräte gemäß den Standards der Bluetooth SIG senden als Short Range Devices (SRD) in einem lizenzfreien ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical Band). Ihr Frequenzbereich liegt zwischen 2,402 GHz und 2,480 Gh. Zudem dürfen sie weltweit zulassungsfrei betrieben werden. Arbeiten WLANs, Schnurlostelefone oder Mikrowellenherde im gleichen Frequenzband, so können diese Störungen hervorrufen. Um dies zu vermeiden, wird ein Frequenzsprungverfahren (Frequency Hopping) eingesetzt. Dabei wird das Frequenzband in 79 verschiedene Frequenzstufen im Abstand von

1-MHz-Abstand eingeteilt, die bis zu 1600-mal in der Sekunde gewechselt werden. Es gibt auch Pakettypen mit geringerem Frequenzwechsel, die als Multislot-Pakete bezeichnet werden. An den beiden Enden des Frequenzbandes ist ein Sicherheitsband (Guard Band) zu benachbarten Frequenzbereichen angebracht. Ab der Version 2.0 + EDR können Daten mit EDR (Enhanced Data Rate) mit etwa rund 2,1 Mbit/s übertragen werden. Dies ist die dreifache Geschwindigkeit der ersten Version. Doch bereits die Version 1.1 kann bis zu sieben Verbindungen

aufrechterhalten, wobei sich die beteiligten Geräte die verfügbare Bandbreite teilen müssen (shared medium). Bluetooth unterstützt sowohl die Übertragung von Sprache als auch von Daten. Eine Sicherung durch Verschlüsselung der transportierten Daten ist ebenfalls möglich. Ein Piconet (Bezeichnung für Bluetooth-Netzwerk) kann bis zu 255 Teilnehmer umfassen. Dabei können acht Geräte gleichzeitig aktiv sein (3-bitadressiert) und 247 (8-bit-adressiert) geparkt werden. Die passiven Geräte können im Parkmodus 159

die Synchronisation halten und auf Anfrage im Netz aktiviert werden. Ein Piconetz besteht aus einem Master, welcher die Kommunikation steuert, und bis zu sieben weiteren Teilnehmern (Slaves). Zudem vergibt der Master Sendeslots an die Slaves. Ein Bluetooth-Gerät kann zwar in mehreren Piconetzen angemeldet sein, jedoch nur in einem als Master fungieren. Den Zusammenschluss von bis zu zehn Piconetzen nennt man Scatternet (von to scatter = ausstreuen), wobei die Teilnehmer untereinander in Kontakt treten können. Die einzelnen Piconetze werden über eine unterschiedliche 160

Frequency-Hopping-Folge identifiziert. Obwohl an und für sich praktisch, leidet die Datenrate in Scatternetzen meist erheblich. Der Verbindungsaufbau erfolgt immer unter der Protokollarchitektur der verschiedenen BluetoothVersionen. Seit dem Protokoll Bluetooth V4.0 Low Energy ist ein verbindungsloser Betrieb in Sende- und Empfangsrichtung möglich. Low Energy bezeichnet dabei keinen Energiesparmodus, sondern eine spezielle Art von Protokollhierarchie, auf der die Kommunikation der Bluetooth-Verbindung beruht. Eine Verbindung kann dabei von einem

beliebigen Master ausgehen.

Wenn keine Daten zu übertragen sind, kann zwischen drei verschiedenen Energiesparmodi gewählt werden: HOLD-Modus: Der Slave teilt dem Master mit, dass er ab einer gewissen Zeit für eine gewisse Zeit nicht zuhört. In diesem Zeitraum adressiert der Master keine Pakete an den Slave. Beide Geräte können besagtes Zeitfenster für andere Aktivitäten nutzen (scanning, scatternet etc.).

SNIFF-Modus (von to sniff (engl.) = schnüffeln): Er dient der reduzierten periodischen Aktivität. Z.B. kann ein Slave oder Master mitteilen, dass er nur noch alle 500 ms für einige Slots zuhört. PARK-Modus: In diesem wird das Gerät lediglich synchronisiert gehalten, ohne dass es aktiv am Datenverkehr teilnehmen kann.

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Abb.214: Nokia

Abb.215: Sicherheitsmodi1

8.4.2  Sicherheitsmodi Bluetooth besitzt folgende drei Sicherheitsstufen: Modus 1 (Non-Secure Mode): In diesem Modus existieren keine Sicherheitsmechanismen. Um das Abhören zu erschweren, wechseln die Geräte fortlaufend die Frequenz. Modus 2 (Service-Level Enforced Security): Hier liegt es an den benutzten Diensten am Application Layer, Sicherheitsmechanismen durchzusetzen. Diese Dienste können für alle Geräte offen sein, eine Authentifizierung vorsehen oder eine Autorisierung erfordern. 162

Modus 3 (Link-Level Enforced Security): Hier erfolgt bereits beim Verbindungsaufbau eine Authentifizierung auf dem Link Layer. Verschlüsselungen sind optional.54

Abb.216: Sicherheitsmodi2

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8.5  Scheibenbremsen Bei der Scheibenbremse handelt es sich um eine Bremse, bei der Bremsbälge von außen und innen auf eine mit dem Rad verbundene Scheibe drücken. Die Scheibe selbst kann dabei aus verschiedenen Materialien gefertigt sein. Die am häufigsten verwendeten Werkstoffe sind Grauguss, Kugelgrafitguss und Stahl. Zu den neuesten Errungenschaften zählen die Keramikbremsscheibe und solche aus mit Kohlenstofffasern verstärktem Kohlenstoff. Diese bestechen durch geringeres Gewicht und weniger Verschleiß. 164

Der Zangenmechanismus der Bremsscheiben ist mit der Radaufhängung verbunden. Dadurch werden die Bremsscheibe und das Rad abgebremst. Ganz selten geworden ist bei Antriebsachsen die Anordnung der Scheibenbremse innen am Achsantrieb. Ist die Bremszange fest mit der Aufhängung verbunden, so spricht man von einem Festsattel. Hier wirken die Kolben von beiden Seiten auf die Scheibe bzw. Beläge. Wenn die Konstruktion verschiebbar ist, wird sie als Faustsattel bezeichnet. Schwimmsattel stehen für ältere Bauweisen, bei denen ein oder zwei Kolben ausschließlich von

Abb.217: Scheibenbremse

der Innenseite wirken. Beim Bremsen wird die kinetische Energie des Fahrzeuges mittels Reibung in Wärme umgesetzt. Diese Wärmeenergie wird zunächst v.a. in der Bremsscheibe gespeichert, wodurch sich diese stark erwärmt. Da bei Scheibenbremsen die Bremsflächen frei liegen, können sie diese rasch wieder an die Umgebungsluft abgeben. Zur besseren Wärmeabfuhr kann die Bremsscheibe mit einer Innenbelüftung ausgestattet sein.55

Da die Bremsscheibe ausschließlich dem Bremsen dient, kann ihr Werkstoff gänzlich den Anforderungen der Bremse angepasst werden. Der Durchmesser der Scheibe bestimmt zudem das Bremsmoment und damit die Bremsleistung. Je nachdem, ob nur ein Teil der Scheibe oder die gesamte Fläche als Reibfläche zur Verfügung steht, unterscheidet man zwischen Teil- und Vollbremsscheiben . Vollscheibenbremsen kommen beispielsweise auf Grund ihrer Robustheit und Abriebsstärke in Panzern, Flugzeugen oder Landmaschinen zum Ein-

Abb.218: Austin Healey 100S

Abb.219: Scheibenbremse Serienfertigung

satz. Wegen ihrer großen Masse sind sie relativ temperaturstabil. Somit kann bei seltener Benutzung von einer Kühlung abgesehen werden. Nachdem der Arbeitsweg der Bremsbeläge oft nur wenige Millimeter beträgt und die verwendeten Materialien sehr hart sind, bietet es sich an, die Bremse über eine Übersetzung zu betätigen. Diese kann hydraulisch oder mechanisch angelegt sein. Oftmals sind die Bremsscheiben gelocht. Dies dient dazu, ihre Belastbarkeit zu erhöhen. Speziell im Motor- und Offroadsport sind höhere Anforderungen zu erfüllen. Die Lochung wirkt sich

positiv auf das Ansprechverhalten bei Nässe aus, da sich zwischen Bremsklotz und Bremsscheibe kein Dampfpolster durch das verdampfende Wasser aufbauen kann. Auch die thermischen Spannungen im Material sind dadurch besser beherrschbar. Negativ ist bei dieser Art der Scheiben der erhöhte Belagverschleiß. Bei Porsche-Bremsen werden die Löcher aus Stabilitätsgründen nicht gebohrt, sondern direkt mit der Scheibe gegossen.

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Abb.220: Tigerpanzer

Die Bremsleistung ist abhängig von den Reibwerten der verwendeten Materialien, der aktuellen Temperatur und dem Druck, mit dem die Bremsklötze auf die Scheibe gedrückt werden. Zudem sind auch Verunreinigungen wie Staub, Nässe oder Ölrückstände zu berücksichtigen. Die Entwicklung der Scheibenbremse begann um 1890 in England, wobei der Brite Frederick W. Lanchester als ihr Erfinder gilt. Er erhielt 1902 ein Patent auf jene. In diesem Jahr wurde die Bremse auch erstmals erfolgreich in einem Automobil erprobt, wobei Bremsbeläge aus Kupfer verwen166

Abb.221: Tucker Torpedo

det wurden. Erst nach etwa 50 Jahren begann der serielle Einsatz von Scheibenbremsen in Kraftfahrzeugen. Das dabei weltweit erste serienmäßig hergestellte Kraftfahrzeug war der deutsche TigerPanzer des Zweiten Weltkriegs. 1948 erschien der erste Pkw, der Tucker Torpedo, mit vier Scheibenbremsen auf dem US-Markt. Ihm folgten 1952, in Europa, der Rennsportwagen Jaguar C-Type (C für Competition = Wettbewerb) mit vier DunlopScheibenbremsen und 1955 der Citroën DS mit innenliegenden Scheibenbremsen. Das erste europäische Serienfahrzeug mit Scheibenbremsen

an allen Rädern war der Roadster Austin-Healey 100S. Heute ist die Scheibenbremse neben der Trommelbremse die häufigste Bauform von Bremsen in Kraftfahrzeugen. Zunehmend wird sie als Fahrradbremse eingesetzt und findet sich in Maschinen, Flugzeugen sowie Eisenbahnen. Die Vorteile der Scheibenbremse sind die geringeren ungefederten Massen und die Drehachse des Achsschenkels in der Mitte der Reifenaufstandsfläche. Dadurch ist ein sicheres Bremsverhalten des Fahrzeuges, auch bei unterschiedlichen Fahr-

Abb.222: Jaguar|C-Type

Abb.223: Austin Healey 2

bahnbedingungen, gew채hrleistet. Nachteilig ist die hohe Belastung der Antriebswelle durch das Bremsmoment sowie die mitunter hohen Reparaturkosten beim Auswechseln der Bremsscheiben.56

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Abb.224: Citroen DS3

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Abb.225: Alfasud

169

Abb.226: TFT-Display

8.6  TFT-Display Eine Flüssigkristallanzeige (englisch liquid crystal display, LCD) ist eine Anzeige (engl. Display), deren Funktion darauf beruht, dass Flüssigkristalle die Polarisationsrichtung (Schwingungsrichtung) von Licht beeinflussen, sobald ein bestimmtes Maß an elektrischer Spannung angelegt wird. Als Flüssigkristalle werden organisch-chemische Substanzen beschrieben, die einerseits flüssig sind, andererseits aber auch richtungsabhängige (anisotrope) physikalische Eigenschaften, gleich einem Kristall, aufweisen. 170

Dafür, dass ein Display beliebige Inhalte darstellen kann, ist es in Segmente unterteilt. Diese sind in einem gleichmäßigen Raster angeordnet. Die kleinsten Elemente dieser Aufteilung werden als Pixel bezeichnet. Oft haben diese, je nach dem, was sie darstellen sollen, eine speziell abgestimmte Form. So insbesondere bei der Sieben-Segment-Anzeige bzw. Matrixanzeige zur Darstellung von Zahlen. LCDs bestehen aus Segmenten, die unabhängig voneinander ihre Transparenz ändern können. Dies geschieht mittels elektrischer Spannung, die

in jedem Segment die Ausrichtung der Flüssigkristalle steuert. Dadurch ändert sich die Durchlässigkeit für polarisiertes Licht, welches mit einer Hintergrundbeleuchtung und Polarisationsfiltern erzeugt wird. Kurz gesagt bedeutet dies, dass sich die Flüssigkristalle bei Vorhandensein eines elektrischen Feldes ausrichten und in Abhängigkeit von der Elektrodenform ein gewünschtes Bild zeigen. Zudem sind sie Passivanzeigen, die kein Licht ausstrahlen. Aus diesem Grund benötigen sie die erwähnte Hintergrundbeleuchtung.

Eine Weiterentwicklung ist das Aktiv-Matrix-Display. Hier wird für die Ansteuerung eine Matrix von Dünnschichttransistoren (engl. thin film transistor, TFT) verwendet. Seit etwa 2005 ist diese Technik vorherrschend bei Flachbildschirmen. Im kommerziellen Sprachgebrauch wird seit ca. 2009 oftmals von LED-Fernsehern gesprochen. In den meisten Fällen sind diese ebenfalls Flüssigkristallbildschirme (LCDs), bei denen zur Bilddarstellung als Hintergrundbeleuchtung LEDs zum Einsatz kommen.

Bildschirme mit organischen Leuchtdioden (OLEDs) sind für großflächige Fernsehgeräte noch nicht allgemein beziehbar. LCDs finden in vielen elektronischen Geräten Verwendung. Dazu zählen: Unterhaltungselektronik, Messgeräte, Mobiltelefone, Digitaluhren und Taschenrechner. Auch Head-Up-Displays und Videoprojektoren arbeiten mit dieser Technik.57

171

Abb.227: Funktionsprinzip

8.6.1  Aufbau eines LCD Zwischen zwei parallelen Glasplatten befindet sich eine dünne Flüssigkristallschicht (Stärke etwa 10 µm). Die eine Glasplatte beinhaltet das gewünschte Bildelement in Elektrodenform, während sich auf der anderen die gemeinsame Elektrode befindet. An die Elektroden der Glasplatten wird die Spannung angelegt, nach der sich die Flüssigkristalle ausrichten. Zumeist werden LCDs mit Wechselspannung betrieben, da Gleichspannungen die Flüssigkristalle zersetzen.58 172

Die Bezeichnung Aktiv-Matrix-Display oder AMLCD (kurz für engl. active matrix liquid crystal display) wird hauptsächlich für Flüssigkristallbildschirme verwendet, die eine Matrix von Dünnschichttransistoren enthalten. Diese dienen zur Ansteuerung der LCD-Bildpunkte, wobei jedes Pixel für sich über eine eigene Schaltung mit aktiven Komponenten (meist Transistoren) und Stromversorgungsanschlüsse verfügt. Diese Steuerung wird als Sample-and Hold-Schaltung bezeichnet und hat im Wesentlichen zwei Aufgaben:

- Die Sample-and Hold-Schaltung kann die zum Ansteuern der LC-Zelle Spannung auf dem gewünschten Wert halten. Bei einer passiven Matrix sinkt die Steuerspannung eines Bildpunktes mit Zunahme der verwendeten Zeilen- und Spaltenanzahl einer Pixelmatrix. Dies geschieht, weil der Spannungs-Effektivwert (RMS) von der impulsförmigen Ansteuerung abhängt. Aus diesem Grund sind passive Matrizen in ihrer Größe begrenzt.

Abb.228: TFT-Display1

Abb.229: TFT-Display2

- Sie gleicht parasitäre Kapazitäten aus. Eine lokale aktive Schaltung mit separater Stromversorgungsleitung kann mit kurzen, starken Stromimpulsen die schnelle Umschaltung der Bilder garantieren und sorgt so für einen reibungslosen Bilderwechsel.

Display, Flüssigkristallbildschirm) als einzige LCDForm gerecht werden zu können.

Beide Effekte (beliebig geringe Steuerspannung und Ausgleich parasitärer Kapazitäten) tragen dazu bei, dem steten Wunsch nach kleineren Pixeln (PDAs, Mobiltelefone mit Farbdisplay) bzw. höheren Pixelzahlen (Notebook, Digitalkamera-

Die wichtigsten Vertreter von Aktiv-Matrix-Displays sind so genannte TFT-Bildschirme. Displays mit Dünnschichttransistoren (englisch Thin Film Transistor, TFT). Bei ihnen wird der Transistor direkt auf das Glas aufgedampft. Auch OLED-Displays und Displays mit elektronischem Papier werden als TFT-Aktiv-Matrix-Displays realisiert.59

173

Abb.230: Transistor

Abb.231: Feldeffekttransisitor1

Transistor

Feldeffekttransistor

Unter einem Transistor wird ein elektronisches Bauelement zum Schalten und Verstärken von elektrischen Signalen verstanden. Dabei führt es keine mechanische Bewegungen aus. Man spricht auch von aktiven (verstärkenden) Halbleiterbauelementen. Grundsätzlich unterscheidet man bipolare und Feldeffekttransistoren. Sie sind wichtige Bestandteile elektronischer Schaltungen, welche beispielsweise in der Nachrichtentechnik, der Leistungselektronik und in Computersystemen eingesetzt werden. Auch in der Mikroelektronik spielen sie eine erhebliche Rolle.60

Ein Feldeffekttransistor ist unipolar. Das bedeutet, dass der Stromfluss nur durch eine Ladungsträgerart (Löcher oder Elektronen) erfolgt. Er besteht aus einem n-Kanal oder p-Kanal, welcher sich zwischen den beiden Anschlüssen Drain (Abfluss) und Source (Quelle) befindet. Mit dem Gateanschluss wird mittels Steuerspannung der Stromfluss im Drain-Source-Kanal gesteuert.61

174

Abb.232: Feldeffekttransisitor2

Abb.233: LCD-Display

8.6.2  Vor- und Nachteile Gegenüber den älteren Kathodenstrahlröhrenbildschirmen (CRT) haben LCDs eine geringere Leistungsaufnahme. Das bedeutet, dass die gesamte Anzeigefläche, unabhängig vom Bildinhalt, konstant beleuchtet wird. Dennoch ist die Lichtausbeute mit 2-4 lm/W etwa doppelt so hoch wie bei Plasmabildschirmen mit Filterscheibe. Zudem geben sie ein flimmerfreies, verzerrungsfreies, bei Idealauflösung scharfes Bild und verfügen über geringeres Gewicht sowie weniger Einbautiefe. Aufzupassen gilt es bei Signalen mit geringerer Auflösung – diese müssen auf Grund

der konstruktionsbedingten physikalischen Auflösung interpoliert werden und erscheinen bisweilen verschwommen. Flüssigkristallanzeigen geben keine Röntgenstrahlung ab und erzeugen lediglich ein geringes Magnetfeld. Positiv ist auch, dass LCDs von externen Magnetfeldern nicht beeinträchtigt werden. Ehemals bestanden Nachteile durch geringen Kontrast und lange Schaltzeiten. Mittlerweile kann die Farbwiedergabe jedoch durch Anpassung der Hintergrundbeleuchtung auch extremen Anforderungen gerecht werden (extended gamut,

multi-primary display). Ein weiteres Problem manifestierte sich in der Einschränkung der Betrachtungsrichtungen. Obwohl diese Nachteile nach wie vor bestehen, schaffen neuere Techniken, wie In-Plane-Switching (IPS), Multi-domain Vertical Alignment (MVA) und Patterned Vertical Alignment (PVA) sowie die Anwendung von doppelbrechenden Kompensationsfolien (retarder sheets), Abhilfe. Durch die Sample-and Hold-Schaltung können bedingt Pixelfehler auftreten.

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Abb.234: Philips_Display

Wie bei Röhrenmonitoren lässt die Bildschirmhelligkeit im Laufe des Betriebs nach. Dies liegt an der beschränkten Lebensdauer der Hintergrundbeleuchtung. Dieser Nachteil entfällt jedoch bei LCDs mit LED-Hintergrundbeleuchtung. Zudem erlaubt diese eine kompaktere Bauweise, homogenere Ausleuchtung und Kontraststeigerung durch selektive, vom Bildinhalt abhängige Ansteuerung (LED-Backlight).62 Das TFT-Display und die Technologie dahinter sind insofern von Bedeutung für die Arbeit, da am Lenkrad des elektroKickbards ein TFT-Display ver176

baut wird. Grund dafür ist zum einen, dass es nach wie vor Personen ohne Smartphone gibt. Diese könnten ohne das Display nicht auf das Kickboard zugreifen; weiters ist es die Sicherung dafür, dass die Kommunikation zwischen Nutzer und Gerät, im Sinne von Akkustand, Geschwindigkeit, Reichweite und Navigation, erhalten bleibt, sollte dem fahrereigenen Telephon der Akku ausgehen oder etwas zustoßen.

Abb.235: Aktiv-Matrix

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Abb.236: TRON Concept

Abb.237: Atommodell

8.7  LED Eine LED, Kurzwort für light-emitting diode (engl.) oder Licht emittierende Diode, bezeichnet ein elektrisches Halbleiter-Bauelement mit den Eigenschaften einer Diode. Diese lässt Strom nur in eine Richtung fließen. In die andere Richtung wirkt sie als Isolator. Im Gegensatz zu Glühlampen sind Leuchtdioden keine Wärmestrahler. Darüber hinaus sind sie nahezu monochromatisch. Das bedeutet, dass LEDs Licht mit einer genau bestimmten Frequenz bzw. Wellenlänge abgeben. Die Strahlungserzeugung erfolgt durch „wandernde Elektronen“, also einen 178

Elektronenaustausch, in einem Halbleiter mit entsprechendem Bandabstand. Der Bandabstand und die mit ihm zusammenhängende Wellenlänge des Lichtes sind durch die Wahl der Halbleiterstoffe in Zusammenhang mit dem entsprechenden Dotiermaterial bestimmt. Auf Grund ihrer monochromatischen Eigenschaften sind sie für den Einsatz von Signallichtern besonders geeignet. Für allgemeine Beleuchtungszwecke werden meist blaue Leuchtdioden mit Leuchtstoffen kombiniert, da diese neben dem breiten Spektrum

des Leuchtstoffes einen schmalbandigeren blauen Lichtanteil aufweisen. Zudem war es lange Zeit nicht möglich, Leuchtdioden für alle Farben des sichtbaren Spektrums herzustellen. Das für die Verkehrsampeln erforderliche blaugrüne Licht wird erst seit 1993 seriell gefertigt und geht auf Arbeiten von Isamu Akasaki (1989) zurück. Diese befassen sich mit dem Werkstoff Galiumnitrid, welcher die gewünschte Färbung ermöglicht.

Leitungsband

Bandlücke

Valenzband thermische Energiezufuhr --> Anregung der Elektronen Abb.238: Bändermodell

8.7.1  Bändermodell Einführung Halbleitertechnologie Um die Funktionsweise der Halbleiter zu verstehen, ist es zunächst wichtig, sich mit dem Bändermodell zu befassen.

Unter dem Bändermodell versteht man die Veranschaulichung von Energieorbitalen, damit sind Atomaufenthaltsräume von Elektronen gemeint, als Bänder. Bei einem einzelnen Atom liegen die Energieniveaus in diskreter Form vor, das heißt, dass sie entweder räumlich oder zeitlich begrenzt sind. Nähert man zwei Atome aneinander an, so führt das zu einer Erhöhung der Schwingungsfrequenzen; ähnlich wie bei interferierenden Wellen. Bei mehreren Atomen, die beispielsweise in einer Gitteranordnung vorliegen, kommt es ab einer ge-

wissen Annäherung zur Spaltung besagter Energieniveaus. Das liegt an den elektrostatischen Wechselwirkungen der Elektronen der beiden sich nahe stehenden Atomen. Die Energieniveaus verschieben sich auf Grund dieser Wechselwirkungen leicht nach oben und nach unten. Es erfolgt eine Superposition, als Überlagerung der Orbitale. Dies stellt man sich in weiterer Folge als Bänder vor.

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Die Breite dieser Energiebänder kann variieren. Dies liegt daran, dass Elektronen unterschiedlich fest an ihr Atom gebunden sein können. Elektronen in niedrigen Energieniveaus, also solchen, die dem Kern näher sind, sind stärker an das Atom gebunden. Dies hat zur Folge, dass sie weniger in Wechselwirkung zu ihren Nachbarn stehen. Dies führt zu schmalen Energiebändern. Elektronen in höheren, weiter entfernten Energieniveaus sind weitaus schwächer gebunden. Dies ermöglicht eine hohe Interaktion mit benachbarten Elektronen, was zu breiten Energiebändern 180

führt. Für die Leitfähigkeit eines Kristalls oder Metalls sind das Valenzband und das energetisch höher liegende Leitungsband verantwortlich. Das äußerste Energieniveau wird als Valenzschale oder Valenzband bezeichnet. Man geht davon aus, dass es am absoluten Nullpunkt, 0°K (-273°C), voll besetzt ist. Das noch höher liegende Leitungsband ist an diesem Punkt leer. Zwischen den beiden Bändern befindet sich eine so genannte Bandlücke, die je nach Atom unterschiedlich groß sein kann.

Halbleiter weisen von Natur aus niedrige Bandlücken auf. Über thermische Energiezufuhr können Elektronen in der Valenzschale angeregt werden, sodass sie die Bandlücke überwinden und in das Leitungsband überwechseln können. Dadurch entsteht im Valenzband eine Lücke, die von benachbarten Elektronen aufgefüllt werden kann. Diese bewegliche Lücke im Valenzband bezeichnet man als Defektelektron, Elektronenfehlstelle oder einfach nur als Loch.

Mittels Dotierung, Zugabe von fremden Elektronen, kann der Halbleiter gezielt mit Ladungsträgern versehen werden. Man unterscheidet zwei Arten von Dotierungen: p-Dotierung und n-Dotierung. Elektronendonator: In das System wird ein zusätzliches Elektron eingesetzt. Dieses kann leicht in das Leitungsband wechseln. Es entsteht somit eine bewegliche negative Ladung. Man spricht von n-Dotierung.

Abb.239: LED

Abb.240: LED-Lampen

Elektronenakzeptor: Hier liegt ein 3-wertiges Atomsystem vor. Das bedeutet, eine ungesättigte Bindung. Als ungesättigte Bindung bezeichnet man eine Bindung, die einen Elektronenmangel aufweist. Sie ist somit „positiv überladen“. Somit lässt sich das Elektron mit wenig Energieaufwand aus der Bindung abziehen und kommt dadurch knapp an die obere Grenze des Valenzbandes zu liegen. Es entsteht eine negative, ortsgebundene Ladung und eine positive bewegliche Ladung innerhalb des Bandes. Man spricht von pDotierung.

Mit der richtigen Wellenlänge lassen sich diese Elektronen leichter anregen als andere. Deshalb finden sie Verwendung in LEDs und Solarzellen.63

181

LEDs sind so genannte III/V-Halbleiter und im Prinzip relativ einfach aufgebaut. Im Grunde bestehen sie lediglich aus dem eigentlichen dotierten LEDChip (Halbleiterkristall), einem Reflektor mit Kontakt zur Kathode, einem Golddraht als Kontakt zur Anode und einer Kunststoff-Linse, welche die anderen Bauteile umgibt und fixiert. Der Name III/V-Halbleiter rührt daher, dass sie aus Elementen der 3. und 5. Gruppe des Periodensystems aufgebaut sind. Dazu gehören Stoffe wie Galliumphosphid (GaP), Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs) oder Indiumgalliumnitrid (InGaN). 182

Abb.241: LED-Lampen

Abb.242: LED-Aufbau

Für die Herstellung einer LED benötigt man zunächst einen Halbleiterkristall. Dieser Einkristall enthält noch Verunreinigungen und Gitterfehlstellen. Um den Wirkungsgrad der LED zu erhöhen und die Lichtaussendung garantieren zu können, werden mittels eines so genannten Epitaxieverfahrens zwei unterschiedlich dotierte Schichten aufgebracht. Unter Dotierung versteht man die gezielte Zugabe von anderen Atomen. In diesem Fall z.B. Bor oder Silizium.

Die n-Schicht weist einen Überschuss an Elektronen auf, während die p-Schicht an einem Elektronenmangel „leidet“. Bringt man diese beiden Schichten zusammen, gleichen sich die Ladungsunterschiede in der Grenzschicht aus. Hierbei fließt kein Strom und der n-p-Körper ist neutral. Legt man jedoch eine Spannung in Flussrichtung an, ist bereits eine geringe Spannung ausreichend, um einen Stromfluss von der n-Schicht zur p-Schicht zu erreichen. Die überschüssigen Elektronen der n-Schicht wechseln in die p-Schicht, um die dortigen „Elektronenlöcher“ (Bezeichnung

für Elektronenmangel) zu füllen. Bei dem Sprung in das andere Energieniveau senden sie Energie in Form von Licht aus. Dieses tritt durch die dünne p-Schicht aus und wird vom menschlichen Auge als Farbe wahrgenommen. Um Kontakte zu dem Halbleiterplättchen herstellen zu können, wird an der Unterseite des LEDChips ein Metallplättchen angebracht und an der Oberseite ein Golddraht. Diese Konstruktion wird in Kunststoff eingegossen, welcher die Lumineszenzdiode schützt, die Abstrahlcharakteristik bestimmt und die Lichtverhältnisse verbessert.

Ausschlaggebend für die Farbe einer LED ist das Material für die p- und n-Schicht und die Art und Konzentration der Dotieratome.64

183

Abb.243: LED Impression

Abb.244: Allianz Arena|LED-Fassade

8.7.2  Elektrische Eigenschaften Leuchtdioden weisen eine exponentiell ansteigende Strom-Spannungs-Kennlinie auf, die unter anderem temperaturabhängig ist: Bei steigender Temperatur nimmt die Flussspannung der Diode, wie bei allen Halbleitern, ab. Wenn die Temperatur im Halbleiter ein Maximum von ca. 150 °C übersteigt, fällt die LED aus. Im Laufe der Zeit wurde die Lichtausbeute erhöht. Ab etwa 1990 ermöglichten verschiedene Optimierungen, LEDs mit sehr kleinem Strom und sinnvoller Helligkeit zu betreiben (Low-current-LEDs). Die maximal zulässige Stromaufnahme von LEDs 184

reicht von 2mA über 20mA (Standard-LEDs) bis hin zu 18A (Stand Juni 2008) bei HochleistungsLEDs. Die Lichtfarbe ist abhängig von der Flussspannung, Uf ( englisch forward voltage), und liegt zwischen 1,3V (Infrarot-LED) und etwa 4V. Die maximal zulässige Sperrspannung liegt bei 5 Volt.

Früher umfasste der Anwendungsbereich von LEDs, auf Grund geringer Lichtausbeute und fehlender Verfügbarkeit aller Farben, hauptsächlich Anzeigeelemente, wie beispielsweise Statusanzeigen. Dabei ersetzten sie kleinere Glühlampen oder Glimmlampen. Leuchtdioden kommen allerdings auch bei Siebensegmentanzeigen oder Matrixanzeigen zum Einsatz, in welchen sie spezielle Elektronenröhren ablösten. Darüber hinaus dienen sie der Beleuchtung und fungieren als Leuchtmittel in verschiedenen Bereichen, wie z.B. Raumbeleuchtung, Straßenbeleuchtung und Effektbeleuchtung.

Auch in Taschenlampen finden sie vermehrt Verwendung. Speziell im Verkehrssektor sind LEDs unverzichtbar, da hier Nutzungen mit höheren Lichtströmen anfallen. Hierzu zählen Rücklichter, Scheinwerfer und Kennleuchten auf Fahrzeugen. Auch Signalisierungen, wie sie bei Verkehrsampeln notwendig sind, lassen sich mit LEDs verwirklichen. Neben dem sichtbaren Bereich fungieren sie auch im Infrarotbereich, z. B. als Infrarotfernsteuerungen und Lichtschranken. Ein weiterer LED-Anwendungsbereich, der immer mehr an Bedeutung gewinnt, ist die Hintergrund-

Abb.245: LED-Architekturkonzept

Abb.246: Leuchtdiode

beleuchtung von Flüssigkristallbildschirmen. Die Vorteile sind hier die langzeitstabilere Beleuchtung und der zum Teil niedrigere Strombedarf der LEDs gegenüber Kaltkathodenlampen. Weiters lassen sich dadurch geringere Bautiefen realisieren. Darüber hinaus existieren weitere spezielle Einsatzgebiete. Ultraviolette LEDs werden beispielsweise in der Medizintechnik gebraucht.65 Die ausführliche Auseinandersetztung mit der Halbleiter- und LED-Technoligie ist unerlässlich für die Diplomarbeit, da die Innovation des elektroKickboards insbesondere in den technischen

Details liegt. Neben dem Li-Ionen-Akkumulator wurde bewusst auf diese fortschrittliche Art der Beleuchtung gesetzt. Auf Grund ihrer besonderen Eigenschaften eignen sich LED-Leuchten besonders gut zur Sicherheitsbeleuchtung an Fahrzeugen. Deshalb ist an der Vorder- und Rückseite des elektroKickboards jeweils ein LED-Licht angebracht.

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9 CarSharing

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Abb.247: CarSharing1

Abb.248: CarSharing2

Abb.249: CarSharing3

Die Idee des CarSharing ist aus dem Namen zu entnehmen: Car aus dem Englischen bedeutet Auto und sharing teilen. Man spricht also von „Auto teilen“. Dies bedeutet, dass sich mehrere Personen ein Fahrzeug teilen. Das Konzept richtet sich vor allem an Gelegenheitsfahrer und soll nicht den allgemeinen Verkehr ersetzen. Sinn macht CarSharing bei einem gut ausgebauten öffentlichen Verkehrsnetz. Nach diesem sind auch die Standorte der Verleihpunkte gewählt: Busbahnhöfe, Bahnhöfe, verkehrsintensiv genutzte Haltestellen oder Plätze mit regem Kommen und Gehen

(Hauptplätze etc.). Häufig beruht die Verleihung der Fahrzeuge auf einem digitalen Prinzip, wie z.B. Ortung via GPS. Die Konsumenten erhalten die Möglichkeit, für einen begrenzten Zeitrahmen das Fahrutensil zu nutzen. Für die rechtzeitige Rückgabe an vereinbarten Orten sind die Ausleiher selbst verantwortlich. Ebenso, wie für den hygienischen Zustand des Autos. Um Missbrauch zu vermeiden, gibt es hohe Geldbußen. Für den Fall von Notsituationen betreiben die meisten Anbieter Callcenter. Zusätzlich ist meist ein Pannendienst integriert, was dem Gelegenheitsnutzer die Mitgliedschaft in

einem Verkehrsklub erspart. Ob sich CarSharing rentiert, hängt von dem Fahrverhalten des Einzelnen ab. Die meisten Unternehmer bieten bedarfsorientierte Kraftfahrzeuge unterschiedlicher Größe und Ausstattung an. Das System existiert unter dem Namen Bikesharing auch für Fahrräder. In Österreich gibt es verschiedene Anbieter, mit Standorten beispielsweise in Wien, Klagenfurt, Innsbruck und Bregenz, die CarSharing offerieren.

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Abb.250: CarSharing4

Abb.251: Bikesharing

Neben Privatpersonen nutzen auch Unternehmen das Konzept. Vorteile des CarSharings sind Reduktion der CO2-Emissionen, Kostenminimierung sowie Verkehrsreduktion.66

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10 App

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Als deutsches Kurzwort für Applikation bezeichnet eine „App“ Anwendungsprogramme. Im heutigen Sprachgebrauch bezieht sich dies vor allem auf Zusatzmodule für Smartphones und Tablet-PCs, die über einen in das Betriebssystem integrierten Onlineshop bezogen werden können. Nach dem Download sind sie direkt auf dem Gerät installierbar.

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Abb.252: App1

Abb.253: App2

Bereits die ersten Mobiltelefone waren mit derartigen Anwendungen (Kalender, Rechner, Spiele etc.) ausgestattet. Früher waren sie vom Hersteller für ein spezielles Betriebssystem konzipiert. Die Anwendungen konnten nicht gelöscht werden. Erst durch die Entwicklung von Java ME für Handys bekamen die Nutzer die Möglichkeit, einfache Anwendungen und Spiele auf ihrem Telefon zu installieren. Diese wurden vom Hersteller oder von herstellerunabhängigen Plattformen angeboten. Zur Modeerscheinung wurden sie erst durch das von Apple konzipierte iPhone.

Mittlerweile gibt es unzählige Anwendungsprogramme für die unterschiedlichsten Bereiche. Navigations- und Office-Anwendungen zählen zu den populärsten. Doch auch einzelne Wirtschaftssektoren bedienen sich dieser Art der Kommunikation: Die ÖBB, einzelne Wirtshäuser und Dienstleistungsbetriebe bieten ihre eigene App an. Auch im Gesundheitswesen erfreuen sich Apps zunehmender Nutzung. Da unser Alltag zusehends von elektronischen Tools bestimmt wird, sind Apps nur eine weitere digitale Anwendung. Auf Grund ihrer Userfreund-

Abb.254: Apple Icon

Abb.255: Android Icon

Abb.256: Google Play Icon

lichkeit reicht ihre Funktionalität von komplexen Programmpaketen, über einfache Werkzeuge bis hin zu Spaßprogrammen und Denksportaufgaben. Neben Apple haben sich auch andere Softwareanbieter auf dem Markt etabliert. So gibt es Android-Smartphones mit Google Play und WindowsSmartphones mit dem Windows Phone Store. Es existieren sowohl kostenpflichtige als auch kostenfreie Apps. Einnahmen gehen an die Softwareentwickler und Betreiber.

Da Apps Softwareprogramme sind, sind sie auch so zu behandeln: Regelmäßige Aktualisierungen und Softwarepflege gehören dazu. Teilweise erfolgen diese durch die Anwendung selbst oder sind vom Verbraucher durchzuführen. Auf dem installierten Gerät laufen sie als Programm und haben damit Zugriff auf die Ressourcen des Gerätes, wie u.a. Dateien, Datenbanken, GPS, verschiedene Sensoren und Datenträger. Eingeschränkt wird dies durch eine Sandbox. Konsumentenschützer kritisieren Apps auf Grund mangelnder Sicherheit: Viele dieser Programme versenden Daten, die für

die Funktionalität des Programmes erlässlich sind, ohne dass der Benutzer Kenntnis darüber hat. Darüber hinaus sind diese oft weder verschlüsselt, noch anonymisiert, was leicht zu Missbrauch durch Dritte führen kann.67

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Abb.257: RK Icon1

Abb.258: RK Icon2

Bei der Entwicklung ist zunächst zu überlegen, in welchem „App-Markt“ die Applikation angeboten werden soll, da dies die Softwareprogrammierung beeinflusst. Die bekanntesten App-Märkte sind der AppleStore und der Android-Play-Store. „RK – Rent a Kick“, die im Rahmen der Arbeit entstehende App, soll von beiden Märkten bezogen werden können.

Mit ihr sollen Geschwindigkeit, Reichweite, Akkulaufzeit und Navigation kommuniziert werden.

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Zudem soll das CarSharing über die RK ablaufen.

Abb.259: RK Login

Nach dem Login wird das elektroKickboard von der Dockingstation freigegeben und das Menü der App wird sichtbar.

Abb.260: RK Menü

Abb.261: RK Navi

Abb.262: RK Display

Da die Applikation als Navigationssystem dient, kann man mit ihrer Hilfe Dockingstationen, manuell eingegebene Adressen, Bankomaten, den Flughafen, Cafés und Restaurants abrufen.

Sobald die Applikation ein Ziel erfasst hat, wechselt das Display in die Navigationsansicht. Dabei wird in der linken Ecke die Entfernung zur gewählten Adresse, mittig die Ankunftszeit und rechts die Geschwindigkeit angezeigt. Über einen Button, welcher sich oben rechts befindet, kann der Nutzer in das Hauptmenü zurückkehren.

Petrol als Farbwahl für die Applikation ergab sich aus der Mischung der beiden bereits verwendeten Farben Blau und Grün. Blau soll Reinheit und Klarheit vermitteln und Grün die Umwelt symbolisieren.

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11 Dockingstation

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Abb.263: Dockingstation1

Abb.264: Dockingstation2

Unter einer Dockingstation wird eine Anlage verstanden, an der tragbare Geräte mit einem festen Netz verbunden (angedockt) werden. Der Begriff stammt ursprünglich aus der Zeit, als mobile Geräte noch größer und schwerer waren. Sie werden z. B. im Bereich von Digitalkameras, Notebooks, MP3-Playern oder PDAs angewendet. Die grundlegende Idee war es, über die Dockingstation Energie und Daten auf mobile Geräte zu transferieren. Durch das Einstecken des Gerätes an der Station wird der Akku über das Stromnetz geladen. Bei Verbindung mit einem Compu-

ter wird meist auch automatisch eine Verbindung geschaffen, die den Datenaustausch ermöglicht. Mit Hilfe der Dockingstation wird für den Benutzer der Bedienungskomfort erhöht, da nicht jedes Mal Kabel verlegt bzw. Ladegeräte einzeln eingesteckt werden müssen.68 Im Fall von Elektrofahrzeugen spricht man eher von Ladestationen oder Stromtankstellen, obwohl das Prinzip gleich bleibt.

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Abb.265: Dockingstation3

Diese können öffentlich oder nicht-öffentlich zugänglich sein. Im einfachsten Fall ist es eine Steckdose (230 V, 16 A), an welcher der Akkumulator eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs über eine Kabelverbindung geladen werden kann (konduktives Ladesystem für Elektrofahrzeuge laut DIN EN61851-1). Es gibt kostenpflichtige und kostenlose Stromtankstellen, welche von verschiedenen Anbietern vertrieben werden. Man unterscheidet zwischen herkömmlichen Ladesäulen und dem Schnellladeverfahren. Bei letzterem erfolgt das Aufladen rascher, jedoch wird der Akku nur zu

85% geladen, um eine Überlastung des Akkus zu vermeiden. Auch gibt es vermehrt Stromtankstellen mit Drehstromanschluss, um mehrere Fahrzeuge gleichzeitig laden zu können. Zudem ist es wichtig zu wissen, dass diese nach Anbieter variieren und dadurch nicht jedes Fahrzeug an jeder beliebigen Station geladen werden kann. Für die Zukunft wäre es jedoch effizient, sich auf einen allgemeinen Standard zu einigen.

Abb.266: RWE-Ladestation

Abb.267: LEW-eBike-Station

Aus diesem Grund ist es unerlässlich, ein Konzept für eine Dockingstation für das elektroKickboard zu entwickeln. Die Stromversorgung der Dockingstation für das elektroKickboard soll teilweise via Solarenergie erfolgen. Das Design ist an das Logo des Fahrzeuges angelehnt und soll für einen Wiedererkennungswert sorgen. Grün als Farbwahl steht für „grüne Energie“ und symbolisiert den umweltfreundlichen Aspekt des Projektes sowie die Verbundenheit zur Natur.

Über die Positionierung der Dockingstationen an strategisch sinnvoll gewählten Orten kann auch die Infrastruktur einer Stadt aufgebessert werden. Brachbereiche rücken ins Zentrum und öffentliche Verkehrsmittel werden entlastet. Die Dockingstation ermöglicht es, das Vehikel bequem zu laden und zeitgleich sicher abzustellen. Der Ladevorgang selbst erfolgt mittels im Kickboard integriertem Stromkabel, welches an der stationären Steckdose angebracht wird.

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Abb.268: HBHF Klagenfurt

Zudem soll die im Projekt entstehende Dockingstation überdacht sein, um das elektroKickboard während des Ladevorgangs und der Abstellzeiten vor Umwelteinflüssen zu schützen. Zusätzlich wird eine Sitzgelegenheit geboten.

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Abb.269: Skizze Dockingstation

Abb.270: Solarenergie

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10.1â&#x20AC;&#x2021; Modellbau

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Abb.271: Entwurf Dockingstation

Bevor mit dem Bau begonnen werden konnte, galt es, die Form der Ladestation festzulegen. Sie ergab sich letzten Endes aus einem Detail des Logos.

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Nach der Designfindung wurden maßstabgetreue Zeichnungen des Konzepts angefertigt. Anschließend wurden die einzelnen Ansichten der Ladesäule gezeichnet und ausgeschnitten. Sie wurden auf das gewünschte Material aufgeklebt. Gemäß dieser Vorlage wurde die Form aus diesem ausgesägt.

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Abb.272: Vorbereiten und Aussägen der Grundform aus einem Polyurethankubus

Die Wahl fiel aus Kostengründen auf den Werkstoff Polyurethan. Zudem lässt er sich leicht mittels Sägen, Schleifen, Fräsen und Schnitzen bearbeiten.

Abb.273: Bearbeiten der Dockingstation mittels Fräser

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Abb.274: Lackierte Dockingstation

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12 Prototypenbau

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Abb.275: Trennschleifen mit einem Winkelschleifer

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Abb.276: SchweiĂ&#x;en des Unterbaus

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Abb.277: Fertiger Aluminiumunterbau

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Abb.278: Radnabenmotor der Firma GreenRoad

Abb.279: Technische Attribute eingesetzt in den Unterbau

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13 Programme

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Abb.280: Screenshot inDesign

Adobe® InDesign® Adobe® InDesign® ist ein Programm für die Realisierung diverser Layoute. Bereits beim Öffnen des Programmes erscheint ein Pop Up, in dem der Nutzer die Parameter seines Dokumentes (z.B.: einfaches Dokument, Buch) festlegen kann. Dadurch vereinfacht sich u.a. auch der Gebrauch von Nummerierungen, da InDesign über eine automatische Aufzählung verfügt. Zudem gliedert sich die Programmoberfläche in einzelne Paletten, was zu einer guten Übersicht beiträgt. 216

Die Software richtet sich vor allem an Angestellte im Bereich Druck und Layout. Hierzu zählen Fachkräfte, die in Druckereien, Werbeagenturen, Redaktionen oder Verlägen tätig sind. Mit den verschiedenen Werkzeugen ist die Typografie präzise kontrollierbar, hinzu kommen integrierte Kreativwerkzeuge, die ein schnelles Bearbeiten des Layouts ermöglichen. Durch die enge Integration mit anderen Adobe-Lösungen sind hochproduktive Workflows gewährleistet.69

Abb.281: Screenshot Illustrator

Adobe® Illustrator® Adobe® Illustrator® ist ein von Adobe Systems entwickeltes Programm zur Erstellung von Vektorgrafiken. Diese lassen sich im Gegensatz zu pixelbasierten Grafiken ohne Qualitätsverlust beliebig in ihrer Größe verändern. Das Programm ist mittels Toolbox, der Menüleiste und einzelnen Bedienfeldern, welche sich individuell ein-/ausblenden lassen, übersichtlich und unkompliziert gestaltet. Dadurch erfreut sich das Programm einer weltweiten Nutzung. Designer aus aller Welt gebrauchen es, um digi-

tale Grafiken, Illustrationen oder Videos zu erzeugen. Es kommt auch für die Typografie in den Bereichen Print und Web zum Einsatz. Die Gestalter bedienen sich zudem gerne dieses Programmes, um damit Apps und interaktive Erlebnisse zu gestalten.70

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Abb.282: Screenshot Photoshop

Adobe® Photoshop® Adobe® Photoshop® ist ein von Adobe Systems entwickeltes Bildbearbeitungsprogramm, welches vor allem in der Druckvorstufe unabkömmlich ist. Durch seine benutzerfreundliche Oberfläche wird es sowohl von Profi- als auch Amateurfotografen und Grafikern gerne genutzt. Links im Bildschirm ist die Toolbox zu finden. Sie beinhaltet die wichtigsten Werkzeuge. Je nach ausgewähltem Werkzeug ändert sich die an sie gekoppelte Optionsleiste. 218

Weitere Befehle finden sich in der Menüleiste. Als zusätzliche Hilfe dient die Quickinfo. Sie erscheint, wenn man mit dem Mauszeiger länger auf dem Werkzeugsymbol verharrt.71

„CINEMA 4D ist eine 3D-Grafiksoftware, ähnlich Maya, die vom Unternehmen Maxon angeboten wird. Sie dient zum Erstellen von 3D-Modellen, Texturen, Computergrafiken und Animationen. Eingesetzt wird das Programm für Film und TVWerbungen. In den letzten Jahren etablierte es sich auch für Architekturvisualisierungen. Es wird von Berufs- und Privatpersonen gleichermaßen genutzt. Die Ursprünge von CINEMA 4D gehen auf das Programm FastRay (1989) zurück. Dieses besaß noch keine grafische Benutzeroberfläche, statt-

dessen wurden die zu berechnenden Szenen als Textdateien eingelesen. 1991 erschien die Version FastRay 1.0., welche zwar eine grafische Oberfläche, den FRED, aufwies, jedoch noch keine 3DEditoransicht. Aus dieser entwickelte sich 1993 CINEMA 4D 1.0 für den Amiga. Zwei Jahre später portierte Maxon von Amiga auf Windows und Mac, da das Unternehmen Commodore, welches Amiga betrieb, den Konkurs anmeldete. 1997 erschien mit CINEMA 4D 4.0 die letzte Amiga-Version. Im Anschluss wurde nur noch für Windows und Macintosh entwickelt. Mit dieser Version wurde der

Objekt-Manager eingeführt, der zur Bearbeitung von Objekten und Szenen dient. Entwickelt wird die Software von der MAXON Computer GmbH mit Sitz in Friedrichsdorf, wobei das Programm auch außerhalb von Deutschland, z.B. in den Vereinigten Staaten, in Kanada, Australien und Japan, vermarktet wird. Darüber hinaus erfreut sich CINEMA 4D einer großen Online-Community. Als Stärken gelten die leichte Handhabung und die übersichtliche Menüstruktur.72 Abb.283: Logo CINEMA 4D

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Abb.284: Screenshot Maya

Maya Die Software Maya ist eine professionelle und sehr verbreitete 3D-Visualisierungs- und Animationssoftware. Sie wird hauptsächlich in der Film- und Fernsehindustrie und bei der Erstellung von Grafiken für Computer- und Videospiele eingesetzt. Die Entwicklerfirma Alias wurde am 10. Januar 2006 von einem ihrer größten Konkurrenten, Autodesk, übernommen. Daneben wird Maya auch in anderen Bereichen verwendet, wie der industriellen Fertigung, Architekturvisualisierung und in Entwicklung und 220

Forschung. Maya ist eines der bekanntesten und meistgenutzten Softwareprodukte im Bereich 3DModellierung, Computeranimation und Rendering.73

Abb.285: MS Office Logo

Microsoft Office Microsoft Office ist eine Sammlung an Arbeitsprogrammen der Firma Microsoft, die für die Computer Betriebssysteme „Windows“ und „Mac OS“ programmiert wurden. Das erste Paket dieser Arbeitsprogramme erschien im Jahre 1989 und hat sich bis heute beständig weiterentwickelt und an möglich enthaltenen Programmen vergrößert. Außerdem wurde die Handhabung der Programme für Neulinge in jeder Version vereinfacht und optimiert.74

Bestandteile des Paketes, die im Rahmen der Diplomarbeit verwendet werden: Word Excel und PowerPoint. Word ist hierbei ein Programm der Textverarbeitung für die Dokumentenerstellung. Excel wird zur Erstellung von Tabellen und Kalkulationen genützt. Für Präsentationen wird das Programm PowerPoint als Werkzeug herangezogen.

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Abb.286: Pro-E Logo

Pro-E - „Creo Parametric“ Pro/Engineer und Pro-E sind weitere Namen, unter denen die 3D-Software der Herstellerfirmer „Parametric Technology Corporation (PTC)“ bekannt ist. Sie läuft auf den Betriebssystemen Unix-Derivate, Microsoft Windows und Linux und gehört zur Kategorie der CAD-Programme. Es ist daher ein rechnerunterstütztes Konstruktionsprogramm. Mit Hilfe dieses Programmes können virtuelle Modelle eines Objektes dreidimensional am Computer erzeugt werden. 222

Besondere Merkmale dieser 3D-Software sind: gänzlich parametrisch, bidirektional assoziativ und Konstruktionselemente-basiert. Ändert man eine Bemaßung, so ändert sich, da das Programm voll-parametrisch ist, ebenso die entsprechende Geometrie. Abwandlungen eines Modells werden, dank der bidirektionalen Assoziativität, in alle weitere Anwendungen des Programmes übernommen - hierzu gehören Baugruppen, Zeichnungen des Modells und die Bemaßungswerte der abgeleiteten Zeichnungen.

Die Modelle können aus wenigen konstruktionsund fertigungstypischen Elementen erzeugt werden, da das Programm auf Konstruktionselementen basiert. Körper, als Beispiel, werden daher aus einer Skizze gezogen oder heraus rotiert.75

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14 Zusammenfassung

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14.1â&#x20AC;&#x2021; Summary The aim of the thesis was to design and recast an electronical kickboard, called elektroKickboard. The main interest was design, focused on the technical attributes. Before the work could begin intensive research had do be done to make sure that something new is created. Furthermore, a well done research can be essential for the success or failure of a project. After the research, which took almost three month and was continued during the project as a part of the written documentation, the first skribbles had been done. 226

The group found the design of the vehicle pretty soon which was crucial to start with the main goal of the project: the building of a functioning prototype. The innovation can be mainly found in the lithiumion accumulator which was specifically created within the project with the company GreenRoad. It yields a capacity of 38V and 36Amp. This means a driving range of 80 kilometers by 25km/h. The needed charge time is 4h. The used wheel hub motor is provided with a sensor technology for weight detection, which

determines the weight of the driver and calculates a constant speed. This leads to an increased driving comfort. To let the elektroKickboard legally be considered as a bike the velocity is limited to 25km/h. To make the kickboard available for the public the car sharing system is used. To borrow the wheeler it is offered at well positioned docking stations, where the vehicle is loaded and firmed. The energy mostly comes from solar energy. As the existing stations cannot be used by the elektroKickboard. Due to reasons of compatibility a concept within

the project was created. It is modeled on the logo to create a recognition value. To make the car sharing system work, an application â&#x20AC;&#x17E;rent a kickâ&#x20AC;&#x153; for mobile phones has been created as well. The colour concept of red and blue for the kickboard and green for the docking station arose from the following: green shall underline the environmentally sound aspect of the project, blue is associated with cleanness. In marked contrast to this stands red as the most dynamic colour. It emblematizes juvenileness.

Petrol blue for the colorization of the app rose from the compound of blue and green. With this a clean environment should be conveyed.

227

14.2  Zusammenfassung Ziel der Arbeit war es, ein elektromatorisiertes, geländetaugliches Kickboard, genannt elektroKickboard, zu designen und umzugestalten. Das Hauptaugenmerk lag neben dem Design auf den technischen Attributen. Bevor mit der Arbeit begonnen werden konnte, war es erforderlich, intensive Recherchearbeit anzustellen, um sicher zu gehen, dass etwas Neues gestaltet wird. Des Weiteren kann eine gute Recherche ausschlaggebend für den Erfolg oder das Scheitern eines Projektes sein. Nach der Recherche, welche beinahe drei Monate 228

in Anspruch nahm, und als Teil der schriftlichen Dokumentation fortgeführt wurde, wurden die ersten Skribbles angefertigt. Das Design des Vehikels war relativ rasch gefunden. Dies war ausschlaggebend für das Hauptziel des Projektes: die Erstellung eines funktionsfähigen Prototypen. Die Innovation ist hauptsächlich im Lithium-Ionen-Akkumulator zu finden, welcher eine Leistung von 38V und 36Amp erbringt. Dies bedeutet eine Reichweite von 80km bei 25km/h. Die dafür benötigte Ladezeit liegt bei 4h. Der verwendete Rad-

nabenmotor ist mit einem Sensor für Gewichtserkennung ausgestattet, welcher das Gewicht des Fahrers ermittelt und somit eine konstante Geschwindigkeit berechnet. Dies führt zu erhöhtem Fahrkomfort. Um das elektroKickboard rechtlich als Fahrrad gelten lassen zu können, ist die Maximalgeschwindigkeit auf 25km/h beschränkt. Um das Gefährt der Öffentlichkeit zugängig zu machen, wurde auf das CarSharing-System zurückgegriffen. Das Fahrzeug kann von gut positionierten Dockingstationen geborgt werden, an denen es geladen und gesichert wird. Die Energieversor-

gung erfolgt hauptsächlich durch Solarenergie. Da die bereits existierenden Dockingstationen vom elektroKickboard aus Kompatibilitätsgründen nicht genutzt werden dürfen, wurde im Zuge des Projektes eine konzipiert. Sie ist dem Logo nachempfunden, um einen Wiedererkennungswert zu erzeugen. Um das Carsharing vertreiben zu können, wurde eine Handy-Applikation „rent a kick“ erstellt. Das Farbkonzept von Rot und Blau für das Kickboard und Grün für die Dockingstation ergab sich wie folgt: Grün soll den umweltfreundlichen As-

pekt des Projektes unterstreichen, Blau wird mit Reinheit assoziiert. Im Gegensatz dazu steht Rot als dynamischste Farbe und für Jugendlichkeit. Petrol als Farbwahl für die App entstand durch die Mischung von Blau und Grün. Damit soll eine reine Umwelt vermittelt werden.

229

230

15 Anhang

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15.1â&#x20AC;&#x2021; Protokolle

232

233

Besprechungsprotokoll Nr. 1 Diplomarbeitsgruppe „E.motion“ Ort: HTBLVA Ferlach; 01 23 Schulhausgasse 10 9170 Ferlach

Datum: 20.September 2012 Zeit: von 09:50 bis 11:20

Anwesende: Projektgruppe: Enenkel Andreas, Juvan Jessica, Künstl Philipp, Landsmann Christian, Tamegger Marcel, Urbanek Isis; Betreuer: Mag. Puinbroek Johannes Abwesende: In Vertretung: Protokollführer: Urbanek Isis

Datum: 27. September 2012 Zeit: von 08:30 bis 10:20

ad 1 Die gesamte Projektgruppe soll bis 4.10.2012 Ansichten des Kickboards zeichnen. Enenkel Andreas wird mit der Erstellung der Zeitachse (grob) bis 4.10.2012 beauftragt. Künstl Philipp und Tamegger Marcel übernehmen die Digitalisierung des Ausgangsmodells, die technische Überprüfung und Fehleranalyse. Landsmann Christian hat sich um die Beschaffung eines Skateboards und eines Scooters zu kümmern. Zusätzlich recherchiert er bezüglich der Reifen bis 4.10.2012: Es soll eine Entwicklung von Michelin geben, die für das elektroKickboard von Interesse ist. Tamegger Marcel soll einen E-Scooter bis 4.10.12 beschaffen. Weiters wird ihm von Mag. Puinbroek die generelle Organisation des Elektromotors zugeteilt. Urbanek Isis erhält den Auftrag, einen Rollsitz zu beschaffen, wenn möglich bis 4.10.2012.

Backpapier Post-it Drucker (Kostenminimierung?) Scanner

Unter der Leitung von Mag. Johannes Puinbroek setzt sich die Gruppe zur ersten internen Besprechung zusammen. Zunächst einigt man sich auf den Arbeitstitel „E.motion“, der den weiteren Entstehungsweg umschreiben soll. Geplant ist ein elektromotorisiertes Freizeitfahrzeug, das in erster Linie dem Spaß dienen soll. Künstl Philipp und Tamegger Marcel plädieren für ein geländetaugliches Kickboard. Das Team einigt sich darauf, dieses als Grundkonzept zu verwenden, wobei Modifikationen und Individualisierung ebenfalls fokussiert werden sollen. Marcel Tamegger wird zum Gruppenleiter ernannt (einstimmig). Die Anwesenden beschließen, bis zur nächsten Sitzung, die für den 27.September 2012 angesetzt ist, Materialien (s.o.) zu besorgen. Die Frage der Anschaffung der elektronischen Geräte bleibt erstmals ungeklärt. Ein Internetresearch bezüglich Bildmaterial ist bis zum 27.9.2012 von der gesamten Gruppe durchzuführen. Des Weiteren sind Skribbles und Moodboards erwünscht. Darüber hinaus soll eine Matrix angelegt werden, die die philosophischen Aspekte der Diplomarbeit veranschaulicht.

Ferlach, 22.September 2012

Anwesende: Projektgruppe: Juvan Jessica, Künstl Philipp, Landsmann Christian, Tamegger Marcel, Urbanek Isis Betreuer: Mag. Puinbroek Johannes Abwesende: Enenkel Andreas (erkrankt) In Vertretung: Protokollführer: Urbanek Isis

1. Aufgabenverteilung 2. Parameterfestlegung für Kickboard 3. Strukturerstellung für Ansichten

1. Begriffsfindung 2. Ernennung des Gruppenleiters 3. Anvisierte „Einkaufsliste“ 4. Aufgabenstellungen

234

Ort: HTBLVA Ferlach; 01 23 Schulhausgasse 10 9170 Ferlach

Besprechungsinhalte

Besprechungsinhalte

ad 3 • • • •

Besprechungsprotokoll Nr. 3 Diplomarbeitsgruppe „E.motion“

Protokollführer: Urbanek Isis

ad 2 Das Kickboard soll folgende Eigenschaften erfüllen: Es soll geländetauglich sein, einen Elektromotor aufweisen und im Stehen gefahren werden. Optional ist angedacht, einen Sitz daran befestigen zu können. Auch die Überlegung, ein Skateboard in der Trittfläche transportieren zu können, steht im Raum. Die Gruppe legt die Maße für die Grundfläche der Trittfläche auf ca. 90x30cm fest.

Ferlach, 29.September 2012

Urbanek Isis Protokollführer

Besprechungsprotokoll Nr. 11 Diplomarbeitsgruppe „E.motion“

Besprechungsprotokoll Nr. 5 Diplomarbeitsgruppe „E.motion“ Ort: HTBLVA Ferlach; 01 23 Schulhausgasse 10 9170 Ferlach

Datum: 22. Oktober 2012 Zeit: von 8:30 bis 10:20

Anwesende: Projektgruppe:Juvan Jessica, Künstl Philipp, Landsmann Christian, Tamegger Marcel, Urbanek Isis Betreuer:Mag. Puinbroek Johannes Abwesende: In Vertretung: Protokollführer: Urbanek Isis

Ort: HTBLVA Ferlach; 01 23 Schulhausgasse 10 9170 Ferlach Datum: 26. November 2012

Anwesende: Projektgruppe: Juvan Jessica, Künstl Philipp, Landsmann Christian, Urbanek Isis Betreuer: Mag. Puinbroek Johannes Abwesende: Enenkel Andreas, Tamegger Marcel (erkrankt)

Zeit: von 07:50 bis 09:30 Protokollführer: Urbanek Isis

Besprechungsinhalte Besprechungsinhalte

1. Messe 2. Nutzungskonzept

1. Reihenfolge der Präsentation 2. Namensänderung des Arbeitstitels

ad 1 Juvan Jessica, Christian Landsmann und Marcel Tamegger berichten von ihrem Messeauftritt auf der New Mobility Forum in St. Veit an der Glan; Kärnten. Die Firma GreenRoad hat Interesse an dem Diplomarbeitsprojekt gezeigt und bietet an, den Antrieb zur Verfügung zu stellen. Um ihren Vorschlag offiziell zu machen, bitten sie um ein Nutzungskonzept.

ad 1 Mag. Puinbroek nimmt mit der Gruppe die Reihenfolge der Folien für die Vorpräsentation durch. Dabei zeigt sich, dass es für das angedachte Konzept eine bessere Lösung gibt: Statt der bisherigen Abfolge soll die Präsentation wie folgt gegliedert werden: Zunächst Begrüßung und Erläuterung der Diplomarbeit. Im Anschluss werden die Partner vorgestellt, danach die Arbeitsgruppe. Im Folgenden wird der Präsentationsverlauf erläutert. Erst danach erfolgt der direkte Präsentationseinstieg mit der genauen Vorstellung der Partner und der Diplomarbeit, die im Weiteren als „E. Kickboard“ bezeichnet wird.

ad 2 Das Nutzungskonzept hat folgende Punkte zu beinhalten: • Beschreibung der Fahrzeugattribute: geländetauglich, Akkureichweite ~120km, Geschwindigkeit: 25km/h, Bremsen – Scheibenbremsen, Radnabenmotor, Tanken: Steckdose; Kabel; Haushaltsstrom, Ladezeit: ~5h, Sensorik im Motor für Gewichtserkennung und die daraus resultierende Geschwindigkeitsanpassung an den Fahrer, Licht, Blinker, Handyhalterung; zu überlegen sind die optionale Anbringung eines Sitzes und die Möglichkeit zur Verstauung etwaiger Einkäufe, die mit dem Gefährt getätigt werden • Anwendung/ Nutzung/ Zweck • Positionierung der Ladestationen am Beispiel Klagenfurt

ad 2 Die Namensänderung des Arbeitstitels soll Verwechslungen vermeiden: Die Partnerorganistaion Lebensland Kärnten ist Herausgeber eines Magazins mit Titel „E.Motion“.

Isis Urbanek übernimmt die Aufgabe, das Nutzungskonzept, wie von GreenRoad angefordert, bis zum 23.10.2012 zu erstellen.

Ferlach, 22. Oktober 2012

Urbanek Isis Protokollführer

Ferlach, 26. November 2012

Urbanek Isis Protokollführer

235

Besprechungsprotokoll Nr. 12 Diplomarbeitsgruppe „E.motion“ Ort: HTBLVA Ferlach; 01 23 Schulhausgasse 10 9170 Ferlach

Datum: 04. Dezember 2012 Zeit: von 15:40 bis 17:30

Anwesende: Projektgruppe: Enenkel Andreas, Künstl Philipp, Landsmann Christian, Tamegger Marcel, Urbanek Isis Betreuer: Abwesende: Juvan Jessica Protokollführer: Urbanek Isis

Besprechungsinhalte 1. Präsentation 2. Ausfüllen des Antrages innovation@school ad 1 Die Anwesenden nehmen die Reihenfolge der am 5.12.2012 stattfindenden Vorpräsentation durch. Die Folien werden einzeln durchgegangen und der Text dazu besprochen und geübt. Des Weiteren wird das Layout nochmals überarbeitet: Rechtschreibfehler werden korrigiert und Bilder richtig positioniert. Die Schlagworte auf der Moodboard-Folie werden geändert. ad 2 Marcel Tamegger gibt Isis Urbanek die Anweisung, den Antrag für den innovation@school auszufüllen. Dies ist ein Ideenwettbewerb innerhalb Kärntens, der an Höhere und Mittlere Schulen innerhalb des Bundeslandes gerichtet ist. Ziel der Initiative ist es, die Kreativität sowie den Innovationsgeist junger Menschen zu fördern und ihnen einen Einblick in das Wirtschaftsleben zu ermöglichen. Gefördert wird das Projekt von der Kärntner Landesregierung, der Kärntner Sparkasse, dem Landesschulrat für Kärnten und der Entwicklungsagentur Kärnten.

Ferlach, 04. Dezember 2012

236

Urbanek Isis Protokollführer

237

15.2  Technische Zeichnungen Auflistung technischer Komponenten Seite 242 Lenkstange oben 243 Lenkstange unten 244 Halterung für Lenkstange 245 Lenkgestänge 246 Halter für Lenkgestänge 247 Längsträger 248 Trägerplatte 249 Wippe 250 Vorderachse 238

251 Hinterachse 252 Klemme 253 Distanzhülse 254 Abstandsbuchse 255 Achsschenkelbolzen 256 Sicherungsbolzen

239

240

241

242

243

244

245

246

247

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249

250

251

252

253

254

255

15.3â&#x20AC;&#x2021; Abbildungsverzeichnis

256

257

Abbildungsverzeichnis Seite Abb.1: Yamaha YZ250F 28 Abb.2: FLIZ Bike 28 Abb.3: Ferrari Bike Concept 28 Abb.4: The Grasshopper Bike_1 29 Abb.5: The Grasshopper Bike_2 29 Abb.6: Conceptbike_Dandindarov 29 Abb.7: Mofa Abb.8: Pedelec Abb.9: eBike_GreenRoad Abb.10: Honda V4 Concept

30 30 30 31

Abb.11: BMW i pedelec Abb.12: Peugeot Bike Concept

31 31

Abb.13: Snakeboard Abb.14: Waveboard Abb.15: Dirtsurfer Abb.16: Segway Abb.17: Skatecycle Abb.18: Magic Wheel Abb.19: Lexus eBike Abb.20: Peugeot_Metromorph_Concept

32 32 32 33 33 33 34 34

Abb.21: BMW_c-evolution Abb.22: insog concept Abb.23: Brutus motorcycle Abb.24: Peugeot Concept Bike DL122

35 35 35 36

Abb.25: FEDDZ Bike

36

Abb.26: KTM 125_Race Concept

36

Abb.27: Honda 3r c_concept Abb.28: Honda Coneptbike

37 37

Abb.29: BMW SIMPLE Concept

37

258

http://www.dirtrider.com/files/2012/06/2013-Yamaha-YZ250F-white-plastics-03.jpg; 14.01.2013 http://www.candy-college.com/wp-content/uploads/2012/08/rad-2.jpg; 19.04.2013 http://www.wallsonline.org/wp-content/uploads/2013/01/ferrari-bike-concept.jpg; 19.04.2013 http://www.boomerbentsandbikes.com/media/upload/image/IMG_0855.JPG; 19.04.2013 http://farm2.staticflickr.com/1371/1385040845_475be65367_o.jpg; 19.04.2013 http://th07.deviantart.net/fs71/PRE/f/2012/318/6/6/concept_art_3d_bike_by_dandindarov d5l04mk.jpg; 19.04.2013 http://www.2raedrig.de/wp-content/uploads/2010/12/simson-sr-1-mofa.jpg; 20.02.2013 http://www.energieleben.at/wp-content/uploads/2013/01/HP-Velotechnik-small.jpg; 19.04.2013 http://www.greenroad.at/shop/bilder/news/13/Bild5.jpe; 19.04.2013 http://4.bp.blogspot.com/-oleJeO3wCBY/TYS7B_Zqk2I/AAAAAAAAAD0/-Pr67LJnzHY/s1600/hon da-v4-motorcycle-concept-03. jpg; 19.04.2013 http://www.bmwblog.com/wp-content/uploads/bmw-i-pedelec-03.jpg; 19.04.2013 http://3.bp.blogspot.com/-TAAK3UvlQlI/TmU2yEP_7yI/AAAAAAAABPI/At6JMH1Jf3g/s1600/Peu geot-B1K-Concept.jpg; 19.04.2013 http://jonathanjamieson.com/wp-content/uploads/2010/07/CIMG4405_2.jpg; 19.04.2013 http://i00.i.aliimg.com/img/pb/755/926/359/359926755_764.jpg; 19.04.2013 http://www.extremekites.com.au/forums/download/file.php?id=13466; 19.04.2013 http://scr3.golem.de/screenshots/0907/segway/segway_i2_im_Wasser.jpg; 19 .04.2013 http://digital.hammacher.com/Items/78803/78803_1000x1000.jpg; 19.04.2013 http://img689.imageshack.us/img689/628/p1010721.jpg; 19.04.2013 http://www.carmk.net/media/2010/04/2010042808564924.jpg; 19.04.2013 http://www.ecoficial.com/wp-content/uploads/Peugeot-Metromorph-by-Roman-Mistiuk-11.jpg; 20.04.2013 http://adacemobility.files.wordpress.com/2012/07/bmw-c-evolution.jpg; 19.04.2013 http://www.sykkelnytt.no/files/get/8AXa?width=1000; 20.04.2013 http://www.blogcdn.com/www.autoblog.com/media/2012/11/brutus-motorcycle-1.jpg; 19.04.2013 http://www.gadgetfreak.gr/wp-content/uploads/massupload/357814Peugeot-Concept-Bike DL122-07.jpg; ; .04.2013 http://motorcyclees.com/uploads/orangebc.com*media*images*org*feddz_elektro_kleinkraft rad_visual_7.jpg; 20.04.2013 http://www.motorrad-news.com/wp-content/uploads/2010/02/KTM-125-Race-Concept.jpg; 19.04.2013 http://www.hdwallpapers.in/walls/2010_honda_3r_c_concept-wide.jpg; 20.04.2013 http://www.2ri.de/Images/Big/8/Honda_Honda-USA-stellt-Concept-Bike-Stateline-Slammer-Bag ger-vor_2.jpg; 20.04.2013 http://2.bp.blogspot.com/_FoXyvaPSnVk/Ss9bFuACdrI/AAAAAAACItY/0YjjEb-d698/s1600/BMW- SIMPLE-Concept-2.jpg; 20.04.2013

Abb.30: Chevrolet EN-V Concept

38

Abb.31: Kobot Carscoop

38

Abb.32: Toyota i-Real Concept

38

Abb.33: Hyundai e4u Abb.34: Kobot_2 Abb.35: Toyota i-Road Concept

39 39 39

Abb.36: Honda U3-X_Conept_1 Abb.37: Honda U3-X_Conept_2

40 40

Abb.38: Honda U3-X_Conept_2 Abb.39: eMonocycle Abb.40: Audi Avatar Concept

40 41 41

Abb.41: BioThink Concept

41

Abb.42: Honda Conceptcar

42

Abb.43: VIERIA Concept

42

Abb.44: Toyouta i-Unit

43

Abb.45: Tron Concept Abb.46: Toyota PM Concept

43 43

Abb.47: K2 Kickboard 44 Abb.48: Skateboard 44 Abb.49: Ausgangsmodell HTBLVA Ferlach 44 Abb.50: Tretroller 45 Abb.51: Skater|Polen 46 Abb.52: BMW C1 E

48

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Abb.53: PEDACO Bike Abb.54: Vectrix

48 48

Abb.55: ELMOTO HR2 eBike Abb.56: Verkehrsschild Wien

49 50

Abb.57: Sicherheit Abb.58: Bodenmarkierung_1

52 53

Abb.59: Bodenmarkierung_2 Abb.60: Rad_Impression1 Abb.61: Rad_Impression2 Abb.62: Rad_Impression3 Abb.63: Rad_Impression3 Abb.64: Projekt Ergonomie TU Chemnitz

54 56 57 58 61 62

Abb.65: Ergonomie|Bewegung

62

Abb.66: Tripp-Trapp

62

Abb.67: Fahrradlenker

63

Abb.68: Griffe

64

Abb.69: Bremshebel

64

Abb.70: Fahrradrahmen Abb.71: Tretroller|Trittbrett Abb.72: Gel채ndetaugliche Reifen

64 65 66

Abb.73: Impression_Ergonomie1

67

Abb.74: Skribbles elektroKickboard_1 Abb.75: Skribbles elektroKickboard_2 Abb.76: Skizzen elektroKickboard_1 Abb.77: Skizzen elektroKickboard_2 Abb.78: Skizze Blaues Konzept Abb.79: Formfindung_1; PC Abb.80: Formfindung_2; PC

71 73 75 76 77 79 80

260

http://www.pedaco.at/media/peda_1329937224.jpg; 20.04.2013 http://s3.amazonaws.com/estock/fspid11/13/49/25/0/vectrix-electric-superbike-1349250-o.jpg; 20.04.2013 http://auto.pege.org/2009-hannover/neues-modell_print.jpg; 20.04.2013 http://www.fahrradwien.at/wp-content/uploads/2013/04/Fahrradstra%C3%9Fe4_sebastian_phil ipp.jpg; 20.04.2013 http://www.btwin.com/de/img/c/60.jpg; 20.04.2013 http://1.bp.blogspot.com/-4QD3g1_Zals/Tf4kcqLqfYI/AAAAAAAAA8s/3v7KXl0zzY8/s1600/ IMAG0324-706314.jpg; 20.04.2013 http://www.varad.de/files/graf.jpg; 20.04.2013 http://ais.badische-zeitung.de/piece/03/92/be/84/59948676.jpg; 20.04.2013 http://www.dvr.de/download/DVR_info_2008-4_2_Radfahrer_Einbahnstrassen.jpg; 20.04.2013 http://lobby.ig-fahrrad.org/cms/wp-content/uploads/built_Heather1.jpg; 20.04.2013 http://archdezart.com/wp-content/uploads/2011/11/05_manubrio_vintage.jpg; 20.04.2013 http://www.tu-chemnitz.de/mb/ArbeitsWiss/sites/default/files/images/Forschung/009.jpg; 20.04.2013 http://img.fotocommunity.com/images/weibliche-Modelle-kein-Akt/Modelle-Studio/Akrobatik- a27560141.jpg; 20.04.2013 http://www.kindercompagnie.nl/images/products/1280x1280/3643/tripp-trapp-kinderstoel-don ker-blauw.jpg; 20.04.2013 http://blog.gessato.com/wp-content/uploads/2012/07/fy-hand-made-wooden-bicycle-handlebar- gessato-gblog-10.jpg; 20.04.2013 http://www.rad-komponenten.de/images/product_images/original_images/149097.jpg; 20.04.2013 http://www.zweiradladen-aurich.de/wp-content/gallery/flash-hi-mod-29er-3/cannondale-flash- hi-mod-29er-3-carbon-29-neunundzwanziger-onlineshop-shop-aurich-ostfriesland-oldenburg- bremen-hamburg-hannover-avid-bremshebel.jpg; 20.04.2013 http://fstatic1.mtb-news.de/f/nb/bb/nbbbru3b5386/large_SenneswL1.JPG?0; 20.04.2013 http://www.jenne.vamosaver.de/RTR/RTR_Blau5.JPG; 20.04.2013 http://www.blogcdn.com/www.autoblog.com/media/2012/01/34-2012-mercedes-ml350-offroad. jpg; 20.04.2013 http://www.sutra-collective.de/wp-content/uploads/2011/07/IMG_0834.jpg Abbildung 74-91 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt

Abb.81: Formfindung_3; PC Abb.82: Farbfindung_1; PC Abb.83: Farbfindung_2; PC Abb.84: Farbfindung_3; PC Abb.85: Farbgebung_Endkonzept; PC Abb.86: Seitenansicht; Maya Abb.87: Fronansicht; Maya Abb.88: Draufsicht; Maya Abb.89: Aufriss; Maya Abb.90: Seitenansicht2; Maya Abb.91: Seitenansicht3; Maya Abb.92: Zielgruppe

81 82 83 84 85 86 86 86 87 87 87 90

Abb.93: Moodboard

91

Komposition aus mehreren Bildern folgender Quellen: http://www.jugendtrainiertfuerolympia.de/uploads/pics/imago_radsport.jpg; http://www.presse.dak.de/ps.nsf/RefUNID/913EE12CBF02C809C125761800536074/$File/Fami lie_spielt_Fussball_am_Strand_500.jpg; http://data6.blog.de/media/480/4612480_d4c960a628_m.jpeg; http://diepresse.com/images/uploads/8/c/4/714948/pendler_jeder_achte_verlaesst_pend ler20111206193053.jpg; http://static1.kleinezeitung.at/system/galleries_520x335/upload/1/3/4/2160220/726- studenten_101009-scheri.jpg; http://cdn1.vienna.at/2013/03/TU_Studenten_APA.jpg; http://static1.nachrichten.at/storage/scl/import/alfa/muehlviertel/221530_m0msw380h 285q80v31004_xio-fcmsimage-20100408180649-006003-4bbdff19aec5c.300090584_1001. jpg?version=1270742976; 17.04.2013 Komposition aus mehreren Bildern folgender Quellen: http://www.spox.com/de/sport/mehrsport/radsport/0901/Bilder/radsport-musterbild-514.jpg http://static1.kleinezeitung.at/system/galleries_520x335/upload/1/5/4/2610796/bewegung_dore en_salcher726.jpg http://www.technogym.com/media/immagini/7447_benefici_movimento_big.jpg http://astroblog.net/wp-content/uploads/2011/11/leichtigkeit.jpg http://www.tour-blog.de/2010/07/Segeln%20Cherbourg%2003%203000.jpg http://www.leichtlaufen.de/wp-content/uploads/2012/10/Freiheit_Fliegen1377457_71238299.jpg http://st.gdefon.ru/wallpapers_original/wallpapers/221479_svoboda_-veter_-nebo_- volny_1920x1200_%28www.GdeFon.ru%29.jpg http://www.tischlereikirchmair.at/img.php?x=1024&y=768&img=aHR0cCUzQSUyRiUyRnd3dy50aX NjaGxlcmVpa2lyY2htYWlyLmF0JTJGc2FudG9zQ01TJTJGYWRtaW4lMkYuLiUyRmRhdGElMkZjb GlwYm9hcmQlMkYyNzliMTA0MzY5MWQ4YWE1YTBjNTBmYTJmYmJiY2E4Ni5qcGc= http://stefan-sowa.de/images/strommast_1024.jpg http://pnocee.com/uploaded/iStock_000007618481Medium.jpg http://os1.i.ua/1/101/531352.jpg 261

Abb.94: Renderings Rotes Konzept 92 Abb.95: Detail Lenker 93 Abb.96: Lenkeransichten 95 Abb.97: Coputerrendering Seitenansicht 96 Abb.98: Detail Reifen 97 Abb.99: Frontansicht 98 Abb.100: Seitenansicht 98 Abb.101: Draufsicht 98 Abb.102: Überarbeitetes Gesamtkonzept 99 Abb.103: elektroKickboard Logo 102 Abb.104: elektroKickboard Logo_1 103 Abb.105: Rot 178|22|0; inDesign 106 Abb.106: Impression_Opferung 107 Abb.107: Mars 107 Abb.108: Impression_Verführung 107 Abb.109: Rote Tinte 108 Abb.110: Feuer

108

Abb.111: Venus von Willendorf

108

Abb.112: Schuhe_Louboutin 109 Abb.113: Rot 136|0|0; RGB; inDesign 109 Abb.114: Rot 255|0|0; RGB; inDesign 109 Abb.115: #80080|Purpur; forret 110 Abb.116: #FF2400|Kermes|Scharlach; forret 110 Abb.117: #FF2400|Karminrot; forret 110 Abb.118: Flagge|Österreich 111 Abb.119: Rotes Fahrrad 111 Abb.120: Impression Rot Abb.121: Blau 44|11|175; inDesign Abb.122: Blau_Dimensionen Abb.123: Wegwarte

111 112 112 112

Abb.124: Toscani

113

262

http://inline.rollsport.ch/wp-content/uploads/2011/05/DV22132.jpg http://kestrelservicesllc.com/images/EVs/KTM%20Electric%20Dirt%20Bike%203a.jpg http://www.camprubicon.com/wp-content/uploads/2012/02/pic-1.jpg; 19.04.2013

http://www.tageswoche.ch/images/cms-image-000998876.jpg; 21.04.2013 http://mail.colonial.net/~hkaiter/planetwebpages08/FOV1-00033835/clipart/Mars.jpg; 19.03.2013 http://bilder.4ever.eu/andere/mund-145291; 21.04.2013 http://2.bp.blogspot.com/_F9eEPhIpMqc/TBjTogx5OtI/AAAAAAAABRs/mHHuw3ahp70/s1600/ DSC00629.JPG; 21.04.2013 http://www.noen.at/storage/pic/symbolbilder/polizei_-_feuerwehr_-_ feuer/844205_1_27C4_114FAA.jpg?version=1358954699; 19.03.2013 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/Vienna_-_Willendorf_Venus_Natural_His tory_Museum_-_6190.jpg; 21.04.2013 http://www.luxusfans.de/wp-content/uploads/2010/09/louboutin.jpg; 21.04.2013 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt von der Diplomarbeitsgruppe erstellt web.forret.com; 28.04.2013 web.forret.com; 28.04.2013 web.forret.com; 28.04.2013 http://www.horizont-mensch.de/cms/upload/Bilder_08-07/Logos/sterreich_Flagge.jpg; 21.04.2013 http://2.bp.blogspot.com/-9S0-p8Ffg4I/UUX-dWOpE-I/AAAAAAAAGr0/70LOYS6T0k0/s1600/Itca- Vintage-Rennvelo-Rot-Schwarz-3170405-Ma%CC%88rz+17,+2013.jpg; 21.04.2013 http://www.urban-faces.com/wp-content/uploads/2012/04/Fotolia_34553939_S.jpg; 21.04.2013 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt von der Diplomarbeitsgruppe erstellt http://commondatastorage.googleapis.com/static.panoramio.com/photos/original/28509552.jpg; 21.04.2013 http://meandasuicide.files.wordpress.com/2011/05/olivieripriest_nun.jpg; 21.04.21013

Abb.125: Untreue

113

Abb.126: #4B0082|Indigo; forret Abb.127: Blaues Schlafzimmer

114 114

Abb.128: Entspannung 114 Abb.129: Ludwig XIV 115 Abb.130: Blaue Ameisen 115 Abb.131: #4169E1|Königsblau; forret 115 Abb.132: Uniform 116 Abb.133: #000080|Navy|Ultramarin; forret 116 Abb.134: Ultramarin|Pulver 116 Abb.135: Aviation Abb.136: Grün 0|144|37; inDesign Abb.137: Grün 106|198|80; inDesign Abb.138: Spectrum

117 118 118 118

Abb.139: Addititve Farbmischung Abb.140: Grüne Energie

119 119

Abb.141: Wachstum Abb.142: Grün 60|255|3; inDesign Abb.143: Nachhaltigkeit Abb.144: Osiris Abb.145: Umwelt Abb.146: Impression_Gelassenheit Abb.147: Türkis 0|174|239; inDesign Abb.148: #7FFFD4|Aqua; forret Abb.149: #E0FFFF|Light Cyan; forret Abb.150: #40ED0D0|Turquoise; forret Abb.151: #00FFFF|Cyan; forret Abb.152: #008080|Teal; forret Abb.153: Displayanzeige_Rent a Kick Abb.154: Petrol 85|151|165; inDesign Abb.155: Impression_Petrol Abb.156: Aluminium Abb.157: Alufolie Abb.158: Impression_Alu

119 120 120 120 121 121 122 122 122 123 123 123 124 124 125 128 128 128

http://wedding-pictures.onewed.com/match/images/48617/bridal-style-wedding-ideas-so mething-blue-etsy-wedding-hair-flower.original.jpg?1357267076; 21.04.2013 web.forret.com; 28.04.2013 http://www.maisonsdumonde.com/images/produits/FR/fr/taille_hd/13/19/50140272_104.jpg; 21.04.2013 http://images.suite101.com/324965_de_wellness.jpg; 21.04.2013 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/Louis_XIV_of_France.jpg; 21.04.2013 http://reiseheim.zxq.net/chinapix/blaue.ameisen.jpg; 12.03.2013 web.forret.com; 28.04.2013 http://de.academic.ru/pictures/dewiki/85/Uniform_Gen_Guisan_Hut.jpg; 12.03.2013 web.forret.com; 28.04.2013 http://www.formenspezialist.de/media/catalog/product/cache/1/image/9df78eab33525d08d6e5f b8d27136e95/1/1/110_1.jpg; 12.03.2013 http://bedupako.com/blog/wp-content/uploads/2011/10/aviation.jpg; 21.04.2013 http://de.academic.ru/pictures/dewiki/83/Spectrum_2400_1800_S_G.png; 21.04.2013 http://de.academic.ru/pictures/dewiki/65/Additive_RGB_Circles-48bpp.png; 21.04.2013 http://www.elektro-buck.de/tl_files/files/images/hintergrundbilder/gebaeudetechnik.jpg; 21.04.2013 http://fuerlinger.files.wordpress.com/2012/10/elefantengras_blueht.jpg; 21.04.2013 http://4.bp.blogspot.com/-dDmtCGljldY/T__auTdNzFI/AAAAAAAAAcw/G5cXJ8LJqMQ/s1600/bild_ disy_umwelt_it.jpg; 10.03.2013 http://www.allesoveregypte.nl/osiris.jpg; 21.04.2013 http://weblog.bio-natur.at/wp-content/uploads/2010/03/gruene-kokosnuesse.jpg; 21.04.2013 http://de.flash-screen.com/free-wallpaper/uploads/201004/imgs/1270186232.jpg; 21.04.2013 http://rewalls.com/pic/201010/2560x1440/reWalls.com-4073.jpg; 21.04.2013 http://jumk.de/mein-pse/iod.jpg; 21.04.2013 http://www.i-ref.de/wp-content/uploads/2012/09/Alufolie-4955-Bearbeitet_1920.jpg; 21.04.2013 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt web.forret.com; 28.04.2013 web.forret.com; 28.04.2013 web.forret.com; 28.04.2013 web.forret.com; 28.04.2013 web.forret.com; 28.04.2013 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt von der Diplomarbeitsgruppe erstellt http://rewalls.com/pic/201010/2560x1440/reWalls.com-4073.jpg http://jumk.de/mein-pse/iod.jpg; 21.04.2013 http://www.i-ref.de/wp-content/uploads/2012/09/Alufolie-4955-Bearbeitet_1920.jpg https://www.wabeco-remscheid.de/images/upload/Anwendungsbeispiele/090917_0588%20web. jpg; 21.04.2013 263

Abb.159: Fr채sen von Aluminium Abb.160: Audi_Leichtbau Abb.161: Aluminiumfassade Abb.162: Aludose

129 129 130 130

Abb.163: Espressokocher

130

Abb.164: Aluminiumskulptur Abb.165: Disney Concert Hall

131 132

Abb.166: ThyssenKrupp|Logo

133

Abb.167: Kubisch Fl채chenzentriert|Aust. 133 Abb.168: Kubisch Raumzentriert|Ferrit

133

Abb.169: Nirosta_Produktion Abb.170: Nirosta

134 135

Abb.171: Bearbeitung Nirosta|Flexen Abb.172: Polyurethan|Strukturformel Abb.173: St체hle aus Polyurethan

135 136 137

Abb.174: Polyurethan Abb.175: Polyurethan2

137 138

Abb.176: Polyurethanerzeugung Abb.177: Polyurethan-Schaumstoff Abb.178: Bodenbelag Polyurethan

138 139 139

Abb.179: Polyurethanerzeugung

139

Abb.180: Radnabenmotor 142 Abb.181: Lohner-Porsche-Elektrofahrzeug 142 Abb.182: Megola 143 Abb.183: Killinger & Freund Motorrad 143 Abb.184: VW eT! 264

144

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Abb.185: Brabus Concept Car1

144

Abb.186: Brabus Concept Car1|2

144

Abb.187: Fraunhofer „frecco“

145

Abb.188: „frecco“ 2

145

Abb.189: Li-Ionen-Akku

146

Abb.190: Lithium

146

Abb.191: eRoller

146

Abb.192: Li-SO2 Batterie

147

Abb.193: Sony Hi8-Videokamera Abb.194: Modellbau

147 148

Abb.195: Taschenleuchte

148

Abb.196: Akkuschrauber

148

Abb.197: HILTI Abb.198: Ladestation

149 149

Abb.199: Jaguar|cx75

150

Abb.200: Li-Polymer-Akku

150

http://i174.photobucket.com/albums/w119/zstaticz/slr%20brabus/2008-Brabus-Mercedes-Benz- SLR-Ro-4.jpg; 21.04.2013 http://biser3a.com/wp-content/uploads/2011/09/Brabus-High-Performance-4WD-Full-Electric-E- Class-1.jpg; 21.04.2013 http://www.google.at/imgres?um=1&newwindow=1&client=firefox-a&sa=X&rls=org.mozilla:de: official&hl=de&tbs=isz:l&tbm=isch&tbnid=GngEdm3IHkpsjM:&imgrefurl=http://www.presse box.de/attachments/details/311280&docid=xo4vCSu895Q0rM&imgurl=http://www.pressebox. de/attachment/311280/artega.jpg&w=3285&h=1865&ei=UQ90UfObDOqu4QSz-IHgAg&zoom=1 &ved=1t:3588,r:0,s:0,i:83&iact=rc&dur=1446&page=1&tbnh=169&tbnw=298&start=0&ndsp=16&t x=187&ty=48&biw=1407&bih=769 http://www.almightydad.com/wp-content/uploads/2010/05/Radnabenmotor_tcm63-50480.jpg; 21.04.2013 http://image.made-in-china.com/2f0j00cMEtJzCqbsgI/Lithium-Battery-1300-mAh-3-V.jpg; 21.04.2013 https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/21/Limetal.JPG/1024px-Limetal.JPG; 21.04.2013 http://www.lagolfstore.de/WebRoot/Store16/Shops/61467779/5027/50C9/F36A/F534/364F/ C0A8/29C3/B5AF/Kiffe_spirit_lagolfstore.jpg; 21.04.2013 http://image.made-in-china.com/2f0j00YMSQeZBGJTcE/Lithium-Sulfur-Dioxide-Cells-2-9V-.jpg; 21.04.2013 http://www.4x12.com/ebay/cam4.jpg; 21.04.2013 http://www.modell-bau.at/wmi/2013/nt/presse/fotos/rueckschau/original/ModellbauMes se-140-2081.jpg; 21.04.2013 http://www.sports-experts.com/medias/sys_master/celum_assets/0fc/91c/8968901361694_F_160 6750054_97_B_03_316686_eps.jpg?1; 21.04.2013 http://www.oldskoolman.de/bilder/plog-content/images/hintergrundbilder/1280x1024/wallpaper- werkzeug.jpg; 21.04.2013 http://www.hilti.com.au/fstore/holau/LinkFiles/Hilti_W6_1680x1050.jpg; 21.04.2013 http://www.ansmann.de/fileadmin/user_upload/Ansmann/Downloads/Presse/Ladegeraete/Akku- Ladegeraete/5117003_Photocam_III/5117003-NiBC-PhotoCamIII-EU-4AA2100maxE-bu_CMYK_ print.jpg; 21.04.2013 http://www.google.at/imgres?um=1&newwindow=1&client=firefox-a&rls=org.mozilla:de:official& hl=de&tbs=isz:l&tbm=isch&tbnid=lfiS1AN9_4b61M:&imgrefurl=http://wallpaperstock.net/jagu ar-c-x-style_wallpapers_5003_1920x1200_1.html&docid=0RoNE6GyYv8eRM&imgurl=http:// wallpaperstock.net/jaguar-c-x-style_wallpapers_5003_1920x1200.jpg&w=1920&h=1200&ei=YjB 0UZ7uDaSO4ASvmoDoCw&zoom=1&ved=1t:3588,r:20,s:0,i:151&iact=rc&dur=1080&page=2&tb nh=175&tbnw=275&start=15&ndsp=20&tx=199&ty=51&biw=1407&bih=769; 21.04.2013 http://picture.yatego.com/images/4e8e9892239382.9/big_Poly_Samsung_SGH-X200-kqh/akku-li- polymer-passend-fr-samsung-sgh-c120---c130---c140---c260---c270---c300-etc-.jpg; 21.04.2013 265

Abb.201: Li-FePO4-Akku 151 Abb.202: Photovoltaikanlage Abb.203: Solarmodul Abb.204: Parallelschaltung

152 153 153

Abb.205: Serienschaltung

153

Abb.206: Anregung des Elektrons

154

Abb.207: Solarmodul

155

Abb.208: Pholovoltaikmodul

155

Abb.209: Bluetooth Logo

156

Abb.210: Blauzahn Origami Abb.211: Bluetooth Kennzeichnung

156 156

Abb.212: Icon W-LAN

158

Abb.213: Bluetooth Kopfhรถrer Abb.214: Nokia

159 161

Abb.215: Sicherheitsmodi1 Abb.216: Sicherheitsmodi2

162 163

Abb.217: Scheibenbremse Abb.218: Austin Healey 100S

164 165

Abb.219: Scheibenbremse Serie

165

Abb.220: Tigerpanzer Abb.221: Tucker Torpedo Abb.222: Jaguar|C-Type Abb.223: Austin Healey 2

166 166 167 167

Abb.224: Citroen DS3

168

266

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Abb.225: Alfasud

169

Abb.226: TFT-Display

170

Abb.227: Funktionsprinzip Abb.228: TFT-Display1

172 173

Abb.229: TFT-Display2

173

Abb.230: Transistor

174

Abb.231: Feldeffekttransisitor1 Abb.232: Feldeffekttransisitor2 Abb.233: LCD-Display

174 174 175

Abb.234: Philips_Display Abb.235: Aktiv-Matrix

176 177

Abb.236: TRON Concept Abb.237: Atommodell Abb.238: B채ndermodell Abb.239: LED

178 178 179 181

Abb.240: LED-Lampen Abb.241: LED-Lampen Abb.242: LED-Aufbau Abb.243: LED Impression

181 182 182 184

Abb.244: Allianz Arena|LED-Fassade Abb.245: LED-Architekturkonzept Abb.246: Leuchtdiode

184 185 185

Abb.247: CarSharing1

188

Abb.248: CarSharing2

188

Abb.249: CarSharing3

188

http://www.mad4wheels.com/webpics/hires/00002863%20-%201968%20NSU%20Ro%2080/1968_ NSU_Ro_80_003_4598.jpg; http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/Alfa_Ro meo_Alfasud_1.3_5door_rear.JPG; 21.04.2013 http://www.scope.uni-stuttgart.de/pressemappe/Bilder_Institute/6_BildschirmTechnik-Fruehhauf/ Bild1.JPG; 13.03.2013 http://www.chip.de/ii/182065670_7f45fe1f34.jpg; 22.04.2013 http://www.conrad.de/medias/global/ce/4000_4999/4100/4150/4159/415930_LB_00_ FB.EPS_1000.jpg; 22.04.2013 http://www.conrad.at/medias/global/ce/3000_3999/3700/3740/3741/374146_BB_00_ FB.EPS_1000.jpg; 22.04.2013 http://www.spiderpig.de/wordpress/wp-content/uploads/1000px-N-Kanal-MOSFET_Schema. svg_.png; 13.03.2013 http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/bilder/02070111.gif; 13.03.2013 http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/bilder/05101612.gif; 13.03.2013 http://www.chip.de/ii/1/6/6/0/1/6/7/3/Samsung_Serie_9_900X4C-335b3f84af66cf19.jpg; 22.04.2013 http://ecx.images-amazon.com/images/I/71%2B0L3ZTnML._AA1500_.jpg; 22.04.2013 http://de.academic.ru/pictures/dewiki/80/Pinball_Dot_Matrix_Display_-_Demolition_Man.JPG; 22.04.2013 http://drymronair.files.wordpress.com/2012/03/tron_car_wallpaper.jpg; 22.04.2013 http://myschool.co.il/alnjah/files/2013/02/atom.jpg; 22.04.2013 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt http://fc02.deviantart.net/fs71/f/2012/035/f/0/atom_smash_by_scoop6274-d4omdpx.png; 22.04.2013 http://deinbauguide.de/wp-content/uploads/2011/09/LED.jpg; 22.04.2013 http://img.gawkerassets.com/img/17un3w1bo8rqbjpg/original.jpg; 22.04.2013 http://lichtforum.files.wordpress.com/2013/02/led-aufbau1.jpg; 22.04.2013 http://www.mediaarchitecture.org/wp-content/uploads/HYPERSURFACE-ARCHITECTURE-REDUX-x.jpg; 22.04.2013 http://www.football-pictures.net/data/media/168/Allianz_Arena_Bayern_Munih.jpg; 22.04.2013 http://citygatenord.de/bilder/inhalt_visualisierung_gibbins_3500x2198.jpg; 22.04.2013 http://www.conrad.at/medias/global/ce/1000_1999/1800/1800/1800/180005_LB_00_FB.EPS_1000. jpg; 13.03.2013 http://www.carstyling.ru/resources/studios/2011_EDAG_Light_Car_Sharing_Concept_01.jpg; 22.04.2013 http://www.bimmertoday.de/wp-content/uploads/DriveNow-CarSharing-BMW-Sixt-022.jpg; 22.04.2013 http://www.michelinchallengebibendum.com/var/plain_site/storage/images/media/images/ tamyca-team/132924-1-fre-FR/tamyca-Team.jpg; 22.04.2013 267

Abb.250: CarSharing4

189

Abb.251: Bikesharing Abb.252: App1

189 192

Abb.253: App2 Abb.254: Apple Icon Abb.255: Android Icon Abb.256: Google Play Icon Abb.257: RK Icon1 Abb.258: RK Icon2 Abb.259: RK Login Abb.260: RK Menü Abb.261: RK Navi Abb.262: RK Display Abb.263: Dockingstation1

192 193 193 193 194 194 194 195 195 195 198

Abb.264: Dockingstation2

198

Abb.265: Dockingstation3

198

Abb.266: RWE Ladestation

199

Abb.267: LEW eBike Station Abb.268: Bhf Klagenfurt Abb.269: Skizze Dockingstation Abb.270: Solarenergie

199 200 200 201

Abb.271: Entwurf Dockingstation Abb.272: Vorbereiten Grundform Abb.273: Bearbeiten der Dockingstation Abb.274: Lackierte Dockingstation Abb.275: Trennschleifen|Winkelschleifer Abb.276: Schweißen des Unterbaus Abb.277: Fertiger Aluminiumunterbau Abb.278: Radnabenmotor|GreenRoad Abb.279: Techn. Attribute|Unterbau Abb.280: Screenshot inDesign Abb.281: Screenshot Illustrator Abb.282: Screenshot Photoshop

203 204 205 206 210 211 212 213 213 216 217 218

268

http://www.crinox.com/sites/default/files/1_DriveNow_Koeln_%28c%29DriveNow_DavidUlrich. crinox.jpg http://www.wbur.org/files/2011/04/0421_bike-share-dc.jpg; 22.04.2013 http://www.android-hilfe.de/attachments/smalltalk-offtopic/122538d1347764647-pflicht-fuer-jeden-android-fan-20110211android1920x108.jpg; 22.04.2013 http://fs01.androidpit.info/ass/x50/9796050-1365136416200.jpg; 22.04.2013 http://www.aisquared.com/blog/wp-content/uploads/2011/12/app_store_icon.png; 22.04.2013 http://www.phnt.net/images/Android_icon.png; 22.04.2013 http://www.htcinside.de/wp-content/uploads/2012/06/google_play_store_logo.jpg; 22.04.2013 Abbildung 257-262 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt

http://www.itwissen.info/bilder/docking-station-mit-schnittstellen-fuer-ibm-thinkpad-foto-ibm. png; 20.02.2013 http://images.otto.de/asset/mmo/formatz/Philips-DC291-Dockingstation-iPod-iPhone- iPad-5474431.jpg; 20.02.2013 http://www.stromtankstellen.eu/images/773px-EV_Station_of_Nissan_Global_Headquarters.jpg; 22.02.2013 http://www.michelinchallengebibendum.com/var/plain_site/storage/images/media/images/rwe- ladestation/146361-1-fre-FR/RWE-Ladestation.jpg; 22.02.2013 http://www.fahrzeugbilder.de/1024/eine-ebike-ladestation-lechwerke-vor-62233.jpg; 18.04.2013 zur Verfügung gestellt von Siegfried Damm; 07.04.2013 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt http://www.thomaslloyd-solartechnik.de//wp-content/uploads/static/nutzung-mit-solarenergie- geld-verdienen.jpg; 22.02.2013 Abbildung 271-282 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt

Abb.283: Logo CINEMA 4D Abb.284: Screenshot Maya Abb.285: MS Office Logo Abb.286: Pro-E Logo

219 220 221 222

www.3dartistonline.com/news/2001/09/cinema-4d-release-13-arrives-in-stylec; 17.12.2012 von der Diplomarbeitsgruppe erstellt www.easyquestion.net/learninginadigitalworld/software/microsoft-office/; 17.12.2012 http://www.varatech.com/images/Varatech%20Bommalu/Varatech/proe%20logo.jpg; 10.03.2013

269

15.4â&#x20AC;&#x2021; Anmerkungsverzeichnis

270

271

1 http://www.lebensland.com/de/ueber-uns/einleitung; 24.11.2012 2 Vgl. http://www.lebensland.com/de/ueber-uns/einleitung; 24.11.2012 3 http://www.greenroad.at/index.php/unternehmen/wir-ueber-uns; 24.11.2012 4 Vgl. http://www.greenroad.at/index.php/unternehmen/das-unternehmen; 24.11.2012 5 Vgl. http://www.greenroad.at/index.php/unternehmen/wir-ueber-uns; 24.11.2012 6 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Mofa; 14.1.2013 7 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Pedelec; 14.1.2013 8 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrofahrrad; 14.1.2013 9 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Kickboard; 12.01.2013 10 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Skateboard; 12.01.2013 11 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromotorroller 12 Vgl. http://sicherheitslexikon.kfv.at/detail/eintrag/scooter-und-kickboards/; 20.11.2012 13 Vgl. http://sicherheitslexikon.kfv.at/detail/eintrag/scooter-und-kickboards/; 20.11.2012 14 Vgl. http://www.land-oberoesterreich.gv.at/cps/rde/xchg/SID-3DCFCFC3-EF2C1743/ooe/hs.xsl/23834_DEU_HTML.htm; 20.11.12 15 http://www.oeamtc.at/?id=2500%2C1095887%2C%2C; 20.11.2012 16 http://www.argus.or.at/info/rad-und-recht/wichtigsten-bestimmungen-stvo-und-fahrradverordnung; 20.11.2012 17 http://www.jusline.at/68_Verhalten_der_Radfahrer_StVO.html; 20.11.2012 18 Vgl. http://www.ergo-online.de/site.aspx?url=html/organisation_arbeitsschutz/grundbegriffe/was_ist_ergonomie_.htm#5; 20.3.2013 19 Vgl. http://www.tretrollersport.at/dispatcher.php?action=tretroller&kategorie=konstruktion; 20.3.2013 20 Vgl. Heller, Eva: Wie Farben wirken. Farbpsychologie, Farbsymbolik, Kreative Farbgestaltung. 5.Aufl.- Reinbek bei Hamburg: Rowohlt Verlag, 2009, S.51-68 21 Vgl. ebd. S.21-46 22 Vgl. ebd. S.71-84 23 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%BCn; 4.12.2012 24 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%BCn; 4.12.2012 25 (=Anm. 20), S.71-84 26 Vgl. ebd. 27 Vgl. ebd. 28 Vgl. http://www.lichtkreis.at/html/Wissenswelten/Welt_der_Farben/wirkung-farbe-gruen.htm; 4.12.2012 29 Vgl. ebd. 30 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Cyan; 02.03.2013 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/T%C3%BCrkis_%28Farbe%29; 02.03.2013 31 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Aluminium; 9.2.2013 32 Vgl. http://www.aluinfo.de/index.php/werkstoff-aluminium.html; 9.2.2013 33 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Rostfreier_Stahl; 15.12.2012 34 Vgl. http://www.thyssenkrupp-nirosta.de/index.php?id=580#c2208; 15.12.2012 35 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Polyisocyanate; 20.02.2013 36 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Polyurethane; 20.02.2013 37 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Nabe; 2.2.2013 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Welle_% 28Mechanik%29; 2.2.2013 272

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Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Dockingstation; 19.02.2013 Vgl. http://www.adobe.com/de/products/indesign/faq.html; 14.12.2012 Vgl. http://www.adobe.com/de/products/illustrator/faq.html; 14.12.2012 Vgl. http://www.adobe.com/de/products/photoshop/faq.html#product-information; 14.12.2012 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Cinema_4D; 27.11.2012 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Maya_%28Software%29; 14.12.2012 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Office; 29.09.2012 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Creo_Parametric; 27.11.2012

275

15.5â&#x20AC;&#x2021; Quellenverzeichnis

276

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Printmedien:

Bastian, Peter; Bumiller, Horst; Burgmaier, Monika u.a.: Fachkunde Elektrotechnik. 24. Aufl. 2005 - Haan-Gruiten: Verlag Europa-Lehrmittel, 2005 Heller, Eva: Wie Farben wirken. Farbpsychologie, Farbsymbolik, Kreative Farbgestaltung. 5.Aufl.- Reinbek bei Hamburg: Rowohlt Verlag, 2009

Quellen aus dem Internet:

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