Kunst und Technik (eine gespannte doch manchmal glückliche Beziehung)


Das Fachgebiet der Sensoren - und komplementär damit zusammenhängend - der Aktuatoren (engl. "actuators"- in der deutschen Literatur häufig als "Aktoren" bezeichnet), wird meistens mit industrieller Prozesstechnik, Messlabors oder Forschung assoziiert.

Häufig werden Sensoren und Aktoren aber auch im gestalterischen Bereich eingesetzt - oder könnten hier sinnvoll eingesetzt werden. Hier stehen kreativer Ansatz und künstlerische Ausbildung tendenziell im Konflikt mit technischer Sprache und Herangehensweise.

Das Dilemma ist tatsächlich noch verwickelter: Gestalterische Wirkung basiert häufig auf Überraschung, Unvorhergesehenem, Bruch mit Gewohnheiten.
Technik, die diesen Prämissen folgte,würde gemeinhin als unzuverlässig, unkomfortabel, schwer bedienbar oder sogar als fehlerhaft empfunden, auch wenn sie in einem kreativen Projekt eingesetzt würde. Daher ist es äusserst schwierig, Künstler und Techniker in einer Person, in einer Rolle, zur gleichen Zeit zu sein.



Ästhetische contra physikalisch/chemische Ereignisse und Masseinheiten

Um einen industriellen Produktionsprozess erfolgreich durchzuführen, ist es oft erforderlich, physikalische oder chemische Grössen sehr genau, mit Abweichungen unter einem Promille oder wenigen ppm (parts per million) zu messen und zu steuern. Ungenaue Messungen bzw. Steuerungen führen zu minderwertigen oder unbrauchbaren Produkten.

 
Im künstlerischen bzw. gestalterischen Bereich kommt es dagegen zuerst darauf an, ein emotionales Ergebnis zu erzielen.

 

Emotionale Werte lassen sich eher qualitativ als quantitativ beschreiben. Ihre Masseinheiten sind z.B. "viel", "intensiv", "frustrierend","subtil" statt "Meter", "Grad" oder "Kilogramm". Statt Kommastellen-Präzision entscheidet die ästhetische Stimmigkeit. Daher werden hier an die technischen Messeinrichtungen im allgemeinen keine extremen Genauigkeits- Anforderungen zu stellen sein.

Quantitative Genauigkeit ist allerdings dort erforderlich, wo der künstlerische Aha-Effekt erst entsteht durch das präzise Funktionieren einer Apparatur. Dies wird z.B. meistens der Fall sein, wenn Bild- oder Tonfolgen in ihrem kontinierlichen Ablauf durch die Bewegung einer Person im Raum gesteuert werden sollen.

Theoretisch wäre es denkbar, eine Naturwissenschaft und Technologie auf der Basis künstlerischer und ästhetischer Paradigmen zu entwickeln. Praktisch ist dies allerdings trotz verschiedener Denkansätze und Versuche noch nie gelungen. Daher wird auch im künstlerischen und gestalterischen Bereich auf der Basis vorhandener industrieller und physikalisch/chemischer Techniken gearbeitet.
Es ist ein wesentlicher Teil der Gestaltungs- Aufgabe, physikalische Grössen in ästhetische Grössen umzudenken und umgekehrt, eine passende Transformation zwischen beiden Welten zu finden.

Multimedia-Präsentationen und künstlerische Installationen müssen oft auf Ausstellungen oder in Museen längere Zeit ohne Wartung funktionieren. Daher sind folgende Eigenschaften sehr wichtig und stellen eine Herausforderung an die Sensorik dar: Zuverlässigkeit, Langzeitkonstanz, Absturzsicherheit, automatische Initialisierung aller Parameter beim Einschalten eines einzigen Hauptschalters. Zu beachten ist darüber hinaus, dass viele Ausstellungen an mehreren Orten gezeigt werden sollen, d.h. Ausstellungstechnik sollte demontierbar und wieder zusammensetzbar sein. Nicht zuletzt müssen die geltenden Sicherheitsnormen und Unfallverhütungs- Vorschriften eingehalten werden.

In ihrer technischen Struktur sind Medien- Installationen und Ausstellungs- Objekte häufig

Automaten (oder mit einem anderen Wort - Robots)

Um das Verhalten eines Automaten gegenüber seiner Umgebung zu verstehen, sind folgende Begriffe zu unterscheiden:

Messen, Steuern, Regeln

"Messen" heisst
  • ein physikalisches Ereignis auf auswertende Art bewusst wahrnehmen, "registrieren"

  • qualitative Messung ("viel", "wenig","mehr","intensiver") ist oft geeignet zur Beschreibung ästhetischer Ereignisse

  • durch bewussten und systematischen Einsatz qualitativer "ungenauer" Techniken kann man präzise Ergebnisse erhalten (Fuzzy Technologie)

  • quantitative Messung bedarf einer Masseinheit, diese muss reproduzierbar sein

  • zum Messen braucht man Sensoren
"Steuern" heisst
  • eine physikalische Aktion aufgrund einer zielgerichteten Entscheidung herbeiführen.

  • Steuerung erfolgt durch Energieumwandlung

  • häufig ist dies verbunden mit einem technischen Verstärkungsprozess

  • Zum Steuern braucht man Aktuatoren ("actuators", häufig als "Aktoren" bezeichtet)
"Regeln" heisst
  • eine Ist-Grösse so zu führen (zu steuern), dass sie möglichst genau einer vorgegebenen Soll-Grösse angenähert bleibt.

  • dazu ist es notwendig, die Ist-Grösse permanent oder in kleinen Zeitabständen zu messen

  • Regeln ist also immer eine Kombination von Messen und Steuern.
"Steuern" und "Regeln" erfolgen im praktischen Leben meistens eng miteinander verbunden. Ein Auto steuern heisst einerseits, es nach der Zielvorstellung des Fahrers möglichst direkt zum Zielort bewegen. Andererseits ist der Prozess des Steuerns eines Autos ein hoch komplexer Regelungsvorgang. Folglich werden beide Begriffe in der Alltagssprache häufig unpräzise verwendet. Beispiel "Lautstärkeregler".

Regelungsvorgänge sind in vielen elektronischen Komponenten mehr oder weniger unsichtbar enthalten, und zwar unter dem Begriff "Gegenkopplung" Ein genau definierter Anteil des Ausgangssignals wird zum Eingang zurückgeführt und dort mit dem Eingangssignal verglichen. Die Elektronik stellt das Ausgangssignal so ein, dass der rückgeführte Anteil gleich dem Eingangssignal ist. Bei einem HiFi-Verstärker z.B. werden die Nichtlinearitäten der einzelnen Transistoren durch Gegenkopplung weitgehend kompensiert. Obwohl eine HiFi-Anlage vom Anwendungsziel her eine Steuerung ist (die Lautsprechermembran soll exakt entsprechend der Musik-Konserve ausgelenkt werden), stellt sie in ihrer technischen Realisierung ein Regelsystem dar. Jeder analoge Sensor-Messverstärker ist intern gegengekoppelt.


Sensoren transformieren nichtelektrische Grössen in elektrische Signale

Aktuatoren (Aktoren) transformieren elektrische Signale in nichtelektrische Grössen


Warum macht es Sinn, nichtelektrische Grössen elektrisch / elektronisch zu messen, steuern, regeln?

In keiner anderen Erscheinungsform kann Information

  • so leicht über grössere Entfernungen transportiert werden
  • in so hohen Frequenzen, mit so hoher Genauigkeit übertragen werden
  • so komplex umgewandelt und mit anderen Informationen verknüpft werden
  • so leicht und massenhaft gespeichert werden
Folglich ist "Automatisierung" ohne elektrische / elektronische Informations- Verarbeitung nahezu undenkbar. (In speziellen Bereichen kann pneumatische Informations- Verarbeitung mit der Elektronik konkurrieren.)
Verglichen mit anderen Informations- Medien benötigt elektronische Informations- Verarbeitung nur sehr geringen Energieaufwand, so dass der Vorgang der Informations- Verarbeitung als annähernd energielos - immateriell - betrachtet werden kann. In dem Sinne kann man auch von elektronischen "Signalen" sprechen.

Die Computertechik ermöglicht die abstakt- logische Weiterverarbeitung von Signalen. Somit wird direkte Wechselwirkung zwischen physikalisch- chemischen Ereignissen und komplexen, nichtlinearen Denkprozessen erstmals automatisierbar. Aus Kunst- Perspektive kann dies als Befreiung der Technik von sich selbst aufgegriffen werden, vorausgesetzt man beherrscht die Technik.

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