Funktionsprinzipien

Funktionsprinzipien bezeichnen die grundlegenden Mechanismen, nach denen ein System arbeitet. Sie beschreiben, wie Eingaben in Ausgaben transformiert, Energie oder Informationen übertragen und Prozesse gesteuert oder reguliert werden.

Sie gelten branchenübergreifend in Technik, Wissenschaft und Technikdesign. Typische Kategorien sind Energieumwandlung, Signalverarbeitung, Regelung sowie Kopplung von Teilfunktionen. Bei der Analyse wird oft ein Funktionsmodell erstellt, das Eingaben, Vorgänge und Ausgaben trennt und die Randbedingungen festlegt.

Beispiele: Ein Verbrennungsmotor wandelt chemische Energie in mechanische Arbeit; Solarzellen wandeln Licht in elektrische Energie; ein Getriebe überträgt Drehmoment; Sensoren wandeln physikalische Größen in elektrische Signale; eine Wärmepumpe nutzt thermodynamische Prinzipien zur Energieübertragung.

Die Bestimmung von Funktionsprinzipien erfolgt durch Modellierung, Funktionsanalyse und Tests. Sie unterstützen die Bewertung von Effizienz, Zuverlässigkeit und Kosten und bilden die Grundlage für Designentscheidungen, Normen und Patentbeschreibungen.