Technik- und Wissenschaftsgeschichte

Das Verständnis der Bewegung des kardanisch gelagerten Kreisels und seiner Derivate gilt physikalisch wie mathematisch als besonders anspruchsvoll. Zur Ver­anschaulichung von Lehr- und Forschungsinhalten auf diesem Gebiet am Institut für Mechanik, Fakultät für Maschinenwesen der damaligen Technischen Hoch­schu­le Stuttgart, bauten Kurt Magnus und sein Schüler Helmut Sorg zwischen ca. 1961 und 1990 eine Sammlung für Kreiselgeräte auf. Im Jahr 2005 ging die Ver­antwortung für die Sammlung an Prof. Jörg F. Wagner über.

Ziel des Vorhabens „Gyrolog“ (aus griechisch γύρος Drehung und λόγος Lehre) war es, auf Basis dieser Sammlung, also in Gestalt technischer Kreisel die unscheinbaren und doch hoch komplexen Objekte einer heute allgegenwärtigen Schlüssel­tech­nologie des 20. Jahrhunderts – die Inertialsensorik – mit digitalen Methoden aus ihrer „Verkapselung“ ("Black Box") zu befreien. Damit soll diese Technologie für die Nutzung in der Technikgeschichte, Technikdidaktik, Mu­se­ums­pä­da­go­gik etc. für Forschung und universitäre Lehre ebenso wie für Schul- und Erwach­se­nen­bil­dung erschlossen werden.

Durch eine Kombination aus Photogrammetrie, Endoskopie und Com­pu­ter­to­mo­gra­phie wurden 3D-Modelle historischer Kreiselgeräte erstellt. Die erstellte di­gi­ta­le Sammlung ist über folgenden Link zugänglich.

Gyrolog war ein Vorhaben der BMBF-Förderlinie eHeritage, FKZ: 01UG1774X (Schlussbericht s.u.).

Literatur:

• Fritsch, D. et al.: Making Historical Gyroscopes Alive – 2D and 3D Preservations by Sensor Fusion and Open Data Access.
  In: Sensors 21 (2021), Nr. 3, S. 957.1-957.31
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• Wagner, J.; Ceranski, B.; Fritsch, D.; Simon, S.: Gyrolog: Aufbau einer digitalen Kreiselsammlung für historische und didaktische Forschung – Schlussbericht, BMBF-Förderlinie eHeritage.
  Stuttgart: Universität Stuttgart, Professur für Flugmesstechnik, 2021
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• Fritsch, D. et al.: Gyrolog – Towards VR Preservations of Gyro Instruments for Historical and Didactical Research. In: 2018 Pacific Neighborhood Consortium Annual Conference and Joint Meetings (PNC) (San Francisco, CA, October 27-30, 2018). Piscataway: IEEE, 2018, S. 13-19
  Zusammenfassung
• Fischer-Wolfarth, J. (Hrsg.): Gedenkschrift zum Wirken und zu den Verdiensten von Prof. Dr. rer. nat. Dr.-Ing. E.h. Kurt Magnus. Berlin: Stiftung Werner-von-Siemens-Ring, 2018
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• Wagner, J.F; Perlmutter, M.: The ISS Symposium Turns 50: Trends and Developments of Inertial Technology during Five Decades. In: European Journal of Navigation 13 (2015), Nr. 3, S. 13-23
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• Broelmann, J.: Intuition und Wissenschaft in der Kreiseltechnik - 1750 bis 1930. München: Deutsches Museum, 2002

Die “Maschine von Bohnenberger”, erfunden um 1810, gilt als erster kardanisch gelagerter Kreisel und bildete die Grundlage für L. Foucaults wichtige Arbeiten zu Kreiseltechnik. Sie wurde so zum Urahn aller Gyroskope und anderen technischen Kreiselgeräte. Anwendungen reichen von der Inertialnavigation bis zur Stabili­sie­rung von Satelliten mit Hilfe von Drallrädern.

Der Erfinder des Geräts Johann Gottlieb Friedrich Bohnenberger (1765-1831) war Professor für Physik, Astronomie und Mathematik an der Universität Tübingen. Bekannt wurde er besonders als wissenschaftlicher Leiter der Landesvermessung des jungen Königreichs Württemberg ab 1818 und war damit ein süddeutsches Pendant zu C.F. Gauß. Seine wissenschaftlichen Verdienste umfassen neben der Geodäsie aber auch Arbeiten zur Astronomie, zur Mathematik und zu physikalischen Instru­men­ten, darunter Elektroskope und Barometer.

In Johann Wilhelm Gottlieb Buzengeiger (1778-1836) hatte Bohnenberger einen kon­genialen Instrumentenmacher, der nicht nur sein wissenschaftliches Werk maßgebend prägte, sondern auch einen europaweiten Handel mit seinen Instru­menten betrieb. Beide Personen sind ganz typische Vertreter der Wissenschaft im Württemberg des frühen 19. Jahrhunderts.

Die Untersuchungen zur Herkunft der Maschine von Bohnenberger sind durch eine enge Verflechtung von Wissenschafts- und Technikgeschichte mit Sozial-, Landes- und Tübinger Stadtgeschichte gekennzeichnet.

Literatur:

• Baumann, E. (Hrsg.): Johann Gottlieb Friedrich Bohnenberger - Pionier des Industriezeitalters Stuttgart: Kohlhammer, 2016
• Wagner, J.F.; Trierenberg, A.: The Machine of Bohnenberger. In: Stein, E. (Hrsg.): The History of Theoretical, Material and Computational Mechanics, Heidelberg: Springer, 2014, S. 81-100
  Zusammenfassung
• Trierenberg, A.: Die Hof- und Universitätsmechaniker in Württemberg im frühen 19. Jahrhundert. Stuttgart, Univ., Diss., 2013
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• Wagner, J.F.: From Bohnenberger’s Machine to Integrated Navigation Systems - 200 Years of Inertial Navigation. In: Fritsch, D. (ed.): Photogrammetric Week '05. Heidelberg: Wichmann, 2005, S. S. 123-134
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• Broelmann, J.: Intuition und Wissenschaft in der Kreiseltechnik - 1750 bis 1930. München: Deutsches Museum, 2002

Kein Zeitraum in der Menschheitsgeschichte wurde durch Natur- und Ingenieur­wis­senschaften mehr geprägt als das 20. Jahrhundert. Auf der Suche nach den wissenschaftlichen Teildisziplinen, die für die genannte Entwicklung besonders charakteristisch sind, stößt man unweigerlich auf zwei Gebiete: die Luft- und Raumfahrttechnik und die Atomphysik. Es gibt nur wenige Menschen, die gleich auf beiden Gebieten Fortschritte in vorderster Linie miterleben, ja teilweise spektakulär mitgestalten durften. Ernst Stuhlinger ist einer von ihnen.

Geboren 1913 in Niederrimbach, Schule und Studium in Tübingen, Promotion bei H. Geiger, einem der Erfinder des Geiger-Müller-Zählrohrs, mit dem er 1936 an die Technische Hochschule Berlin geht. Er tritt dem „Uranverein“ bei und lernt so die damals führenden deutschen Kernphysiker kennen. Es folgt die Teilnahme am Russlandfeldzug und 1943 schließlich die Abkommandierung nach Peenemünde zu Wernher von Braun. Ab diesem Zeitpunkt ist seine wissenschaftliche Arbeit aufs engste mit der Pionierzeit der Raumfahrt verknüpft.

Mit dem Team um Wernher von Braun geht er nach dem zweiten Weltkrieg nach USA und übernimmt in Huntsville, AL, zunächst die Leitung der Research Projects Division, ab 1968 ist er Associate Director for Science. Er wirkt an der Entwick­lung des ersten amerikanischen Satelliten Explorer 1 ebenso mit wie am Mond­lan­de­programm Apollo, am Hubble-Teleskop und an elektrischen Raumfahrtantrieben. Ab 1976 ist er Professor für Astrophysik an der University of Alabama, Huntsville.

Als er 2008 in Huntsville stirbt, charakterisieren ihn Freunde und ehemalige NASA-Kollegen mit den Worten: „Wenn von Braun der Kolumbus des 20. Jahrhunderts gewesen ist, dann war Ernst Stuhlinger sein Navigator und Vertrauter.“

Literatur:

• Wagner, J.F: Öffnet das Tor zum Himmel – Ernst Stuhlinger, ein Schwabe als Pionier der modernen Raumfahrt. In: Wiegmann, K.; Niepelt, M. (Hrsg.): Hin und Weg – Tübinger in aller Welt. Tübingen: Stadtmuseum, 2007, S. 138-149
  Zusammenfassung
• Stuhlinger, E., Ordway, F.: Wernher von Braun, crusader for space, an illustrated memoir. Malabar, FL: Krieger, 1994
• Stuhlinger, Ernst et. al: Projekt Viking, die Eroberung des Mars. Köln: Kiepenheuer und Witsch, 1976
• Stuhlinger, E. Mesmer, G. (Hrsg.): Space science and engineering. New York: McGraw-Hill, 1965
• Stuhlinger, E: Ion propulsion for space flight. New York: McGraw-Hill, 1964