Rückkopplung
Der Begriff der Rückkopplung (auch: die Rückkoppelung) stammt aus der elektrischen Schaltungstechnik. Inzwischen wird er aber, synonym auch das englische Feedback, in einem größeren Zusammenhang zur Bezeichnung von Vorgängen verwendet, die sich auf ihre eigenen Ursachen oder Eingangsgrößen auswirken.
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Elektrische Schaltungstechnik
1913 entwickelte Edwin Howard Armstrong (*1890 - † 1954) aufgrund des Phänomens der Rückkopplung bei einer Triode eine Sender- beziehungsweise Empfängerschaltung. Diese Entwicklung geschah zeitgleich mit 6 anderen Technikern, was weltweite Rechtsstreitigkeiten um Patente zur Folge hatte. 1927 entdeckte der Telefoningenieur Harold Stephen Black, dass man die Qualität eines Signalverstärkers erheblich verbessern kann, indem man einen Teil des Ausgangssignals vom Eingangssignal subtrahiert.
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Von der Kybernetik und Systemtheorie wurde das Konzept der Rückkopplung auf beliebige Wirkzusammenhänge verallgemeinert. Rückkopplung wurde sowohl in älteren technischen Erfindungen (z.B. 1788 der Fliehkraftregler von James Watt) als auch in biologischen und sozialen Systemen gefunden.
Soziales Feedback
Inzwischen ist die Vorstellung zum Allgemeingut geworden, dass auch Vorgesetzte, Lehrer, Kursleiter oder andere sozial Agierende die Qualität ihres Wirkens verbessern können, indem sie sich Rückkopplung von ihren Untergebenen, Schülern, Kursteilnehmern usw. einholen; zumeist wird dafür der englische Ausdruck Feedback verwandt. Auch Rückkopplung auf gleicher Augenhöhe (z.B. bei Schülern bzw. Mitarbeitern untereinander) und auch in die entgegengesetzte Richtung (vom Vorgesetzten, Lehrer etc. zum Untergebenen bzw. Schüler) wird als Feedback bezeichnet.
Die treffendste deutsche Bezeichnung ist Rückmeldung.
Anwendungsfälle in der Personalentwicklung (siehe auch: 360° Feedback für Führungskräfte, 180° Feedback für Führungskräfte, Team Feedback u.a.)
Anwendungsfälle im Qualitätsmanagament (siehe auch: Kunden-Feedback, Seminar-Evaluation u.a.)
Negative und positive Rückkopplung
Je nach der Wirkungsbeziehung der verkoppelten Elemente hat ein solcher Wirkungskreislauf dann:
- selbstverstärkende Eigenschaften (positive Rückkopplung), wenn er eine Kette sich verstärkender Elemente enthält. Dies ist eine Gefahr, da dann die beteiligten Größen über alle Maßen anwachsen, und durch die Endlichkeit der Umwelt solche Wirkungskreisläufe nicht dauerhaft stabil sein können (umgangssprachlich auch Teufelskreis).
- Beispiele: Schuldenfalle, Explosionen, Resonanzkatastrophe, Kettenreaktion
- selbstschwächende Eigenschaften (negative Rückkopplung, Gegenkopplung), wenn er eine Kette sich vermindernder Elemente enthält. Dieses führt zu einem Minimum bzw. Verschwinden von Aktivität.
- Beispiel: Kondensatorentladung über Widerstand
- selbstbegrenzende, regelnde Eigenschaften, wenn verstärkende und schwächende Kopplungen so zusammengebracht sind, dass sie gerade so ansprechen, dass sie die Abweichung eines Ist-Wertes von einem Soll-Wert messen und zu dieser Abweichung gegensteuern, also die Abweichung minimieren. Mit anderen Worten, sie stabilisieren den Soll-Wert. Rückkopplungsschleifen mit Selbstregulationseigenschaften, der Fähigkeit zur Homöostase, nennt man Regelkreise, ihre Anwendung finden sie in der Regelungstechnik und in allen Lebewesen.
- Beispiele: Käfigläufermotor, Warmwassererhitzer mit Thermostat
- selbstschwingende Eigenschaften, wenn er eine Mischung aus stärkenden und schwächenden Kopplungen enthält, wobei mindestens eine Rückkopplungsart zeitversetzt anspricht. Die Werte pendeln also zwischen bestimmten Minima und Maxima, je nach aktueller Wertlage. Dies ist die Standardsituation in einem System verkoppelter Elemente, die ja zum allergrößten Teil immer eine Mischung fördernder und hemmender Einflüsse darstellt und ein Spezialfall des idealen Regelkreises, der Abweichungen von einem Sollwert instantan korrigiert.
- Beispiele: Räuber-Beute-Beziehung, Sinus-Oszillatoren, Schwingkreis, Rhythmus der Cortison-Sekretion, zirkadiane biologische Rhythmen, Menstruationszyklus
Technische Anwendungen
- positive Rückkopplung von elektrischen Systemen zur Erzeugung von hoch- oder niederfrequenten Schwingungen (Funktionsgenerator)
- positive Rückkopplung (sog. Mitkopplung) von Schwingkreis-Systemen zur Entdämpfung und damit Steigerung des Resonanzwiderstandes (Audion, Q-Multiplier)
- negative Rückkopplung (sog. Gegenkopplung) von elektrischen Systemen zur Linearisierung von Frequenz- und Phasengängen
- Rockmusik: Durch ausreichend Lautstärke und Verzerrung entsteht eine Rückkopplung zwischen Gitarre und Verstärker, die für den typischen Pfeif- bzw. Summeffekt verantwortlich ist.
Beispiele
- positive Rückkopplung: Wenn man 2 Telefone oder Funkgeräte direkt nebeneinander hält oder bei Konzerten mit dem Mikrofon zu nahe an die Boxen kommt, wird die positive Rückkopplung letztendlich durch die Maximalleistung der Anlage begrenzt.
- regelnde Rückkopplung; Fliehkraftregler für Dampfmaschinen: Je stärker der Dampfdruck, desto schneller dreht sich ein System aus rotierenden Kugeln, das bei der Aufwärtsbewegung mit einem Ablassventil für den Dampf gekoppelt ist. Die Drehzahl der Maschine kann einen bestimmten Wert nicht übersteigen.
Siehe auch
Kategorie:Elektronik
Kategorie:Dynamik
Kategorie:Kybernetik
Kategorie:Steuerungs- und Regelungstechnik