Naturwissenschaft

Quantifizierung und Datafizierung – Vom Barometer zum Wettersatelliten

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Meteorologie und Medienbildung? In einer „datengetriebenen Wissenschaft“ wie der Meteorologie waren und sind die Möglichkeiten der Informationsgewinnung und Informationsverarbeitung,  wozu Sichtbarmachen, Messen, Speichern, Kommunizieren, Sammeln, Klassifizieren, Analy­sieren, Vergleichen, Visualisieren, Modellieren und Simulieren zählen, von den zur Verfügung stehenden medialen Techniken abhängig.

Wettersatelliten die ‚Superaugen‘ der Meteorologen: Damit eine Wettervorhersage funktioniert, bedarf es zunächst einer möglichst genauen Analyse des „Ist-Zustandes“ der Atmosphäre. Auf dem Land liefern Wetterstationen mit einer mehr oder weniger großen Abdeckung einen wesentlichen Teil der notwendigen Daten. Auf den Ozeanen sieht das schon etwas anders aus. Dort erfassen z. B. Bojen, Schiffe und Flugzeuge zwar auch meteorologische Daten, allerdings mit einer in hohem Maße unzureichenden Abdeckung. Daraus resultieren größere Fehler in der Analyse des Ist-Zustands und somit beispielsweise auch Einbußen in der Qualität der computergestützten Wetterprognose. Dort, wo zu wenige oder gar fehlende Messungen den Meteorologen und die Wettermodelle ‚blind‘ machen würden, springen die Wettersatelliten in die Bresche. (Leyser 2016)

Wettersatelliten sind aus dem Alltag der Meteorologen nicht mehr wegzudenken. Sie sind ein unverzichtbares Werkzeug für die Analyse und Vorhersage verschiedenster Prozesse in der Atmosphäre. An den Wettersatelliten wird deutlich, dass beim Blick auf Medien mehr als die Technik im Sinne der Apparate und Systeme in den Blick genommen werden muss.

In Techniken materialisieren sich „Programme der Weltaneignung“. „Wetter“ erlebt man. Über „Witterung“ muss man Buch führen. Damit war die Meteorologie als „Witterungskunde“ von Anfang an abhängig von den technischen Möglichkeiten im Bereich der Datenerfassung, der Datenverarbeitung und der Kommunikation.

Ein Rückblick auf die Entwicklung der Meteorologie zeigt, dass sich der Begriff Technik dabei nicht nur auf die eingesetzten Instrumente und Apparate als solche bezieht, sondern auch auf Verfahrensweisen und ihre Anwendung im Kontext organisatorischer und institutioneller Rahmenbedingungen.

Temperatur- und Luftdruckveränderungen werden von uns wahrgenommen, wenn auch

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Barometrograph

die „Wetterfühligkeit“ individuell unterschiedlich stark ausgeprägt sein mag. Bei dem Thermometer und dem Barometer, wie sie im Laufe des 17. Jahrhundert entwickelt wurden, können die Veränderungen von Temperatur und Luftdruck an der Bewegung der Quecksilbersäule abgelesen und gemessen werden. Sie lassen sich also als Medien auffassen, durch die Umweltphänomene sichtbar und damit mess- und analysierbar werden.

Aber bevor Thermometer und Barometer zu Hauptinstrumenten der Meteorologie werden konnten, musste sich die „Witterungskunde“ erst einmal in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts als ein ernst zu nehmendes Gebiet naturwissenschaftlicher Forschung etablieren. 1778 konnte der Physiker und Mathematiker Johann Lorenz Böckmann feststellen:
Die Untersuchung der mancherley verschiedenen Abwechselungen und Veränderungen in der uns umgebenden Atmosphäre fängt endlich an nach dem längst geäusserten Wunsche vieler großen Männer ein beträchtlicher Theil der practischen Naturlehre zu werden. […] Sie verdienet auch ohne allen Zweifel diese Achtung der Welt wegen ihres unläugbaren Einflusses in die ganze thierische und Pflanzen Oeconomie. (Böckmann 1778, S. 4f.)

Zum Gegenstand naturwissenschaftlicher Forschung kann die „Witterungslehre“ werden, bockmann-titelseiteweil man, wie Böckmann formuliert, davon ausgeht,
„[dass] wir alle periodischen Hauptveränderungen der Witterung mit nicht viel geringerer Gewißheit und Genauigkeit werden vorher bestimmen können, als unsre verschwisterte Freundinn, die Astronomie, es beym Laufe der Gestirne thut. (Böckmann 1778, S, 12)

Mit dem Bezug zur Astronomie und der auf diesem Gebiet erreichten wissenschaftlichen Erkenntnisse macht Böckmann deutlich, welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen, damit Thermometer, Barometer und andere Messgeräte zu Medien der Weltaneignung werden können:
Daß zuvörderst die Anzahl guter genauer Beobachter sich vermehre;
Daß in jedem jedem beträchtlichen Lande wenigstens an drey biß vier mit Auswahl bestimmten Orten tägliche Beobachtungen über die Veränderungen des Wetters uns so viel möglich zu rnämlichen Stunde des Tages sorgfältig angestellet und richtig aufgezeichnet werden; Daß man ferner in den Registern eine Sprache rede, das heißt, solche Zeichen gebrauche, die jedem Naturforscher an jeder Ecke der Welt gleich verständlich sind; Daß man deswegen Werkzeuge von einerley Materie und Eintheilung oder wenigstens solche gebrauche, die eine richtige und leichte Vergleichung mit einander erlauben,
Daß man bey den meteorologischen Instrumenten auf die größte innere Vollkommenheit sehe, […]. (Böckmann S. 16 f.)

Die Meteorologie ist eine „datengetriebene Wissenschaft„.Dies galt bereits für die Anfänge der „Witterungskunde“.  Aufschluss über Gesetzmäßigkeiten der Wetterabläufe als Grundlage für Wettervorhersagen konnte man sich nur über länderübergreifende Langzeituntersuchungen erhoffen. Tabellarische Übersichten reichten alleine nicht aus, um die dabei anfallende Datenmenge für eine Annalyse aufzubereiten. Von daher experimentierte man schon früh mit der grafischen Aufbereitung der Wetterdaten, z.B. in Diagrammen und synoptischen Wetterkarten.

Mehr zu den Anfängen der Meteorologie: quantifizierung-und-datafizierung_wetterkarten-und-wetterprognosen-310117

Literatur
Böckmann, Johann Lorenz [1778]: Wünsche und Aussichten zur Erweiterung und Vervollkommnung der Witterungslehre. Einsichtsvollen Naturforschern zur Prüfung und Theilnehmung dargestellt. Carlsruhe: Michael Maklot, Hochfürstl. Bad. Hofbuchhändler und Hofdrucker
Leyser, Adrian [2016]: Wettersatelliten: Der Meteorologen „Superaugen“ – http://www.wetterdienst.de/Deutschlandwetter/Thema_des_Tages/2472/wettersatelliten-der-meteorologen-superaugen
Traumüller, Friedrich [1885]: Die Mannheimer meteorologische Gesellschaft (1780 – 1795). Ein Beitrag zur Geschichte der Meteorologie. Leipzig: Dürrsche Buchhandlung

Abb. Barometrograph = selbstschreibendes Barometer aus Traumüller 1885, S. 40

Medialitätsbewusstsein (5): Grafische Darstellungen als Evidenzerzeuger

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Statistiken und statistische Darstellungsverfahren werden zu Themen der Medienbildung, weil sie Phänomene sichtbar machen, die sich der unmittelbaren Wahrnehmung entziehen. Ein Beispiel hierfür liefert die Klimadiskussion. Während Wetter als Zustand der Atmosphäre erlebbar ist, trifft dies auf das Klima nicht zu. Klima lässt sich nur durch Messreihen, bei denen die Daten über Zustände der Atmosphäre über einen längeren Zeitraum erhoben werden, erfassen.Klima

Zahlen in „Bilder“ umgesetzt, veranschaulichen quantitative Zusammenhänge, interpretieren durch die Art der gewählten Darstellung, entlasten von Interpretationsarbeit und ermöglichen Erkenntnisse, die über eine Auflistung von Informationen in Tabellen nicht zu erzielen sind. Die Darstellung komplexer Phänomene in Graphen und Diagrammen setzt immer medienbasierte „wissenschaftliche Fundamentalakte“ wie das Messen, Erfassen und Ordnen von Daten voraus. (Böhme 2004, 227)

Die Methoden zur grafischen Darstellung von Daten entwickelten sich mit der Verbreitung Zwischenablage02statistischer Methoden seit dem 17. Jahrhundert. Als Pionier der grafischen Informationsvermittlung gilt der Franzose Charles Joseph Minard. Seine bekannteste Arbeit ist die 1869 veröffentlichte Karte über Napoleons verheerenden Russlandfeldzug von 1812/1813. Die Grafik vermittelt in einer einzigen zweidimensionalen Darstellung eine große Anzahl von Variablen:

  • Position und Marschrichtung der Armee, Abspaltung und Wiedervereinigung von Truppenteilen,
  • die (abnehmende) Truppenstärke – besonders markant ist z. B. die Überquerung des Flusses Beresina im Rückzug,
  • die ungewöhnlich niedrigen Temperaturen, die den Rückzug zusätzlich erschwerten. Die Temperaturangaben sind in Réaumur (−30 °Réaumur = −37,5 °Celsius).

Es gibt keine einheitliche Begrifflichkeit für die verschiedenen Formen visueller Darstellungen, die in der Wissenschaft, in den Massenmedien sowie in der Wirtschaft und Verwaltung Anwendung finden. Geht man von der übergreifenden Funktion der visuellen Darstellungen aus, bietet es sich an, die Bezeichnung „Infografik“ als Oberbegriff zu wählen.
Innerhalb der Infografiken lassen sich drei große Gruppen unterscheiden, nämlich logisch-analytische Bilder (Charts, Diagramme und Graphen), erklärende Schaubilder sowie Karten. Wobei diese visuellen Darstellungsformen miteinander kombiniert werden können. Ergänzt werden müsste diese Einteilung um dynamische Darstellungen (Filme und Animationen), interaktive Darstellungen und Simulationen.
Visuelle Darstellungen können unterschiedliche Funktionen übernehmen. Sie

  • „erklären Abläufe, Entwicklungen und Funktionsmechanismen.
  • zeigen Verteilungen, Muster oder Anordnungen.
  • wecken Assoziationen, helfen bei der Entwicklung und Entdeckung von Konzepten, Modellvorstellungen usw.
  • sind Beweismittel, aber auch Werkzeuge der Analyse und Erkenntnisgewinnung.“ (Heßler u. a. 2004, S. 22)

Visuellen Darstellungen kommt seit dem 19. Jahrhundert eine zentrale Rolle sowohl bei der Konstruktion  und Strukturierung als auch bei der Kommunikation und Distribution von Wissen in den Natur- und Sozialwissenschaften zu. Durch den Einsatz des Computers haben visuelle Darstellungen noch entscheidend an Bedeutung gewonnen, denn die Visualisierung von Daten wird immer wichtiger für die Wissensproduktion und die Vermittlung komplexer Informationen.
Grafische Darstellungen wirken aufgrund ihrer Bildlichkeit im Vergleich zu verbalen und numerischen Darstellungen suggestiv. Ihr Sinn scheint sich häufig unmittelbar zu erschließen. Bei den modernen bildgebenden Verfahren ist Visualisierung und anschauliche Evidenz unverzichtbar, da die Fülle der Daten nur über ihre Visualisierung interpretiert und ausgewertet werden kann. Um so wichtiger erscheint, es Bewusstsein für die Medialität grafischer Darstellungen zu vermitteln.

Literatur
Böhme, Hartmut [2004]: Das Unsichtbare – Mediengeschichtliche Annäherungen an ein Problem neuzeitlicher Wissenschaft. In: Krämer, Sybille [Hrsg.]: Performativität und Medialität. München: Wilhelm Fink Verlag, S. 215 – 245.
Heßler, Martina in Zusammenarbeit mit Hennig, Jochen; Mersch, Dieter [2004]: Explorationsstudie im Rahmen der BMBF-Förderinitiative „Wissen für Entscheidungsprozesse“ zum Thema Visualisierungen in der Wissenskommunikation – vorgelegt im Januar 2004

Abbildung
Charles Joseph Minard: Wiki Commons
Hockeyschläger-Diagramm: Wiki Commons

Medialitätsbewusstsein (4): Unsichtbares sichtbar und kommunizierbar machen

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An konkreten Beispielen zeigt sich sofort, dass die Prozesse, in denen Wissen generiert, distribuiert und kommuniziert wird, nicht auf ein einzelnes Verfahren zu reduzieren sind, sondern dass es immer um eine Vernetzung verschiedener Verfahren geht.

Drei_Röhren_Mikroskop Zweite Daheim_Beilage Nr_10_1882In der Rezension eines Buches mit dem Titel „Die physikalischen Kräfte im Dienste der Gewerbe, der Kunst und der Wissenschaft“ wird eine Illustration aus dieser Veröffentlichung wiedergegeben, „welche drei Beobachter an einem Mikroskop zeigt, […], womit ein und dasselbe Objekt von verschiedenen Personen gleichzeitig betrachtet und in zweifelhaften Fällen ein sicheres Resultat aus den sich gegenseitig kontrollierenden Wahrnehmungen gezogen werden kann.“ (Zweite Daheim-Beilage zu Nr. 10/1882)

Damit das Mikroskop für Medizin und Biologie zu einem zentralen Medium werden konnte, musste der einsame Blick des Forschers auf das Präparat durch die Möglichkeit ergänzt werden, die mikroskopischen Befunde zu kommunizieren. Sprachliche Beschreibungen und Zeichnungen sind hierfür allein nicht geeignet, da sie subjektiv gefärbt sind und das Objekt nicht in seinem Detailreichtum wiedergeben können. Erst die fotografische Reproduktion mikroskopischer Befunde ermöglichte die zeitunabhängige Begutachtung durch mehrere Personen. Zudem lassen sich mikroskopische Objekte anhand der fotografischen Reproduktion präziser messen und auswerten als bei der direkten mikroskopischen Beobachtung. Nicht zuletzt kann man Fotografien sammeln und vergleichen. Allerdings liefert auch die Fotografie keine Selbstabbildung der Wirklichkeit. Darauf verweist schon die Bedeutung, die der Einfärbung der Präperate zukommt. Bei näherer Betrachtung zeigt sich, dass die technische Aufrüstung des Blicks durch das Mikroskop mit Hilfe der Fotokamera die Abhängigkeit von der Technik nicht aufhebt, sondern eher verdoppelt.(vgl. Wagner 2013)

Mikroskopischer Universalapparat

Beim Blick durch ein Mikroskop erschließt sich die Wirklichkeit nicht von selbst. Auch beim Einsatz moderner technischer Medien wie dem Mikroskop wird die soziale Dimension der Wahrnehmung durch die Technik nicht außer Kraft gesetzt. Bei Robert Koch klingt dies an, wenn er den spezifischen Wert reproduzierbarer Abbildung mikroskopischer Befunde für die wissenschaftliche Diskussion und Lehre betont, da „beim Mikroskopiren nicht zwei Beobachter zu gleicher Zeit dasselbe Object ins Auge fassen und sich darüber verständigen können.“ (Koch 1881, S. 10)
Aber auch hier zeigt sich, mediale Eigenschaftenlassen sich nur mit Bezug auf einen Verwendungszusammenhang bewerten. Als Koch nicht mehr über Fotografien den Nachweis für die Existenz von Bakterien erbringen musst, arbeitete er „in seinen Publikationen wieder mit Zeichnungen […]. Denn die Fotografie wies auch so manchen Nachteil auf: Sie erlaubte damals nur schwarz-weiße Abbildungen und war aufgrund von Überlagerungen verschiedener Strukturen nur mit geübtem Auge lesbar. Mit Zeichnungen dagegen konnten farbige Charakteristika der verschiedenen Bakterien anschaulich gezeigt werden.“ (Becker 2010)

Auch beim Einsatz moderner technischer Medien wie dem Mikroskop laufen sozial gesteuerte Prozesse der Blickbildung ab, wird die soziale Dimension der Wahrnehmung durch die Technik nicht außer Kraft gesetzt. Der polnische Mikrobiologe und Mediziner Ludwik Fleck hat in historischen Fallstudien aufgezeigt, dass sich die „Wirklichkeit an sich“ unter dem medizinisch-wissenschaftlichen Blick durch das Mikroskop nicht von selbst erschließt. So ergeben sich bakteriologische Untersuchungsbefunde nicht automatisch beim Blick durch das Mikroskop.
Um im Abstrich unter dem Mikroskop den keulenförmigen Bazillus der Diphterie zu erkennen, ist Vorwissen nötig, zu dem auch ein Krankheitsbegriff zählt, in dem Infektion eine Rolle spielt. Wissenschaftler einer Fachdisziplin gehören nach Fleck einem „Denkkollektiv“ an. Dieses Denkkollektiv schafft die gemeinsame Grundlage, auf der forschende und lehrende Wissenschaft ausgeübt wird. Diese gemeinsamen Grundlagen – vor allem auch die darin implizit enthaltenen Annahmen – bezeichnet Fleck als „Denkstil“ (Fleck 1980, S. 54f.) An anderer Stelle definiert Fleck „Denkstil“ „als gerichtetes Wahrnehmen, mit entsprechendem gedanklichen und sachlichen Verarbeiten des Wahrgenommenen“. (Fleck 1980, S. 130) In diesem Zusammenhang formuliert Fleck eine geradezu medienpädagogische Prämisse: „Es gibt kein anderes Sehen als das Sinn-Sehen und keine anderen Abbildungen als die Sinn-Bilder.“ (Fleck 1980, S, 186f.)

Literatur
Becker, Conny: Robert. Koch. Bakterien im Bild. In: Pharmazeutische Zeitung online 21 Ausgabe/2010
Fleck, Ludwik [1980]: Entstehung und Entwicklung einer wissenschaftlichen Tatsache. Einführung in die Lehre vom Denkstil und Denkkollektiv, Frankfurt am Main: Suhrkamp
Koch, Robert [1881]: Zur Untersuchung von pathogenen Organismen, in: Mittheilungen aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte Bd. 1, S. 1- 48
Wagner, Wolf-Rüdiger[2013]: „Die Bedeutung der Fotografie für die Akzeptanz der Mikroskopie“. In: ders.: Bildungsziel Medialitätsbewusstsein. Einladung zum Perspektivwechsel in der Medienbildung. München: kopaed 2013, S. 226 ff.

Abbildungen
Abb. Mikroskop mit drei Rohren: Zweite Daheim-Beilage zu Nr. 10/1882
Abb. Neuer mikrophotographischer Universalapparat: Eder, Josef Maria (Hrsg.): Jahrbuch für Photographie und Reproduktionstechnik für das Jahr 1906. Halle a. S.: Wilhelm Knapp, S. 105

 

Das Fadenkreuz in der (Medien)Geschichte

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Karte mit 17 Fadenkreuzen
Karte mit 17 Fadenkreuzen (Homepage von Sarah Palin)

Strichkreuzplatte
Strichkreuzplatte (Fadenkreuz) für Zielfernrohre

Nach dem Attentat auf die demokratische Kongreßabgeordnete Gabrielle Giffords ist die Rede davon, dass Sarah Palin und ihre aggressive Rhetorik  eine moralische Mitschuld an der Vergiftung des politischen Klimas tragen. Dabei wurde u. a. auf die – nicht mehr im Netz stehende –  Seite ihrer Homepage verwiesen, auf der Wahlkreise von demokratischen Abgeordneten, die für die Gesundheitsreform gestimmt hatten, mit einem Fadenkreuz gekennzeichnet waren (siehe oben). Ihre Pressesprecherin erklärte demgegenüber, es habe sich hier gar nicht um das Fadenkreuze eines Zielfernrohrs gehandelt: „Die Fadenkreuze seien vielmehr Symbole aus der Vermessungstechnik.“ (Reymer Klüver: Die Stunde der Maulhelden, in: Süddeutsche Zeitung 11.01.2011, S. 2)

Erst durch das Fadenkreuz wird das Fernrohr zum Meßinstrument
Angesichts der ingesamt ausgesprochenen aggressiven Stimmungsmache ist dieser Entlastungsversuch zwar dreist, die Aussage als solche ist jedoch nicht falsch. 1610 veröffentlichte Galilei unter dem Titel „Sidereus Nuncius“ eine wissenschaftliche Abhandlung, die auf Beobachtungen beruhte, die er mit Hilfe des kurze Zeit zuvor in Holland erfundenen Fernrohrs durchgeführt hatte. Er beschrieb darin die Entdeckung der Jupitermonde. Doch für die Astronomie der damaligen Zeit hatte das Fernrohr erst einmal keine herausgehobene praktische Bedeutung, denn bei der Astronomie handelte es sich um eine „winkelmessende Wissenschaft“ [Hamel 2010, S. 17].

[…] es gab nur eine Aufgabe für die Astronomie, nämlich die Örter der Sterne und Planeten mit möglichster Genauigkeit zu messen und mathematische Verfahren zu ihrer Berechnung abzuleiten. Diese benötigte man zur Erstellung von Horoskopen – wir sind ja gedanklich im 16. und 17. Jahrhundert -, für die Präzisierung des Kalenders, dann für die Zeichnung von Landkarten und etwas später für die Navigation auf See. [Hamel 2010, S. 23]

Zum Messinstrument wurde das Fernrohr erst durch das Fadenkreuz oder die La Nature 1886 S.116Strichplatte, mit denenWinkel- bzw. Streckenmessungen möglich wurden. Das Keplersche Fernrohr hatte noch kein Fadenkreuz. Je nach Quelle wird die Erfindung des Fadenkreuzes unterschiedlichen Personen zugeschrieben. Als Zeitpunkt für die Einführung des Fadenkreuzes wird weitgehend übereinstimmend die Mitte des 17. Jahrhunderts angenommen.

„Seitdem Morin und Gascoigne (freilich erst 25 bis 30 Jahre nach Erfindung des Fernrohrs) optische Vorrichtungen mit Meßinstrumenten verbanden, haben feinere Bestimmungen der Ortsveränderung in den Gestirnen erreicht werden können. Auf diesem Wege ist es möglich geworden mit größter Schärfe die jedesmalige Position eines Weltkörpers, die Aberrations-Ellipsen der Fixsterne und ihre Parallaxen, die gegenseitigen Abstände der Doppelsterne von wenigen Zehenttheilen einer Bogen-Secunde zu messen.“ (Humboldt 1850, S. 76)

Das englische Wort „crosshair“ für Fadenkreuz verweist darauf, dass ursprünglich für die Fadenkreuze Fäden aus Spinnennetzen verwendet wurden, weil sie dünn und  widerstandsfähig genug waren.

Die in der Folgezeit entwickelten astronomische Instrumente arbeiten unter Einbeziehung des Fernrohrs mit Linsen- und Spiegelsystemen, um Phänomene sichtbar zu machen, die sich dem menschlichen Auge entziehen, und gleichzeitig mit Winkelmessgeräten, um Größe, Anordnungen, Bewegungen und Stand der Gestirne zueinander zu messen, also um zu Erkenntnissen zu gelangen, die über bloße Beobachtungen nicht zu erzielen sind.

Literatur
Hamel, Jürgen [2010]: Kepler, Galilei, das Fernrohr und die Folgen. In: Gaulke, Karsten & Hamel, Jürgen Kepler (Hrsg.): Galilei, das Fernrohr und die Folgen. Acta Historica Astronomiae Vol. 40, Frankfurt am Main: Verlag Harri Deutsch 2010, S. 9 – 34
Humboldt, Alexander von: Kosmos. Entwurf einer physischen Weltbeschreibung. Bd. 3. Stuttgart u. a: J. G. Cotta’scher Verlag., 1850

Abb. Gaston Tissandier: Les Fils Micrométrique des Lunettes Astronomiques, in: La Nature 1886, S. 116

Das Silhouettenschneiden – Mode mit Beigeschmack?

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Graf Étienne de Silhouette (1719 bis 1767), Finanz- und Sparminister unter Ludwig  XV., ist Liebhaber, aber nicht Erfinder des nach ihm benannten Schattenbildes. „À la silhouette“ – daran haftete ursprünglich die Vorstellung von Ärmlichkeit und Billigkeit. Bald entwickelte sich das Silhouettenzeichnen und -sammeln zur Mode.  Dazu trug nicht unwesentlich der Schweizer Johann Caspar Lavater (1741 – 1801) bei.
Lavater wurde durch seine „Physiognomischen Fragmente zur Beförderung der Menschenkenntnis und Menschenliebe“ (1775–78) bekannt , in denen er Anleitung gab, verschiedene Charaktere anhand der Gesichtszüge und Körperformen zu erkennen. Mit dieser Theorie der Physiognomik trug er wesentlich zur Popularität des Schattenrisses in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts in Deutschland bei.
Nach Lavater lassen die veränderlichenTeile des Gesichts – der Mund, die Lippen, die Gesichtsmuskeln – keinen Rückschluss auf den Charakter eines Menschen zu. Sie bieten Möglichkeiten sich zu verstellen.  Lavater ging davon aus, dass
„… eine verlässliche Auskunft über den menschlichen Charakter nur durch das von Gott verliehene unveränderliche Material, also seine Knochenstruktur, nicht etwa seine ‚Befleischung‘ “ zu erhalten sei (Lavater, Physiognomische Fragmente, S. 132).  Das ideale Medium zur Darstellung der „Knochenstruktur“ eines lebenden Objekts war für Lavater der Schattenriss : „Die Physiognomik hat keinen zuverlässigeren, unwiderlegbarern Beweis ihrer objektifen Wahrhaftigkeit als die Schattenrisse.“ (ebd. S. 248)

Lavaters Vorrichtung zum Abzeichnen von Silhouetten
Als historische Kuriosität zeigen wir eine Vorrichtung, über die früher viel gesprochen wurde, die großen Erfolg hatte und die die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern und Physiologen auf sich zog, gegenwärtig jedoch überhaupt nicht mehr in Gebrauch ist. In seinem berühmten Werk über Physiognomie beschreibt Lavater das genau arbeitende und praktische Gerät zum Silhouettenzeichnen. Der Stich gibt die Vorrichtung so gut wieder, dass es unnötig ist, sich auf eine detaillierte Beschreibung einzulassen.
Nach Lavaters Auffassung kann eine Silhouette im Prinzip nach Länge und Breite des Gesichtes beurteilt werden. Zur Unterstützung dieser Beobachtung führt Lavater eine Reihe exemplarischer Silhouetten vor und hebt mit Nachdruck die Schlüsse hervor, die er aus ihrer Untersuchung zieht. Wir zeigen fünf dieser Beispiele.

In Nr. 1 erkennt Lavater eine aufrechte Seele, ein ausgeglichenes Gemüt, Geschmack und Offenheit.
Bei Nr. 2 sind die Umrisse der Nase ein untrügliches Merkmal für einen guten Charakter.
In Nr. 3 sehen wir ein Beispiel für klare Urteilskraft.
Die Wissenschaft der Physiognomie erscheint uns kindisch. Vielleicht stellt sie einen angenehmen Zeitvertreib dar. Aus wissenschaftlicher Sicht ist sie nicht mehr als dies. Dennoch erzielte Lavater große Erfolge in Europa. Viele Personen strömten nach Zürich, um den berühmten Philosophen zu sehen und ihn nach den Geheimnissen ihres Charakters, ja sogar ihres Schicksals zu befragen.(Auszüge aus einem Artikel in: Scientific American 16.04.1881, S. 249)

Zur Mediengenealogie – Aufschreibsysteme

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Bewegungen und Abläufe sichtbar machen

„Um 1800 trat ein neuer Typus wissenschaftlicher Instrumente in die Kabinette der Naturforscher ein, für den noch im gleichen Zug ein eigener Begriff geprägt wurde: Unabhängig von den bereits bekannten Suffixen, die für die experimentellen Apparate im Umlauf waren (etwa ‚-skop‘ oder ,‘-meter‘), trat nun der ‚-graf‘ seine besondere Konjunktur an und bezeichnete solche Instrumente, die, wie es die altgriechische Etymologie forderte, die Naturphänomene ‚aufschrieben‘ oder ‚aufzeichneten‘. Die ‚Grafen‘ veränderten nicht nur die Verfahren des mechanischen Schreibens, sondern auch der Bilderstellung, da sie meistens ohne oder nur mit einer geringen Beteiligung der menschlichen Hand ausgekommen sind. Zudem besaßen sie die außerordentliche Kapazität, schnell sehr viele Kopien von einem Original herstellen zu können. Diese mechanischen Instrumente, die für unterschiedliche Verfahren des Aufzeichnens, des Nachweisens und Einschreibens herangezogen werden konnten, wurden genau zu dem Zeitpunkt Bestandteil der Arsenale der Naturforschung, als die Messapparaturen der Experimentalforscher eine neue wissenschaftliche Rolle, Laboranwendung und Repräsentationskraft zugeschrieben bekamen.“

Robert M. Brain: Grafische Aufzeichnungsgeräte und wissenschaftlicher Modernismus, in: Stahnisch, Fank; Bauer, Heijko (Hrsg.): Bild und Gestalt. Wie formen Medienpraktiken das Wissen in Medizin und Humanwissenschaften? Hamburg 2007,  S. 130 f.
siehe auch:  Foto und Film als Mess- und Registrierverfahren
um 1779: James Watt, der Erfinder der Dampfmaschine, entwickelte einen Aufzeichnungsapparat, um die im Inneren des Kessels vom Dampf entwickelte Leistung grafisch zu messen. Über die Indikatoren werden die Bewegung des Dampfes in Diagrammform aufgezeichnet. Watt ging es dabei um die Effizienzsteigerung von Dampfmaschinen.

um 1880: Marey entwickelt die verschiedensten Mess- und Registrierverfahren, um die Grenzen der „mangelhaften Sinneswahrnehmungen“ zu überschreiten. Zu diesen Apparaturen zählten u. a.  Puls- und Herzschreiber, die mit einem Schreibstift und gleichmäßig bewegter Papierwalze arbeiteten. In diesen Maschinen zum Sammeln wissenschaftlicher Daten sah Marey neue Sinnesorgane: „Diese Apparate sind nicht allein dazu bestimmt, den Beobachter manchmal zu ersetzen und ihre Aufgaben in diesen Fällen mit unbestreitbarer Überlegenheit zu erfüllen; sie haben darüber hinaus auch ihre ganz eigene Domäne, wo niemand sie ersetzen kann. Wenn das Auge aufhört zu sehen, das Ohr zu hören und der Tastsinn zu fühlen oder wenn unsere Sinne uns trügerische Eindrücke vermitteln, dann sind diese Apparate wie neue Sinne von erstaunlicher Präzision.“ (Marey 1878,  S. 108)

um 1885: E. J. Marey entwickelte sein „Photographisches Gewehr“, um die Phasen des Vogelflugs festzuhalten. Im Lauf ist eine Kamera eingebaut. Die Platten sitzen auf einem drehbaren Zylinder und werden durch die Betätigung des Abzugs bewegt, so dass 16 Aufnahmen pro Minute möglich sind.  (La méthode graphique, Paris 1885)Die von Marey entwickelte Technik der fotografischen Reihenaufnahme bildete die technische Grundlage für die Chronofotografie.

um 1906: Kromarograph (automatischer Notenschreibapparat)

„Während der Phonograph die Möglichkeit bietet das gesprochene Wort oder Geräusche aufzuzeichnen, und die modernen Methoden des mechanischen Schreibens, also sowohl mit Hilfe der Stenografie als auch mit Hilfe der Schreibmaschine, es ermöglichen Sprache in derselben Geschwindigkeit grafisch festzuhalten, in der sie gesprochen wird, hat bisher ein Apparat zum Aufzeichnen der Noten, die von einem Musikinstrument produziert werden, gefehlt. Ein solcher Apparat wäre von grundlegenden Wert beim Komponieren, weil beim Übertragen der Komposition auf Papier viel Zeit verloren geht und damit kreative Kraft verloren geht.“ – Scientific American 1. Sept. 1906, S. 159

um 1914: Frank Gilbreth und seine Frau Lillian benutzten Zeitrafferaufnahmen zu Bewegungsstudien, um optimale Bewegungsabläufe an Arbeitsplätzen zu ermitteln.Bewegungen werden beobachtet, gemessen, zergliedert und nach rationalen Gesichtspunkten wieder zusammengesetzt. Die Medien wie Fotografie und Film hätten bei diesen Verfahren gar nicht eingesetzt werden können, wenn sie im Prinzip nicht selbst nach diesen Verfahren funktionieren würden. Was dem Menschen als Gesamteindruck oder geschlossenes Ablaufmuster in seiner Wahrnehmung entgegentritt, wird beim Film oder Fernsehen nach den Bedingungen des jeweiligen technischen Verfahrens in einzelne Elemente zerlegt und nach technischen Regeln resynthetisiert. Bei der Beschreibung dieser Bewegungsanalysen muss man heute unwillkürlich an Handhabungsautomaten und die Programmierung ihrer „Endeffektoren“, also der Greifer und Werkzeuge, denken.

Medienpädagogischer Blick auf „Die Anatomie des Dr. Tulp“

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Das Gemälde „Die Anatomie des Dr. Tulp“ wurde um 1632 von Rembrandt fertig gestellt. Bei Dr. Tulp (1593 bis 1674) handelte es sich um einen Bürgermeister der Stadt Amsterdam, der gleichzeitig einer der bekanntesten Ärzte des 17. Jahunderts war. Wie sein großes Vorbild, der Anatom Andreas Vesalius, lässt er sich bei der Präparation eines Arms porträtieren. Rembrandt „zitiert“ in dem Gemälde den präperierten Arm aus einem Holzschnitt,  auf dem Andreas Vesalius zu sehen ist.

Einige der Teilnehmer an der anatomischen Vorlesung blicken über die Leiche hinweg ganz offensichtlich auf einen anatomischen Atlas. Damit liefert das Gemälde ein _Anschauungsbeispiel für die oftmals übersehene Bedeutung der Drucktechnik für die Verbreitung von Abbildungen.

Für die Entwicklung von Technik und Wissenschaft war es entscheidend, dass mit dem Aufkommen des Buchdrucks nicht nur Texte vervielfältigt werden konnten, sondern auch Bilder, Karten und Diagramme. Die Bedeutung der Tatsache, dass erst durch den Druck von Stichen die genaue Wiederholung bildhafter Aussagen möglich wird, tritt deutlicher hervor, wenn man sich vor Augen hält, dass schon in der Antike Gelehrte wie Plinius der Jüngere sehr wohl wussten, dass sich einerseits Blumen oder Blätter mit Worten nicht so beschreiben lassen, dass ein Leser sie in der Wirklichkeit sicher wieder erkennt und dass andererseits Zeichnungen beim Kopieren einer Handschrift viel schneller korrumpiert werden als der Text. Die „blickbildende“ und „blicknormierende“ Funktion von Drucktechniken wie Kupfer- und Holzstich zeigt sich u. a. in der Medizingeschichte. Aus der Entwicklung der Anatomie kann man lernen, dass sich das Körperinnere dem Blick nicht so klar strukturiert darstellt, wie es unseren durch Abbildungen in Biologiebüchern und Lexika normierten Vorstellungen erscheinen mag.
„… erst die Druckgraphik ermöglichte naturwissenschaftliche Beschreibung, die Kritik solcher Mitteilung und die schrittweise Annäherung der Darstellung an das Objekt. Der Druck von Zeichnungen auf dafür behandelten Holzblöcken, Kupferplatten oder Steinen ist nicht nur eine optische, sondern auch eine blickbildende Technik.“ (Duden 1991, S. 46)

Quellen:
http://www.wgsebald.de/anatomie.html
Duden, Barbara: Der Frauenleib als öffentlicher Ort: vom Missbrauch des Begriffs Leben, Hamburg und Zürich 1991
Wagner, Wolf-Rüdiger: Medienkompetenz revisited, kopaed München 2004, S. 116 f.

Abbildungen:
„Die Anatomie des Dr. Tulp“ – http://de.wikipedia.org/wiki/Die_Anatomie_des_Dr._Tulp
„Andreas Vesalius“ – http://de.wikipedia.org/wiki/Andreas_Vesalius

„Vor 100 Jahren starb Robert Koch“ – Mikroskop und Medienkompetenz

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MikroskopDie Fähigkeit, sich mit Bildern aus Naturwissenschaft, Technik und Medizin analytisch und kritisch auseinandersetzen zu können, erhält zunehmend Bedeutung, da diese Bilder den Eingang in alle Bereich der öffentlichen Kommunikation finden und dort Einfluss auf politische und gesellschaftliche, aber auch individuelle Entscheidungsprozesse haben.

Dass man die Forderung nach der Fähigkeit, Bilder analytisch und kritisch lesen zu können, nicht von außen an Naturwissenschaft, Technik und Medizin heranträgt, sonder sich dabei auf den fachinternen Diskurs beziehen kann – und muss, lässt sich exemplarisch an den Texten Robert Kochs, dem Begründer der Bakteriologie und späteren Nobelpreisträger, aufzeigen.

Mehr hierzu: Robert Koch, die Begründung der Bakteriologie und die Anforderungen an Medienkompetenz – Ein Plädoyer für die Ausweitung der Medienanalyse und Medienkritik auf Naturwissenschaften, Medizin und Technik