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von Netzwerkinfrastruktur-Komponenten. So macht das weltweite Wachstum des Datenaufkommens neue, leistungsfähigere Übertragungswege nötig.

Wie die Wissenschaftler in einer Mitteilung erklären, soll die Datenübertragung im Netz im Schnitt Jährlich zwischen 40 und 50 Prozent wachsen. Derzeit macht das Internet etwa zwei Prozent des gesamten Klimagasausstoßes der Menschheit aus und hat den gleichen Footprint wie die gesamte weltweite Transportindustrie. Leif Katsuo Oxenlowe, der Leiter der Forschungsgruppe, betont jedoch, dass es in der Transport-Industrie derzeit aber kein jährliches Wachstum in dieser Größenordnung gebe: "Daher ist es von größter Wichtigkeit, Lösungen für das Internet zu identifizieren, die für signifikante Senkung des Energieverbrauchs sorgen und gleichzeitig die Bandbreiten erhöhen".

Das Team der DTU hat bereits mehrere Rekorde gehalten. 2009 hatte es zum ersten Mal die Terabit-Grenze bei der Übertragung durchschritten. Ebenfalls einen großen Durchbruch bei der Übertragung von Daten über ein Glasfasernetz gelang vergangene Woche Alcatel-Lucent. Über ein Glasfaserpaar sendete das Unternehmen über die Verbindung Apollo South, das die USA mit Frankreich verbindet 7,2 Terabit pro Sekunde. Immerhin über eine Strecke von 6500. Damit konnten die Entwickler von Alcatel-Lucent die Bandbreite des bestehenden Systems um das Neunfache steigern1. (2 600)

Die FAX-Technik: damals und heute

Menschen haben immer versucht, sich auch über weite Strecken informieren zu können. Buschtrommeln und Rauchzeichen sind die wohl bekanntesten Übermittlungsverfahren der Naturvölker. Um Informationen weiterzugeben, haben Menschen die Morsezeichen erfunden.

Vom Morsen bis zum Fax

Nachdem die Menschen gelernt hatten, Informationen aus dem Lochstreifen des Morse Gerätes zu lesen wurde bereits die nächste Entwicklung eingesetzt. Es handelt sich um den Fernschreiber. Eine elektrische Schreibmaschine mit einer Sendeeinheit in der Tastatur und einem Empfänger, der im Druckwerk untergebracht worden ist. Die Information ist jetzt wie jedes andere mit Schreibmaschine geschriebene Blatt zu lesen. Ein Fernschreiben kann nur über ein drahtoder funkgebundenes Netz erfolgen.

Da Menschen neugierig sind, war auch diese Art der Übertragung von Informationen nicht mehr ausreichend. Über das Telefonnetz konnten bald Pixel und Linien geschickt werden, die in analogen Geräten zu einer Bilddatei umgewandelt werden konnten. Diese Fernkopie, das Faksimile gab diesem Dokument seinen Namen: Fax.

Das Fax wurde und wird über das öffentliche Fernsprechnetz verschickt. 1979 führte die Deutsche Bundespost den Faxdienst offiziell ein. Für das Ausdrucken der Faxe benötigten Faxgeräte Thermopapier. Das war auch ein Grund, warum sich Faxen in Deutschland nur zögerlich durchgesetzt hat. Erst mit dem Ende der 80er Jahre

1 http://www.silicon.de/41602332/rekord-uebertragung-von-43tbsp-ueber-eine-glasfaser/ 31

des vergangenen Jahrhunderts konnten Faxgeräte mit normalem Schreibpapier betrieben werden.

Der Durchbruch des Fax

Mit dem Fax haben sich einige Regeln geändert. So hat das Gericht in der Mitte der 90er eine Willenserklärung, die per Fax übermittelt worden ist, anerkannt. Seit dieser Zeit ist das Faxgerät aus keinem Unternehmen wegzudenken. Seit preiswerte Kombi Geräte, mit denen man telefonieren, drucken, scannen und faxen kann, den Markt erreicht haben, werden Faxgeräte vermehrt auch im privaten Bereich genutzt.

Als in der Mitte der 90er Jahre das Internet begonnen hat viele Menschen in seinen Bann zu ziehen, hat die E-Mail das Fax langsam verdrängt. Gerade der Bereich der E-Mail ist sehr anfällig für Spam (massenhafte unaufgeforderte elektronische Nachrichten), warum Unternehmen gerne weiter Faxdienste in Anspruch nehmen. Diese müssen aber heute nicht mehr über gesonderte Faxgeräte geschickt werden. Viele Anbieter von Browsern bieten auch Faxdienste an. Selbst auf einem Internet fähigem Handy ist es möglich ein Fax zu senden oder zu empfangen. Diese sind allerdings auf 160 Zeichen begrenzt1. (2 150)

Wie ein Faxgerät funktioniert

Faxgeräte dienen dem schnellen, zuverlässigen und sicheren Transport von Dokumenten und sind auch heute noch längst nicht überholt. Da das Faxgerät eine identische Kopie einer Vorlage an einem anderen Ort zum Ausdruck bringt, wird die Technologie auch als Fernkopie bezeichnet. Die Bezeichnung Fax ist als Kurzform vom Begriff Faksimile abgeleitet.

Einmal lesen und verpacken bitte

Bevor an einem anderen Ort ein Faksimile ausgedruckt werden kann, muss die Vorlage zunächst einmal gelesen werden. Dies wird mit Hilfe einer Fotodiodenzeile erledigt, über die das Original zeilenweise abgetastet wird. Die eingelesenen Daten werden codiert (in ein Muster aus Bits übertragen) und komprimiert (möglichst eng gepackt), bevor sie als modulierte Tonwelle über die Telefonleitung übertragen werden. Damit das einwandfrei funktioniert, müssen Regeln her. Schließlich soll jedes Faxgerät mit jedem anderen Faxgerät kommunizieren können – und das weltweit.

CCITT/ITU

Die wichtigsten Standards wurden vom Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique (CCITT) festgelegt, einer Art Interessenverband der Telefongesellschaften. Inzwischen ist das CCITT in die Nachfolgeorganisation International Telecommunication Union (ITU) integriert. Zu diesen Standards gehören Regeln, wie die zu übertragenden Daten komprimiert werden, wie der Verbindungsaufbau zwischen Faxgeräten abgewickelt wird, wie auftretende Fehler gehandhabt werden und vieles mehr. Die wichtigsten dieser Normen sind in den Standards G2

1 http://www.nanomemcourse.eu/die-fax-technik-damals-und-heute/ 32

und G3 festgelegt – für ISDN, das deutlich höhere Übertragungsgeschwindigkeiten erlaubt, existiert mit G4 ein eigener Standard.

Ein höflicher Händedruck

Vor dem Informationsaustausch müssen erst mal Hände geschüttelt werden. Mit einem solchen "Handshake" werden aber weniger Höflichkeiten ausgetauscht als vielmehr wichtige Kommunikationsparameter ausgehandelt. Zu den wichtigen Dingen, die zwischen den Geräten verhandelt werden müssen, gehört die in Baud angegebene Übertragungsgeschwindigkeit. Nicht jedes Gerät vermag mit 33.600 Baud in der Sekunde zu empfangen. Damit die Faxübertragung klappt, müssen beide Geräte sich auf eine Geschwindigkeit synchronisieren. Auch über die zu verwendende Codierung und die Komprimierung müssen sich die Geräte einigen.

Und einmal drucken bitte

Dank dieser Standards und der als Negation bezeichneten Aushandlung der technischen Parameter ist das Empfangsgerät in der Lage, die modulierte Tonwelle zurück in digitale Daten zu übersetzen uns muss diese nur noch zu Papier bringen. Zum Einsatz kommen hier die Thermotransfertechnik (bei dem ein Thermodruckkopf mit Heizelementen und eine auf Folie aufgerollte Festtinte verwendet werden), Tinten- oder Laserdrucktechnik1. (2 380)

Geschichte des Computers

Die Revolution des Computers ist so folgenreich, dass wir von einer neuen Epoche sprechen, in der wir leben: dem digitalen Zeitalter. Virtuelle Realität, Informationsgesellschaft, globales Dorf sind Schlagworte, die auf eine Maschine zurückgehen, die unsere Welt auf dramatische Weise verändert und beschleunigt hat: der Computer.

Computer – Rechner – Berechnungen

Computer ist ein lateinisch-englisches Wort. Es bedeutet so viel wie Rechenmaschine, Zusammenrechen-Apparat. Im ausgehenden Mittelalter und in der frühen Neuzeit war das Wort "Computer" eine Berufsbezeichnung für Menschen, die Kalkulationen vornahmen. Computer waren Leute, die etwa für Astronomen sehr komplizierte und langwierige Berechnungen durchführten. Später nannte man die Arbeiter, die die mechanischen Rechenmaschinen bedienten, Computer. Heute bezeichnet man mit dem Wort eine Maschine, die mit Hilfe einer Vorschrift eines Programms, das Daten verarbeitet. Computer sind frei programmierbare Universalmaschinen, das heißt, der Benutzer gibt etwas ein (Input), der Computer verarbeitet auf eine gewünschte Weise (Programm) die eingegebenen Daten und liefert ein Ergebnis (Output). Vom Computer verarbeitete Daten können zum Beispiel als Berechnungen, Gleichungen, Tabellen, Diagramme, Texte, Konstruktionen, Zeichnungen und Bilder ausgegeben werden.

1 http://www.druckertinte.de/drucker-ratgeber/die-funktionesweise-des-druckers/36-funktion- eines-faxgeraetes

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Vom Kopf in die Maschine

Mitte des 17. Jahrhunderts haben zwei Universalgelehrte, der Deutsche Wilhelm Schickard und der Franzose Blaise Pascal, unabhängig voneinander erste Rechenmaschinen entwickelt. Die Idee dahinter war, dem Menschen bei schwierigen Berechnungen eine technische Unterstützung an die Seite zu stellen. Da der Mensch von Natur aus ermüdet und Fehler macht, sollte eine in Präzision und Geschwindigkeit überlegene Maschine aushelfen. Die von Pascal im Jahr 1642 ersonnene mechanische Addiermaschine "Pascaline" konnte als erste anwendungsorientierte Rechenmaschine der Welt sechsstellige Zahlen addieren und subtrahieren. Pascal hatte für seine Erfindung eine handfeste berufliche Verwendung. Er wollte mit der Maschine seinen Vater entlasten, der als Steuereinnehmer arbeitete. Die von Pascal und Schickard entwickelten Maschinen waren technisch noch lange nicht ausgereift, aber im Großen und Ganzen bereits funktionstüchtig.

Während die ersten Rechenmaschinen theoretisch durchdachte Apparate waren, mangelte es grundsätzlich an der technischen Realisierung. Denn wenn ein Erfinder in den vergangenen Jahrhunderten eine brillante Idee für eine Rechenmaschine ersonnen hatte, musste er diese Idee erst einmal einem Konstrukteur vermitteln, der seinerseits in der Lage sein musste, die Idee der Maschine zu durchdringen, um sie dann nach den genauen Vorstellungen des Erfinders zu konstruieren. Ein zentrales Problem war also zunächst schon der Informationsverlust zwischen Erfinder und Konstrukteur. Dann scheiterte die gelungene Umsetzung in den meisten Fällen an der Verfügbarkeit geeigneter Materialien und Werkzeuge, außerdem waren die Kosten für die Konstruktion so komplexer Maschinen überaus hoch.

Mechanisierung der Büroarbeit

Bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts wurden Dutzende neuer Rechenmaschinen erdacht, ausgetüftelt und realisiert, doch keines der Geräte wurde serienmäßig gebaut und vertrieben. Dazu zählte auch die im 1837 von Charles Babbage entworfene "Analytische Maschine", die die vier Grundrechenarten beherrschte und programmierbar war. Die dazu gehörige Sprache hatte Babbages Mitarbeiterin Ada Lovelace geschrieben, die damit als erste Programmiererin überhaupt gilt. Heute weiß man, dass Babbages mit Dampf betriebene Maschine funktioniert hätte, doch ihr Bau scheiterte an mangelnden Einzelteilen und finanziellen Mitteln.

Erst im ausgehenden 19. Jahrhundert machte die Entwicklung und Produktion von Rechenmaschinen besonders in den USA im Zuge der Mechanisierung der Büroarbeit Fortschritte. Einfache Rechenmaschinen wurden neben der Entwicklung von Schreibmaschinen und Registrierkassen im großen Stil gefertigt und genutzt. Vor der eigentlichen Erfindung des Computers begann nun das Zeitalter der Lochkartenautomaten, die den Durchbruch bei der massenhaften Verarbeitung von Daten einläuteten und bis in die 50er Jahre des 20. Jahrhunderts hinein in Gebrauch waren.

Zuse und die Folgen

Der Computer als elektromechanische und schließlich als vollelektronische Datenverarbeitungsanlage ist eine Erfindung des 20. Jahrhunderts, mitten im Zweiten Weltkrieg erdacht und erbaut. Die ersten Großrechner waren herausragende Ingenieursleistungen, die meist auf theoretischen und praktischen Grundlagenforschungen

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vieler verschiedener Tüftler und Wissenschaftler wie dem Deutschen Konrad Zuse beruhten. Weltweit konnte man damals Computer an einer Hand abzählen, darunter so namhafte Maschinen wie Zuse, Mark oder ENIAC. Diese ersten elektronischen Rechner der Menschheit waren in ihren Ausmaßen geradezu monströse Anlagen, die ständig gewartet werden mussten und nur einen Bruchteil der Rechenleistung besaßen, die heute jeder herkömmliche PC aufweist.

Erst die Miniaturisierung der Schaltprozesse begünstigte die Entwicklung des Homeoder Personalcomputers. Mitte der 50er Jahre wurden die bisher eingesetzten, schweren und Raum füllenden Relais’ und Röhren durch leichte und kleine Transistoren verdrängt. Ein Transistor ist ein elektronisches Halbleiterbauelement, das elektrische Impulse schaltet und steuert. Anfang der 70er Jahre überraschte die Firma Intel die Fachwelt mit der Sensation, ganze Reihen von Transistoren Platz sparend auf einem Stück Silizium unterbringen zu können. Der Chip, der Mikroprozessor – das Herz eines jeden modernen Computers – war geboren.

Längst Legende: der Altair 8800

Die Miniaturisierung des Computers selbst war jetzt nur noch eine Frage der Zeit. Im Jahr 1975 war es dann soweit: Der amerikanische Zahnarzt und Tüftler Ed Roberts brachte für 397 Dollar einen Heimcomputer-Bausatz auf den Markt, den er auf den Namen Altair 8800 taufte. Dieser Bausatz sollte zur Legende werden; es war der erste Heimcomputer, der jemals in die Läden kam. Doch mit der Kiste konnte kaum ein Mensch etwas anfangen. Mit diversen Kippschaltern ließen sich Befehlsfolgen eingeben, und wenn der Benutzer alles richtig gemacht hatte, dann leuchteten ein paar Lämpchen auf. Der erste PC war ein Kopf ohne Arme und Beine, er besaß keine Tastatur, keine Maus, und man konnte nicht mal einen Monitor anschließen. Erst recht fehlte jede Art von Software oder Anwendungsprogrammen. Aber der Altair traf den Nerv seiner Zeit, es schien als hätte die Welt einzig und allein auf diesen noch völlig unausgegorenen Minirechner gewartet. Unglaublich viele Bestellungen gingen ein, Tausende Technikfreaks standen Schlange um einen der begehrten Computerbausätze zu erwerben. Es ging vor 30 Jahren wohl einfach darum, einen echten Computer und sei er noch so einfach strukturiert – sein Eigen nennen zu können.

Visionen verschlafen

Dieses erste Computer-Fieber Mitte der 70er Jahre brachte schlagartig viele technisch interessierte und computerbegeisterte Tüftler zusammen, die sich in kleinen Clubs und Arbeitsgemeinschaften organisierten. Sie fingen an, abseits der Entwicklungslabors großer und alteingesessener Firmen "ihren" Computer weiterzuentwickeln. So genannte Schnittstellen wurden entwickelt, an denen sich eine Tastatur anschließen ließ oder auch ein Monitor. Die Firma Xerox, Marktführer in Kopiergeräten, hatte hingegen sehr früh schon einen funktionsfähigen Heimcomputer entwickelt. Aber Xerox zeigte keinerlei Interesse daran, den Kleincomputer auf den Markt zu bringen. Analog zur Firma IBM, dem Marktführer im Bereich der Großrechenanlagen, unterschätzte Xerox das enorme Marktpotenzial für den Kleincomputer und erkannte nicht rechtzeitig die viel versprechende Zukunft dieser neuen technischen Errungenschaft.

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