Facts zum Thema CD (Compact Disc - Do-it

Janine Zwingli PHBern, IVP NMS
Facts zum Thema CD (Compact Disc)
Informationen zur Förderung des Technikinteresses in der Schulpraxis
Einleitung
Jeder kennt sie, jeder hat sie: die Compact Disc, kurz CD, (engl. „kompakte Scheibe“). Sie ist ein
optischer Speicher, der Anfang der 1980er-Jahre zur digitalen Speicherung von Musik von Philips und
Sony eingeführt, um die Schallplatte abzulösen. Mehr dazu aber unter „Geschichte“. Vorgänger:
Diskette, Schallplatte, Compact Cassette. Nachfolger: DVD
Quellen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc
http://www.schlaunews.de/info-test-tipps-18082007/wissenswertes-zum-25-geburtstag-der-cd-warumbeethoven-eine-wichtige-rolle-spielte/ (kurze und interessante Facts)
http://www.youtube.com/watch?v=9gOr8Yntl3Q (gutes, interessantes und informatives Video, auch für
Schülerinnen)
http://cd-recycling.ch/
http://www.bafu.admin.ch/abfall/01472/01477/index.html?lang=de (siehe Merkblatt CD-Recycling)
http://www.zendas.de/themen/vernichtung/beispiele_cddvd.html (richtige Vernichtung)
http://www.zendas.de/themen/vernichtung/beispiele_cddvd_falsch.html
Geschichte
70er Jahren: Die ersten Prototypen basierten auf magnetischen
Speichermedien, wie etwa der klassischen Audiokassette. 1977 war
das erste Gerät der Firma Sony auf dem Markt. Das klobige Gerät und
die Störgeräusche bei der Aufnahme überzeugten die Konsumenten
jedoch nicht. Sony entwickelte deshalb spezielle Verfahren, um die
Störgeräusche zu eliminieren. Um diese Verfahren zu testen, wurden
heimlich bei einer Probe eines Konzertes (1978) Aufnahmen gemacht.
Karajan, der Orchesterleiter dieses Konzertes wurde später von Sony
eingeladen, die Aufnahmen zu beurteilen. Zur gleichen Zeit arbeitete
man bei der Firma Philips an der optischen Aufzeichnung von
Diskette
Bildsignalen,
die
die
Videotechnik
revolutionieren
sollte.
Bald
entwickelte sich die Idee, diese Technologie auch für digitale Klänge
zu
nutzen.
Beide
Unternehmen
hatten
die
neuen
optischen
Datenträger (Laserdisc), ähnlich der Schallplatte, ursprünglich mit
einem Durchmesser von 30 cm geplant, d.h. eine max. Laufzeit von 60
Schallplatte
Min. Da der Durchmesser entscheidend ist für die Spieldauer, hätte
dies aber bei Audiodaten eine Kapazität von ca. 13 Std. ergeben, was
für die Musikindustrie ein Zusammenbruch bedeutet hätte, da extrem
viel Musik auf einer einzigen LD Platz gehabt hätte, wodurch viel
weniger Datenträger benötigt würden, sprich verkauft werden könnten.
Compact Cassette
Nun versuchten beide Unternehmen einen gemeinsamen Standard
Janine Zwingli PHBern, IVP NMS
herbeizuführen. Im Jahr 1980 notierten Philips und Sony schliesslich
einen Durchmesser von 12cm im sogenannten “Red Book”, in dem sie
die Normen/Standards für Audioaufnahmen bzw. die CDs festlegten.
Wie es zu dieser Zahl kam, dazu gibt es zwei verschiedene Versionen.
Karajan
Laut Philips orientierte man sich an der Grösse der Compact Cassette,
da diese ein grosser Erfolg war. Eine Legende besagt aber, dass
Sonys-Vize Chef, ein Opernsänger namens Norio Ohga wünschte,
dass seine Lieblingsversion, bzw. auch die längste von Beethovens 9.
Simphonie, auf einer CD Platz haben müsse. Durch die Länge von 74
einer der ersten CD-Spieler
(1983)
Min. war auch ein Durchmesser von 12 cm nötig, was Sony dazu
veranlasste, weltweit die Taschen von Männeranzügen vermessen zu
lassen, damit die CD dort auch Platz finden würde. Was den
Durchmesser des Innenloches (15 mm) angeht, wurde dieser eher
Frontansicht eines CDSpielers
durch Zufall bestimmt. Als Massstab diente das niederländische 10Cent-Stück, damals das weltweit kleinste Geldstück, das ein PhilipsEntwickler bei der Festlegung des Durchmessers dabei hatte. 1981
wurde die CD erstmals öffentlich vorgestellt. Im Jahr darauf begann in
Hannover die weltweit erste industrielle Produktion des letzten ABBAAlbums noch bevor im Oktober 1982 der erste in Serie produzierte
Laserdiscplayer mit
eingelegter LD
CD-Spieler auf dem Markt angeboten werden konnte. 1988 wurden
weltweit bereits 100 Millionen Audio-CDs produziert. Ab 1988 gab es
Systeme, mit denen CDs gebrannt werden konnten, und nicht mehr
wie bis dahin gespritzt werden mussten. 1993 erschien das erste PCSpiel auf CD. Zu Beginn trugen die CDs in der Hülle noch einen
Aufkleber, der “lebenslanges Hörvergnügen” garantierte. Als man aber
merkte dass auch die CD mit der Zeit Verschleisserscheinungen
ausgesetzt war, wurde dieser Aufkleber nicht mehr benutzt.
Spritzgiessmaschinen:
Herstellung / Produktion & Bedeutung
CDs bestehen zu über 90% aus dem wertvollen Kunststoff Makrolon,
einem Polycarbonat. Daneben enthalten sie Aluminium, Lacke,
Farbstoffe und Material von Klebeetiketten. Sie werden, im Gegensatz
zu Schallplatten, nicht gepresst, sondern in Spritzgussmaschinen in
Form gespritzt. Die Anlagen werden aber dennoch Presswerk
ältere
genannt.
Pro Jahr werden weltweit ca. 14 Milliarden CDs produziert. Im Schnitt
hat jeder Mensch ca. 7 Stück zuhause. Heute sind sie zum
Alltagsmedium geworden und deshalb nicht mehr weg zu denken. So
dient sie bspw. als Speichermedium von Dokumenten, Fotos, Musik,
zum Hören von Musik oder Hörspielen, als digitales Lehrmittel, sprich
Lernsoftware für SchülerInnen, als Anleitung für die Steuererklärung
oder anderen Informationen.
Janine Zwingli PHBern, IVP NMS
Funktionsweise & Einsatz
Die Informationen der CD, das sog. Programm, sind auf einer
spiralförmig nach aussen verlaufenden Spur angeordnet und belegen
maximal 85% der CD-Gesamtfläche. Diese Spiralspur, auf der die
Dateien
gespeichert
sind,
hat
eine
Länge
von
6km!
Der
Programmbereich reflektiert Licht mit deutlichen Farberscheinungen
wegen seiner Mikrostruktur, den Pits. Länge und Abstand dieser
kleinen Vertiefungen bilden zudem einen digitalen Code, der die
Mikroaufnahme von Pits
einer CD
gespeicherte Information repräsentiert. Auf einer Audio-CD können
maximal 99 Musiktitel gespeichert werden, dazu hat jede Scheibe ein
Inhaltsverzeichnis
und
einen
eingelagerten
Zeitcode
und
Texteinblendungen. Die Abtastung der CD erfolgt kontaktlos von der
spiegelnden Unterseite her über einen der Spur nachgeführten LaserInterferenzdetektor.
Verwendungsmöglichkeiten von defekten CDs: an viel befahrenen
Strassen zur Wildabwehr an Bäume hängen, als Untersätze für
Gläser, als Freesbee – Scheibe, zum basteln bzw. gestalten (bspw.
schmelzen u. daraus Schmuck machen oder siehe auch do-it-Aufg.)
usw.
Bezug zur Umwelt
Schweiz: mehr als 2/3 der CDs werden im Abfall entsorgt. Sie könnten
ohne
weiteres
verbrannt
werden,
weil
sie
kein
eigentliches
Schadstoffproblem darstellen. Aufgrund des grossen Anteils an
Polycarbonat (PC), sollten sie aber recycelt werden. Denn dieses ist
als Sekundärrohstoff sehr gefragt, weil es vielfältig verwertbar ist und
zudem der Herstellungsprozess energieintensiv u. teuer ist und Erdöl
braucht. Das CD-Recycling hilft also den CO2-Ausstoss zu reduzieren
und die nicht erneuerbare Ressource Erdöl einzusparen. Dies alles
macht CD-Recycling nachhaltig.
Sammelbehälter
Beim Recycling werden die CD’s geschreddert und geschmolzen,
wobei das Polycarbonat von Aluminium, Lacken, Klebefolien und
Aufdrucken getrennt und zu Granulaten verarbeitet wird. Auch wenn
seine Eigenschaften praktisch dem von neuwertigem PC entspricht,
können daraus aber keine neuen CD's mehr hergestellt werden. Zu
hoch sind die Anforderungen bzgl. der optischen Eigenschaften. Dafür
geschredderte CDs
kann dieses Recyclingmaterial für medizinische Geräte, Steckdosen,
Motorradhelme, Stossstangen u.v.m. verwendet werden.
Janine Zwingli PHBern, IVP NMS
Bezug zur technischen Umwelt der Lernenden
Das Format der CD wurde weiterentwickelt, so dass es heute z.B. CDROM, DVDs u.a. gibt. CDs selbst gibt es in zwei verschiedenen
Grössen. Am weitesten verbreitet ist die Version mit einem
Mni-Disc
Durchmesser von 12cm und 15g. Seltener die Mini-CD mit einem
Durchmesser von 8cm und 30% der Speicherkapazität bei 6,7g.
Daneben gibt es auch CDs, sog. Shape-CDs, die eine andere Form
als eine runde Scheibe haben. Sie fanden aber aufgrund von
Abspielproblemen (u.a. Umwucht) nur eine geringe Verbreitung.
Shape-CDs (oben & unten)
Daten-Vernichtung: (mehr dazu (Fotos/Erklärung) unter 2 Links in
Quellen!) Verfahren, um vertrauliche Daten vor der Entsorgung
unleserlich zu machen:
Nicht empfehlenswert:
bemalen, zerkratzen; Mikrowellenherd o. verbrennen (Daten zwar
gelöscht,
aber
u.a.
gesundheitsschädigende
Dämpfe
und
ev.
gefährlich.
Empfehlenswert:
zerkratzen
zerbrechen, zerschneiden o. schreddern, reiben (z.B. an Raspel).
Mögliche Fragestellungen für Forschungsberichte
CDs sind nicht die besten Speichermedien, da mit der Zeit (nach ca.
30 Jahren) die Daten nicht mehr lesbar sind. Wie kommt es aber
dazu? Welche Prozesse laufen genau ab, damit dies passiert?
Bezug zu do-it-Aufgaben
CD-Kreisel
Thema: Spiel
CD-Kreisel
Stufe: 3.-9. Klasse
Werkstoff: Recycling/CD
Ziel: eigenes Spielgerät herstellen
Tüftelstern: **
Leichtbaufahrzeuge mit CDs als Räder (z.B. PET- Solarmobil)
CD-Jojo: ist zwar keine do-it-Aufg. Aber schnell und einfach
Leichtbaufahrzeug
herzustellen, ideal für Stufe KGU.