acatech DISKUTIERT > TECHNOLOGISCHES WISSEN ENTSTEHUNG, METHODEN, STRUKTUREN KLAUS KORNWACHS (Hrsg.) Prof. Dr. Klaus Kornwachs Brandenburgische Technische Universität Cottbus Lehrstuhl Technikphilosophie 03013 Cottbus acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, 2010 Geschäftsstelle acatech Hauptstadtbüro Residenz München E-Werk Hofgartenstraße 2 Mauerstraße 79 80539 München 10117 Berlin T +49(0)89/5203090 T +49(0)30/206309610 F +49(0)89/5203099 F +49(0)30/206309611 E-Mail: [email protected] Internet: www.acatech.de ISSN 1861-9924/ISBN 978-3-642-14371-7/e-ISBN 978-3-642-14372-4 DOI 10.1007/978-3-642-14372-4 Mathematics Subjects Classification (2010): 62P30 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Überset- zung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungs- anlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fas- sung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmun- gen des Urheberrechtsgesetzes. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden dürften. Redaktion: Dr. Ulrich Glotzbach, Samia Salem Koordination: Prof. Dr. Klaus Kornwachs, Dr. Ulrich Glotzbach Layout-Konzeption: acatech Konvertierung und Satz: Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS, Sankt Augustin Einbandgestaltung: WMX Design GmbH, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem Papier springer.com acatech DISKUTIERT > TECHNOLOGISCHES WISSEN ENTSTEHUNG, METHODEN, STRUKTUREN KLAUS KORNWACHS (Hrsg.) INHALT > Geleitwort 9 Matthias Kleiner > Technisches Wissen. Entstehung – Methoden – Strukturen. Eine Einführung 11 Klaus Kornwachs/Günter Spur/Christoph Hubig TEIL 1: PRAKTISCHES KÖNNEN UND TECHNISCHE ERFAHRUNG 15 > „Aus Schaden wird man klug ...? Wie Technik Wissen gewinnt“ 17 Heinz Duddeck > Die Pragmatik des technischen Wissens oder: „How to do Words with things“ 37 Werner Rammert TEIL 2: TECHNIKWISSENSCHAFTLICHES WISSEN. GESTALTUNG, PROBLEME UND METHODEN 61 > Werte, Wissen und Wissensintegration in den Technikwissenschaften 63 Wolfgang König > Wie kann man Technik darstellen? Wie werden Technikdarstellungen verstanden? 81 Udo Lindemann > Zur heuristischen Funktion der technischen Handzeichnung 105 Ulrich Glotzbach > Die Hermeneutik des Technischen Wissens und die Zukunft der Bildung 121 Walther Ch. Zimmerli > Logische Strukturen technischen Wissens – Zur Wissenschaftstheorie der Technikwissenschaften 137 Klaus Kornwachs INHALT > TEIL 3: PERSPEKTIVEN EINER INNOVATIONSORIENTIERTEN TECHNIKWISSENSCHAFT 159 > Wissenstrends – Forschungstrends – Techniktrends 161 Hans-Jörg Bullinger >Marktorientierte Technikwissenschaft 183 Klaus Brockhoff > Leistung und Grenzen der Virtualität beim Wissenserwerb 211 Christoph Hubig > Was ist gesellschaftlich relevante Wissenschaft? 227 Nico Stehr > Technisches Wissen als Handlungsanleitung – ein Paradigma für eine Wissenschaftstheorie technischen Wissens? 241 Sandro Gaycken > Danksagung 261 > Teilnehmer der Konferenz 263 > Autorenverzeichnis 265 > GELEITWORT MATTHIAS KLEINER Die Idee einer Akademie der Technikwissenschaften lässt sich bis ins neunzehnte Jahr- hundert zurückverfolgen. Doch verschiedene Vorschläge dazu fanden zunächst kein Gehör. Akademien schienen den Geistes- und Naturwissenschaften vorbehalten, und die Technikwissenschaften sah man lange nicht als ihnen ebenbürtig an. Ihre Entste- hungsgeschichte war also immer auch begleitet vom Ringen um Anerkennung und Gleichberechtigung der technischen Wissenschaften. Das früher übliche Attribut der „angewandten“ Wissenschaften verwies bisweilen ein wenig herabsetzend auf ihre Zweckgerichtetheit und Anwendungsorientierung. Das ist inzwischen glücklicherweise anders. Denn Wissen und Erkenntnisse aus der Wissenschaft müssen der Anwendung übergeben werden – sonst bleiben sie reiner Selbstzweck. Im Wechselspiel von Grund- lagenforschung und Anwendung, von Erkenntnis hin zur Innovation entstehen neue Fragestellungen, die ihrerseits wieder weitere Grundlagenforschung, aber auch Fortent- wicklungen in den Anwendungen anstoßen. Das betrifft im Übrigen alle Wissenschaften – nicht nur die der Technik. Alle Disziplinen müssen für diese Zirkelbewegung offen sein. Zum Jahresbeginn 2008 wurde der Konvent für Technikwissenschaften in die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften – kurz acatech – überführt, und es war nur folgerichtig, sogleich eine Konferenz zu veranstalten unter der Leitfrage nach der inneren Verfasstheit von dem, was wir technisches Wissen nennen. Versammelt sind hier nun in schriftlicher Form die in beeindruckender Weise vielfältigen Beiträge, die den Begriff des technischen Wissens bestimmen, hinterfragen, untermauern und reflek- tieren und Bedingungen und Eigenschaften von technischem Wissen klären. Experten verschiedenster wissenschaftlicher Zweige liefern Denkfiguren, praktische Anschauung, theoretische Stützen und inhaltliches wie methodisches Rüstzeug. Hier lässt sich wohl in schöner Weise von Erkenntnisaustausch und von einem Miteinander im Denken und Wissen sprechen. Im vorliegenden Band vermutet Heinz Duddeck in seinem Beitrag, dass „[d]ie Scho- lastiker [...] sicherlich DFG-Mittel bewilligt“1 hätten, um die Existenz von Engeln zu bele- gen. Der Gedanke entlockte mir ein Schmunzeln. Denn natürlich ist, wie der Philosoph Martin Seel schreibt, „die messbare Seite der Welt nicht die Welt.“2 Die Technikwissen- schaften können messen, kalkulieren, konstruieren und vieles mehr, aber das Messen der 1 Duddeck in diesem Band, S. 35. 2 Martin Seel: Theorien, Frankfurt am Main: Fischer Verlag, 2009, S. 63. 9 MATTHIAS KLEINER Welt kann womöglich keine wissenschaftliche Disziplin leisten. Vereint jedoch können Wissenschaften vieles erfassen und die Welt Stück für Stück und immer besser verstehen. Dies geschieht durch ihre Verständigung untereinander und Veröffentlichungen wie diese, die Sie in der Hand halten. In diesem Sinne wünsche ich Ihnen als Präsident der Deutschen Forschungsgemeinschaft ebenso wie als Mitglied von acatech, der Deut- schen Akademie der Technikwissenschaften, eine aufschlussreiche Lektüre. 10 > TECHNISCHES WISSEN. ENTSTEHUNG – METHODEN – STRUKTUREN. EINE EINFÜHRUNG. KLAUS KORNWACHS/GÜNTER SPUR/CHRISTOPH HUBIG Die Wissenschaftstheorie und die Philosophie haben seit den 1990er Jahren begonnen, für die Technikwissenschaft zu leisten, was sie im 20. Jahrhundert für die Naturwissen- schaft bereits geleistet haben – eine Klärung der inneren Struktur des technischen Wis- sens. Dabei hat sich gezeigt, dass die Kunst zu konstruieren, zu bauen und Prozesse und Eigenschaften für Ziele zu nutzen, inhaltlich und strukturell über das naturwissenschaft- liche Wissen hinausgeht. Eine Eigenschaft wird erst dann zu einer technischen Funktion, wenn sie brauchbar hinsichtlich eines Zweckes gedeutet und interpretiert werden kann. Diese Interpretation ist nicht deduktiv bestimmbar, sondern vom Interesse desjenigen, geleitet der etwas bauen will. Damit geht eine Theorie des technischen Wissens über das hinaus, was wir von naturwissenschaftlichen Theorien her kennen. Die Bedeutung einer Untersuchung des technischen Wissens steht sicher außer Frage. Die universitäre Forschungslandschaft tut sich jedoch nach wie vor schwer damit, gerade dann interdisziplinär zu arbeiten, wenn es um das Wechselspiel von Technik- und Geisteswissenschaften geht. Zudem braucht eine solche Untersuchung die praktische Erdung. So haben an der Entwicklung der Wissenschaftstheorie der Physik nicht nur Logiker und Philosophen, sondern eben auch Physiker und Praktiker mitgewirkt. Die Wissenschaftstheorie hat es uns bei den Naturwissenschaften vorgemacht – sie begann mit ihrer Analyse, indem sie sich als erstes die Struktur des naturwissenschaftlichen Wissens, insbesondere des Wissens in der Physik, vornahm – erst später kam die Kritik der Methode dran. acatech hat im ersten Jahr des Bestehens als Deutsche Akademie der Technikwis- senschaften deshalb am 27. und 28. Juni 2008 im Produktionstechnischen Zentrum Berlin eine Konferenz veranstaltet, die einen Beitrag zur Forschungsdiskussion leisten will. Sie war bewusst angedacht zum Zeitpunkt der Gründung der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften, um auch den Reflexionsprozess über die methodischen, wis- senschaftstheoretischen und formalen Grundlagen der Technikwissenschaften sichtbar werden zu lassen. Die Fragen nach der Entstehung, Methode und Struktur technischen Wissens standen dabei im Mittelpunkt und wurden von Experten aus Theorie und Pra- xis der Technikwissenschaften, der Geisteswissenschaften, der Wissenschaftstheorie und des Wissensmanagements diskutiert. Ziel war es, die Konsequenzen eines neuen Verständnisses des technischen Wissens zu identifizieren sowie Hinweise und Empfeh- lungen für Wissenschaft und Praxis zu finden. 11 KLAUS KORNWACHS/GÜNTER SPUR/CHRISTOPH HUBIG Durch die Gründung von acatech als Deutsche Akademie der Technikwissenschaften haben die Technikwissenschaften in Deutschland sowohl ein Forum wie eine Interes- senvertretung in Form einer nationalen Akademie bekommen, wie sie in den meisten Industrienationen bereits verwirklicht worden ist. So gab es bereits am Ende des 19. Jahrhunderts verschiedene Ansätze, die Tech- nikwissenschaften akademisch gleichberechtigt zu behandeln. Doch die damalige In- itiative des Maschinenbau-Professors Alois Riedler zur Gründung einer „Akademie der technischen Wissenschaften“ in Preußen blieb erfolglos. Der Grund dafür war nicht etwa, dass es anderswo schon eine Akademie gegeben oder man Akademien keinerlei Bedeutung beigemessen hätte – ganz im Gegenteil! Die preußische Ministerialbüro- kratie verhinderte dieses Vorhaben nicht zuletzt mit dem Argument, dass den Tech- nikwissenschaften die Wissenschaftlichkeit fehle. Sie seien keine „echten“, theoretisch fundierten Wissenschaften wie die Naturwissenschaften, sondern nicht mehr als an- gewandte Naturwissenschaften. Dieses Urteil kann man übrigens heute noch auf den Fluren so mancher Universität oder Wissenschaftsinstitution hören! Mit großer Selbstverständlichkeit haben wir den Begriff der „Technikwissen- schaften“ eingeführt. Dabei erscheint klar, dass die Technik schon in frühester Phase der Menschwerdung durch die Herstellung von Werkzeugen eine Rolle spielt und es heute als selbstverständlich angesehen wird, dass aus naturwissenschaftlicher Grundlagenfor- schung neue Produkte und Verfahren entstehen. Was aber ist technisches Wissen? Gibt es so etwas überhaupt neben dem naturwissenschaftlichen Wissen? Oder ist es eine Erfindung der Ingenieure und Techniker, die ihr Tun gegenüber den Wissenschaften abgrenzen oder gar legitimieren wollen? Technik hat es zweifelsohne schon vor der Zeit gegeben, als die Naturwissen- schaften im modernen Sinn im 17. Jahrhundert entstanden. Aber hatte nicht auch schon Galileio Galiei Pumpen und Bewässerungsanlagen gebaut und Fernrohre verbessert? Bringen die Technikwissenschaften ein eigenes Wissen in die Welt und sind sie Aus- gangspunkt für das Entstehen von Physik und Chemie gewesen oder wenden sie heute lediglich das an, was Physiker und Chemiker erdacht haben? Die Verhältnisse sind nicht so eindeutig, dass man sie ohne weiteres für eventu- elle akademische Abgrenzungskonflikte instrumentalisieren könnte. Denn die Naturwis- senschaften wären ohne die Technik überhaupt nicht in der Lage, ihr Wissen in Form von Gesetzen zu behaupten – im Bereich der Geoforschung, der Kernforschung, der Elementarteilchenphysik mit ihren Beschleunigern und in vielen anderen Bereichen ist dies ganz offensichtlich gar nicht mehr möglich. Auch die Gesellschafts- und Gei- steswissenschaften bedienen sich der Rechnertechnik, der Kommunikationsmittel, der Datenanalyse. Umgekehrt hat die Wissenschaft längst aufgehört, etwas ausschließlich Theoretisches zu sein, das im Elfenbeinturm der „reinen“ Lehre existiert. Sie ist eine ak- tive, praktisch verändernde Gestaltungskraft in der Welt geworden. 12 TECHNISCHES WISSEN. ENTSTEHUNG – METHODEN – STRUKTUREN. Was unterscheidet dann die nichttechnischen Wissenschaften von der Technikwissen- schaft, der Technik und dem Handeln der Ingenieure? Wenig bis nichts sollte man mei- nen, denn die Wissenschaften – vor allem in ihren anwendungsorientierten Ausprä- gungen – sind immer technischer, und die Technik immer wissenschaftlicher geworden. Die Vermessung und dann die Technisierung der Welt zeigt, dass Technik immer schon Voraussetzung war, Wissenschaft treiben zu können, aber auch, dass Wissenschaft die Technik transparent gemacht hat, sie vom handwerklichen zum konstruktiven Umgang mit der Welt und den Dingen transformiert hat und Technik und Wissenschaft heute nicht mehr scharf voneinander getrennt werden können. Deshalb ist es Aufgabe des Wissenschaftlers zu verstehen, was genuin technisch an seiner Wissenschaft geworden ist, und Aufgabe des Technikers, zu verstehen, wie Wissenschaft seine jeweilige Technik verändert hat und weiter verändert. Nun haben die Bemühungen um das Selbstverständnis der Technikwissenschaften, wozu auch diese Konferenz – so hoffen wir – ein Baustein werden kann, historische Vor- läufer. Im Rahmen dieser Einleitung seien nur zwei Stränge erwähnt. Es sind zum einen die Bemühungen der Berlin Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften und der Klasse Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften gewesen, in Gestalt eines Konvents im Januar 1999 ein Arbeitssymposium zum Thema „Technikwissenschaften und Technik: Selbstverständnis – Gesellschaft – Arbeit“ zu veranstalten. Ein zweiter Strang stellt das in einigen Arbeits- sitzungen in Berlin erstellte Buch „Erkennen und Gestalten – eine Theorie der Technik- wissenschaften“, herausgegeben von Gerhard Banse, Armin Grunwald, Wolfgang König und Günter Ropohl, dar. Es formuliert, wenn auch noch nicht abschließend, die Rich- tung, in die auch diese Konferenz geht: Wie ist das technische Wissen beschaffen und wie hängen Wissen und Gestaltung zusammen? Einige der Autoren und Herausgeber waren bei der Konferenz anwesend, so dass eine Kontinuität in der Fortsetzung beider Stränge erwartet werden durfte. Konferenzen und Workshops sind in den Geistes- und Kulturwissenschaften das, was man in der Technik einen Test und in den Wissenschaften ein Experiment nennt: Man stellt Fragen – aber nicht an die Natur oder an den Apparat, sondern an Menschen, die Bescheid wissen, und lässt sie mit ihren Antworten und Argumenten unter möglichst idealen Bedingungen interagieren. Wenn die richtigen Fachleute zum richtigen Thema auch noch zum richtigen Zeitpunkt zusammen sind und man ihnen genügend Zeit lässt, müsste eigentlich etwas dabei herauskommen. Schaut man auf das Programm, so bereitet diese Konferenz in gewisser Weise den Rahmen für eine gründliche Analyse des technischen Wissens und dessen Systemati- sierung in der Technikwissenschaft vor: Ausgangspunkt technischen Wissens ist Prak- tisches Können und technische Erfahrung (Teil 1). Wie drücken wir diese Erfahrung aus, wie teilen wir sie mit? Und wie setzen wir Wissen, das wir aus der Beobachtung der 13