Michael Patra

Umgangssprachlich gesprochen haben viele Komponenten die Aufgabe, eine andere Komponente zu schützen. So soll Putz das Haus schützen, eine Sicherung ein elektrisches Gerät und ein Airbag den Autofahrer. Solche Funktionsbeschreibungen widersprechen allerdings der Forderung nach einer aktiven Formulierung der Funktion: In diesen Formulierungsversuchen verändert der Funktionsträger weder einen Parameter des Objektes der Funktion noch hält er aktiv einen Parameter des Objektes der Funktion konstant.

Die Forderung nach einer aktiven Formulierung ist keine Schikane, sondern hat einen Grund. Betrachten wir zum Beispiel den Deckel einer geschlossenen Dose eines Lackes. Der Deckel wird geschlossen, um zu verhindern, dass der Lack eintrocknet. Würde man dieses direkt wie im folgenden Diagramm formulieren, so ergäbe sich keine aktive Formulierung.

Die korrekte Formulierung ergibt sich durch die folgende Frage: Was wird durch den Deckel eigentlich verhindert? Eine Option ist, dass das Lösungsmittel im Lack verdampfen kann und genau dieses verhindert werden soll. Eine andere Option ist, dass Luft an den Lack gelangen und dann mit ihm reagieren könnte, was verhindert werden soll. Diese beiden Möglichkeiten ergeben die beiden folgenden Funktionsmodelle.

Welches der beiden Funktionsmodelle zutrifft – oder aber vielleicht auch beide – kann man nicht sagen, ohne mehr über den Lack zu wissen. Ohne dieses Wissen kann man nicht sinnvoll weiter an der Modellierung arbeiten. Dies ist genau einer der Gründe, weswegen eine formale Funktionsanalyse oftmals hilfreich ist: Man erkennt, welches Wissen einem eigentlich noch fehlt.

Etwas ähnlich hatten wir bereits bei der Analyse des Filzschreibers angetroffen. Das Aufstecken der Kappe eines Filzschreibers schützt ihn davor, auszutrocken. Auch hier hängt die aktive Formulierung davon ab, ob Austrocknen bedeutet, dass die Tinte (bzw. das Lösungsmittel in ihr) verdampft, oder ob Austrocknen bedeutet, dass Umgebungsluft zur Tinte gelangt, danach mit ihr reagiert und die Tinte deswegen gerinnt. Im ersten Fall wäre die korrekte Funktionsbeschreibung „Kappe stoppt Tinte“, im zweiten Fall „Kappe stoppt Umgebungsluft“, und auch eine Kombination aus beidem wäre denkbar. In den gezeigten Funktionsmodellen eines Filzschreibers wurde angenommen, dass die erste Variante die korrekte ist.

Im Abschnitt über Modellierungszeitpunkt wurde besprochen, dass es sinnvoll sein kann, für verschiedene Zeitpunkte bzw. verschiedene Anwendungssituationen getrennte Funktionsmodelle aufzustellen. Viele Schutzfunktionen sind nur zu ganz bestimmten Zeitpunkten wirksam. Ein weit verbreitetes Beispiel sind elektrische Sicherungen. Als Sicherung bezeichnen wir im weiteren nur den beweglichen Auslöseteil, nicht die Leitung im Innern.

Welche Funktion übt die Sicherung auf den elektrischen Strom aus? Im Abschnitt über Funktionen wurde eine Testfrage eingeführt: Was würde sich für das Funktionsobjekt (den elektrischen Strom) ändern, wenn es den Funktionsträger (die Sicherung) nicht gäbe? Antwort: Im Normalfall gar nichts – die Sicherung wirkt wie ein normales Stück Draht, hat in dem Sinne also keine besondere Funktion. Erst in einem Störfall kommt es zu einer Funktion, nämlich dem Stoppen des elektrischen Stroms.

Eine solche Sicherung benötigt also im strikten Sinne zwei Funktionsmodelle zu ihrer Beschreibung – in der Praxis wird man oft die Funktion „Sicherung stoppt Strom“ mit in das Funktionsmodell für den normalen Betrieb einzeichnen, weil es klar ist, dass diese Funktion nur in einem Störfall wirkt. Vorsichtig sollte man eher bei einer Formulierung wie der folgenden sein. Seit einigen Jahren gibt es Halbleitersicherungen, die genau eine Funktion gemäß dieser Formulierung erfüllen – den Strom begrenzen, ohne ihn im Fehlerfall vollkommen zu unterbrechen – aber heutzutage erfüllen die meisten Sicherungen eine solche Funktion nun einmal nicht.