Hardwarebeschleunigung ist der wesentliche Faktor für das Rendern dreidimensionaler Computergrafiken. Dabei werden alle zur Darstellung notwendigen Berechnungen auf den Grafikprozessor ausgelagert. Die Voraussetzung hierfür sind standardisierte Grafiktreiber, die sich im Desktopbereich bereits seit vielen Jahren etabliert haben. Im Bereich der Webanwendungen sieht die Situation anders aus. Aufgrund fehlender Schnittstellen ist der Zugriff auf die Grafikkarte über den Webbrowser bisher nicht möglich. Die Einführung von WebGL, einer 3D-Programmierschnittstelle, schafft Abhilfe. In Zukunft ist das hardwarebeschleunigte Rendern von 3D-Inhalten auch über den Webbrowser möglich. Mit der Entwicklung einer Web2Print-Plattform hat das Steinbeis-Transferzentrum Mikroelektronik (TZM) in Göppingen die Einsatzmöglichkeiten des neuen Standards näher untersucht.
Die Idee für das Projekt entstand in Kooperation mit der Hinterkopf GmbH, die mit ihrem neuen digitalen Druckverfahren die Voraussetzung geschaffen hat, zylindrische Körper individuell und preisgünstig zu bedrucken. Im Mittelpunkt steht deshalb die individuelle Gestaltung von Flaschen, Tuben aber auch Dosen. Der eigentliche Gestaltungsprozess wird durch ein 3D-Modell ergänzt, das im dreidimensionalen Raum gedreht und betrachtet werden kann. Durch das echtzeitfähige Rendern der Scene werden Änderungen des Entwurfs zur Laufzeit neu berechnet und dadurch aktualisiert auf dem Modell dargestellt. Dies ermöglicht nicht nur eine nahezu reale Vorschau des Endproduktes, sondern erschließt neue Wege der interaktiven Produktpräsentation im Webbrowser.
Die Ergebnisse der Steinbeis-Experten haben gezeigt, dass WebGL weitaus mehr ist, als ein weiterer Versuch, den Webbrowser fit für die dritte Dimension zu machen. Das Potenzial dieser Technologie haben die meisten Browserhersteller bereits erkannt. Nahezu alle modernen Webbrowser unterstützen schon heute den neuen, offenen Standard.
Gemeinsam mit dem Balinger Unternehmen Casa Natura und der Umweltanalytik in Nordrhein-Westfalen hat das Steinbeis-Transferzentrum Kunststofftechnik – Verbundwerkstofftechnik in Naila einen Lehmtrockenmörtel mit einer um bis zu 25% höheren Wärmeleitfähigkeit gegenüber den Standard-Lehmtrockenmörteln entwickelt.
Unter Berücksichtigung der Empfehlung des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) war es ein weiteres Ziel der Projektpartner, dass mit dem Lehmtrockenmörtel auch die Abhörsicherheit von Räumen und somit die Datensicherheit drahtloser Kommunikationstechnologien um zumindest 99,9% optimiert werden kann. Die derzeit eingesetzten Standard-Lehmtrockenmörtel weisen nahezu keine Schirmdämpfung auf.
Diese Ziele erreichte das Team durch das Einmischen von Graphitpulver in die Lehmtrockenmasse. Die Wärmeleitfähigkeit des graphitmodifizierten Lehmtrockenmörtels liegt mit 1,08 W/mK im Vergleich zu einem Standard-Lehmtrockenmörtel um rund 42% höher. Die Schirmdämpfung beträgt für eine Standard-Lehmputzschicht von 14 mm bei einer Frequenz von 450 MHz etwa 99,97% (36 dB) und bei einer Frequenz von 9,8 GHz rund 99,995% (53 dB).
Das entwickelte Produkt eröffnet neue Geschäftsfelder in der Herstellung von Lehmspachtel- und –putzsystemen, der Erstellung von Wärmespeichern und Gebäudeelementen sowie in der Temperierung und Schirmung von Räumen. Die hohe Wärmeleitfähigkeit des neuen Lehmtrockenmörtels sollte bei Flächentemperiersystemen zu einer guten Wärmeverteilung zwischen den im Putz eingebetteten Heizrohren führen und somit zu einer isothermen und energetisch vorteilhaften Wärmeabstrahlung der Wandflächen beitragen.
Der Erfolg bestätigt die Projektpartner: Momentan liegen schon erste Anfragen von Architekten zur Wohnraumgestaltung in Verbindung mit der Abschirmung von elektromagnetischen Strahlen (Elektrosmog) und dem zeitgemäßen Aufbau von Flächentemperiersystemen vor.
Professor Dr.-Ing. Christian Kipfelsberger
Steinbeis-Transferzentrum Kunststofftechnik – Verbundwerkstofftechnik (Naila)