CAD (von engl. computer-aided design [kəmˈpjuːtə ˈeɪdɪd dɪˈzaɪn], zu Deutsch rechnerunterstütztes Zeichnen, rechnerunterstützter Entwurf oder rechnerunterstützte Konstruktion) bezeichnet ursprünglich die Verwendung eines Computers als Hilfsmittel beim technischen Zeichnen. Die mit Hilfe des Computers angefertigte Zeichnung wird auf dem Bildschirm sichtbar gemacht und kann auf Papier ausgegeben werden.

Inzwischen ist in fast allen CAD-Anwendungen die dritte Dimension (3D) hinzugekommen. Damit bezeichnet CAD auch die Bildung eines virtuellen Modells dreidimensionaler Objekte mit Hilfe eines Computers. Von diesem können die üblichen technischen Zeichnungen abgeleitet und ausgegeben werden. Ein besonderer Vorteil ist, vom bereits virtuell bestehenden dreidimensionalen Objekt eine beliebige räumliche Abbildung zu erzeugen. Durch die mit erfassten Materialeigenschaften können rechnerunterstützte technische Berechnungen (zum Beispiel mit Finite-Elemente-Programmen) unmittelbar anschließen.

CAD hat das Zeichenbrett und viele Routine-Tätigkeiten verdrängt. Betroffen sind alle Zweige der Technik: Architektur, Bauingenieurwesen, Maschinenbau, Elektrotechnik und all deren Fachrichtungen und gegenseitige Kombinationen bis hin zur Zahntechnik. Fertigungsmaschinen für technische Objekte können direkt vom Computer aus angesteuert werden.

CAD wird als Grafikdesign auch dort angewendet, wo ausschließlich Bildhaftes herzustellen ist.

Am Anfang war CAD lediglich ein Hilfsmittel zum technischen Zeichnen. Der Zusatz 2D wurde erst nötig, als technische Objekte mit Computerhilfe nicht mehr nur gezeichnet, sondern als virtuelle dreidimensionale Körper (3D) behandelt werden konnten.

Mit Hilfe eines sogenannten 2D-CAD-Systems werden genau wie beim Zeichnen von Hand Ansichten und Schnitte in der Regel räumlich ausgedehnter Körper erstellt. Die Zeichnungen werden zuerst auf dem Bildschirm sichtbar gemacht und dann auf Papier geplottet oder gedruckt.

Die vormals von Hand gezeichnete Linie ist auch das Grundelement in einem CAD-System. Daraus bestehen die “vorgefertigten” Basis-Objekte des Systems: Gerade, Kreis, Ellipse, Polylinie, Polygon oder Spline. Die interne Darstellung dieser Objekte ist vektororientiert, das heißt, dass nur ihre Parameter gespeichert werden (zum Beispiel die beiden Endpunkte einer Geraden oder der Mittelpunkt und der Radius eines Kreises). Auf diese Weise ist der Speicherbedarf im Computer klein (Gegenteil: Pixelgraphik). Das Objekt wird aus den wenigen Daten erst bei der Ausgabe erstellt.

Man fügt den Objekten noch wählbare Attribute wie Farbe, Linientyp und Linienbreite hinzu. Mit der Möglichkeit, die Objekte mit sogenannten Werkzeugen zu bearbeiten und die virtuelle Zeichnung zu bemaßen und zu beschriften, sind fast alle Tätigkeiten auf Papier auch im CAD-System ausführbar.^[1]

Werkzeuge ermöglichen und erleichtern zum Beispiel das Erzeugen, Positionieren, Ändern und Löschen von Objekten, Zeichnen von Hilfslinien, Finden von ausgezeichneten Punkten der Objekte (zum Beispiel End- und Mittelpunkte von Linien, Mittelpunkte von Kreisen usf.), Zeichnen von Lotrechten, Tangenten und Äquidistanten zu Objekt-Linien und das Schraffieren geschlossener Linienzüge. Die vollständige Bemaßung wird erstellt, nachdem lediglich deren Endpunkte (zum Beispiel ein Längenmaß) oder das Objekt (zum Beispiel ein Bogen für dessen Radius) ausgewählt wurden. Die Genauigkeit der Abmessungen ist ein Vielfaches von denen in einer klassischen Zeichnung. Indirekt erzeugte Maße müssen nicht aufwändig errechnet werden, sie lassen sich aus der CAD-Zeichnung ablesen.

Sich wiederholende Objekte können gleich von Anfang an “in Serie” erzeugt werden. Objekt-Gruppen lassen sich als Ganzes verändern, zum Beispiel strecken oder stauchen oder auch nur proportional vergrößern oder verkleinern.

Ein organisatorisches Hilfsmittel ist die Anfertigung der Zeichnung in Teilen auf verschiedenen Ebenen (Layertechnik). Das entspricht der Anfertigung einer klassischen Zeichnung auf mehren transparenten Papieren, die übereinander gelegt das Ganze darstellen.

Darstellungen von Norm- und Wiederholteilen können in einer Bibliothek abgelegt und von dort wieder bezogen und eingefügt werden. Teilbereiche lassen sich vergrößert darstellen (Zoom), so dass eine geringe Bildschirmauflösung (1600×1200 Pixel sind für CAD-Anwendungen eine geringe Auflösung) nicht hinderlich ist.

Moderne CAD-Systeme haben auch Schnittstellen zur Erweiterung der Funktionalität mittels Makros.

Durch Zeichnen von Linien im Raum lassen sich Körper andeuten. Solche Linien bezeichnen zum Beispiel die Kanten eines Quaders. Ein Körper ist aber erst dann ausreichend simuliert, wenn er ein Volumen und Oberflächen, beides mit diversen physikalischen Eigenschaften hat. Solche mangelhaften Modelle werden im Unterschied zu genügenden Modellen gelegentlich als 2½D-Modelle bezeichnet.

Eine ebenfalls saloppe, aber anschaulichere Kennzeichnung eines Körpers mit nur 2½ anstatt 3 Dimensionen bezieht sich auf dessen Einfachheit. Es handelt sich um Körper, deren Entstehung man sich durch Ausdehnung ebener Konturen in die dritte Dimension vorstellen kann. Macht man ein dünnes Blatt (ist in Näherung eine Ebene) immer dicker, so erhält man zunächst ein Brett und zuletzt eine Säule, also Körper, in denen alle zur Ausgangsfläche parallelen Schnitte gleich aussehen. Als CAD-Werkzeug heißt dieses Vorgehen Extrusion.^[2]

Eine Vorstufe zur Extrusion (ist ein 3D-Werkzeug) ist das Zeichnen mit Höhe.^[3] Man erstellt zum Beispiel nicht nur ein Rechteck, sondern einen Quader, der aber lediglich mit Hilfe von zwei parallelen rechteckigen Konturen definiert ist. Sein Inneres und sein Oberfläche sind nicht festgelegt. Der Quader ist leer und hat durchsichtige Wände. Zusätzlich ist das Zeichnen mit Erhebung möglich.^[4] Man kann damit ein zweites mit Höhe versehenes Objekt in einer parallelen Ebene zeichnen und erhält auf diese Weise zwei 2½D-Körper, die nicht auf derselben Ebene stehen. Eine von möglichen Steigerungen ist, den 2½D-Körper im Raum drehen zu können.

Beim Zeichnen mit Höhe und Erhebung haben die Objekte lediglich weitere Attribute bekommen. Der Fortschritt vom 2D- zum 2½D-CAD besteht deshalb hauptsächlich aus den Möglichkeiten, die modellierten Körper von einem gewählten Ansichtspunkt aus als räumliche Objekte darzustellen, das heißt zu zeichnen. Beim Quader waren zum Beispiel Linien von einer unteren Ecke zur zugehörigen obere Ecke hinzuzufügen. Linien sind per Definition körperlos, können aber als Drähte aufgefasst werden. Somit nennt man diese einfachste der CAD-Modellierungs-Arten neben Linien- oder Kantenmodell auch Drahtmodell. Um das Vordere vom Hinteren des massiv gemeinten Quaders unterscheiden zu können, musste das rechenintensive Werkzeug Verdeckte Kanten ausblenden entwickelt und zugefügt werden.^[5]

Eine Variante zum Erzeugen von Drahtmodellen mittels Höhe und Erhebung ist das Zeichnen in mehreren sich schneidenden Ebenen. Je eine Oberflächen-Kontur eines 2½D-Körpers befindet sich in je einer Zeichenebene. Einfaches Beispiel ist die Darstellung eines Quaders in xy-, xz- und yz-Ebenen im räumlichen kartesischen Koordinatensystem.

Reine 2½D-CAD-Systeme werden heute nicht mehr angeboten, sind aber die Grundstufe in den meisten gängigen 3D-CAD-Systemen. Aus historischer Sicht war die 2½D-CAD-Technik eine Vorstufe zu den 3D-Systemen. Die ihr innewohnenden Begrenzungen ergaben sich vor allem durch die Langsamkeit und geringe Speicherfähigkeit der Computer, weniger durch noch nicht vorhandene aufwändigere Software.

Die mit 3D-CAD gelöste Aufgabe ist wesentlich anspruchsvoller, als in der Ebene (2D-CAD) oder im Raum (2½D-CAD) zu zeichnen. Im Computer wird ein virtuelles Modell eines dreidimensionalen Objektes erzeugt. Außer geometrischen werden auch physikalische Eigenschaften simuliert. Das geometrisch beschriebene sogenannte Volumenmodell wird zum sogenannten Körper-Modell, das zusätzlich physikalische Eigenschaften wie Dichte, Elastizitätskoeffizient, zulässige Verformungs- und Bruchspannung, thermische und elektrische Leitfähigkeit, und thermischen Ausdehnungskoeffizient und andere hat. Es hat eine Oberfläche mit Struktur und optischen Eigenschaften. Ein derart beschriebener Körper lässt sich virtuell wiegen, elastisch, plastisch und thermisch verformen. Seine Geometrie und seine Materialeigenschaften sind die Vorgaben zum Beispiel für ein Finite-Elemente-Programm, mit denen es bezüglich Verformung und Bruch untersucht wird. Man kann ihn beleuchten und seine optischen Eigenschaften dabei erkennen.

Ein Zwischenschritt ist das sogenannte Flächen-Modell. Es wird benutzt, wenn die Oberflächen-Form eines Gegenstandes primär wichtig ist. Bei Automobilen sind es die von der Ästhetik und vom momentanen Geschmack bestimmten ziemlich beliebigen Formen der Karosserie-Bleche, bei Flugzeugen die aus strömungstechnischen Optimierungen stammenden Formen der Flügel- und Rumpf-Bleche, die auch meistens keine mit bekannten Flächen-Gleichungen beschreibbare Formen haben. Das Flächen-Modell ist als Blechmodell vorstellbar, hat aber wie das Drahtmodell auch keine Masse. Seine Objekte sind lediglich geometrische Flächen.^[6]

Volumen-Modelle werden in der Regel aus einfachen Grundkörpern (Quader, Pyramide, Zylinder, Kegel, Kugel, Torus) zusammen gesetzt, was durch die Möglichkeit ihrer Booleschen Verknüpfung begünstigt wird.^[7] Zum Beispiel kann ein liegendes Dreikant-Prisma mit einem vertikalen Quader vereinigt werden, wenn ein Schornstein aus einem Hausdach herausragen soll. Durch Bewegen einer ebenen Kontur aus der Ebene heraus (auf einer Geraden: Extrusion | auf einem Kreisbogen: Rotation^[8]) lassen sich ebenfalls Grundkörper gewinnen (ein Sonderfall ist der Torus: ein Kreis wird auf einem Kreis bewegt).

CAD-Programme gibt es für zahlreiche verschiedene Anwendungsfälle und Betriebssysteme. Siehe dazu die Liste von CAD-Programmen und die Liste von EDA-Anwendungen. Anders als bei Officelösungen gibt es im Bereich CAD starke Spezialisierungen. So existieren oftmals nationale Marktführer in Bereichen wie Elektrotechnik, Straßenbau, Vermessung usw.

Mechanische CAD-Lösungen finden sich vor allem in den folgenden Bereichen:

• Bauwesen
  • Architektur (CAAD)
  • Holzbau
  • Ingenieurbau
  • Historische Rekonstruktion
  • Städtebau
  • Wasserbau
  • Verkehrswegebau
• Vermessungswesen
• Produktdesign
• Holztechnik
• Maschinenbau
  • Anlagenbau
  • Fahrzeugbau
  • Formen- und Werkzeugbau
    • Verpackungsentwicklung und Stanzformenbau
  • Antriebstechnik
    • Schaltpläne in der Hydraulik
    • Schaltpläne in der Pneumatik
  • Mechanische Simulation,
    siehe auch Finite-Elemente-Methode (FEM/FEA)
• Schaltpläne in der Elektrotechnik
• Schiffbau
• Zahnmedizin
• Schmuck- und Textilindustrie

Ein weiteres Anwendungsgebiet ist der Entwurf von elektronischen Schaltungen. Entsprechende Programme werden oft auch unter den Begriffen eCAD und EDA zusammengefasst, insbesondere bei Anwendungen im Leiterplattenentwurf und der Installationstechnik (siehe unten).

Im Prozessverlauf einer elektrotechnischen Entwicklung für Leiterplatten stehen im Mittelpunkt:

• der Entwurf der Schaltung in Form eines Schaltplans,
• die Verifizierung der Funktion,
• die Simulation unter verschiedenen Toleranz-Bedingungen, zum Beispiel mit der Software SPICE,
• die Erstellung von Gehäuse und Bauteilbibliotheken,
• die Überführung des Schaltplans in ein Layout (Leiterplatte),
• die Optimierung der Bauteilplatzierung um Platz zu sparen,
• die Ableitung von produktionswichtigen Daten wie etwa Stücklisten und Prüfplänen.

Wegen der besonderen Anforderungen haben sich Spezialbereiche mit teilweise stark unterschiedlichen Entwicklungsmethoden gebildet, besonders für den computerbasierten Chipentwurf, d. h. die Entwurfsautomatisierung (EDA) für analoge oder digitale Integrierte Schaltkreise, zum Beispiel ASICs. Damit verwandt ist das Design von programmierbaren Bausteinen wie Gate Arrays, GALs, FPGA und anderen Typen programmierbarer Logik (PLDs) unter Benutzung von zum Beispiel VHDL, Abel.

Auch in der klassischen Installationstechnik finden sich zahlreiche Anwendungsbereiche für Computersoftware. Ob große Hausinstallationen für Industrie oder öffentliche Gebäude oder der Entwurf und die Umsetzung von SPS-basierten Steuerungsanlagen – selbst in diesem Sektor wird heute das individuelle Design der jeweiligen Anlage stark vom Computer unterstützt.

Im Bereich der Mikrosystemtechnik besteht eine besondere Herausforderung darin, Schaltungsdaten mit den mechanischen Produkt-Konstruktionsdaten (CAD) zusammenzuführen und mit solchen Daten direkt Mikrosysteme herzustellen.

Systembedingt können beim Datenaustausch nicht alle Informationen übertragen werden. Während reine Zeichnungselemente heute kein Problem mehr darstellen, ist der Austausch von Schriften, Bemaßungen, Schraffuren und komplexen Gebilden problematisch, da es keine Normen dafür gibt. Selbst auf nationaler Ebene existieren in verschiedenen Industriezweigen stark unterschiedliche Vorgaben, was eine Normierung zusätzlich erschwert.

Die meisten Programme setzen auf ein eigenes Dateiformat. Das erschwert den Datenaustausch zwischen verschiedenen CAD-Programmen, weshalb es Ansätze zur Standardisierung gibt. Als Datenaustauschformat für Zeichnungen und zur Archivierung von Unterlagen wird heute üblicherweise das Format DXF des Weltmarktführers Autodesk verwendet.^[9][10]

Es ist zwischen CAD-systemneutralen und CAD-systemspezifischen Datenformaten zu unterscheiden. Wesentliche CAD-systemneutrale Datenformate sind VDAFS, IGES, SAT, IFC und STEP sowie für spezielle Anwendungen die STL-Schnittstelle. Die Datenformate im Einzelnen:

• Das DXF-Format hat sich als Datenaustauschformat für Zeichnungen weitgehend etabliert, es wird als einziges Format von allen CAD-Systemen unterstützt und ist zum Industriestandard geworden.^[11] Manche der CAD-Systeme können DXF-Dateien nur als 2D-Daten lesen und schreiben, dabei gehen häufig CAD-systemspezifische Besonderheiten wie Bemaßungen, Schraffuren usw. verloren oder können im Zielsystem nicht äquivalent dargestellt werden.
• Das DWF (engl. Design Web Format) wurde ursprünglich von Autodesk für den Datenaustausch per Internet konzipiert, unterstützt alle Elemente von DXF und ist hochkomprimiert. Es konnte sich jedoch nicht durchsetzen. DWF-Dateien waren mit Plugins in Browsern darstellbar.^[12]
• VDA-FS – Datenaustauschformat für Flächen, entwickelt vom Verband Deutscher Automobilbauer (VDA), in der Vergangenheit Quasi-Standard für diesen Bereich;
• IGES – Datenaustauschformat für 2D-Zeichnungen und 3D-Daten (Flächen), in vielen CAD-Anwendungen als Austauschformat üblich und möglich. Löst aufgrund der besseren Einsetzbarkeit VDAFS mehr und mehr ab, ist umfangreicher und systemunabhängiger als DXF einsetzbar, allerdings nicht so weit verbreitet und mit den gleichen Schwächen.
• STEP – ein standardisiertes Dateiaustauschformat, welches international entwickelt wurde. STEP gilt als die beste Schnittstelle für Geometriedaten. Wobei auch Informationen wie Farben, Baugruppenstrukturen, Ansichten, Folien und Modellattribute übergeben werden können. Ebenfalls zur Übertragung von Zeichnungsdaten nutzbar (dort aber nicht so mächtig wie im 3D-Bereich). STEP wird nicht von allen CAD-Systemen unterstützt.
• VRML97-ISO/IEC 14772, wurde ursprünglich als 3D-Standard für das Internet entwickelt. Die meisten 3D-Modellierungswerkzeuge ermöglichen den Im- und Export von VRML-Dateien, wodurch sich das Dateiformat auch als ein Austauschformat von 3D-Modellen etabliert hat. Für den Einsatz als CAD-CAD Austauschformat ist es eher nicht geeignet, wohl aber zur Übergabe an z. B. Animations- und Renderingsoftware.
• STL - aus Dreiecksflächen aufgebaute Modelle. Wird vorwiegend zur Übergabe an Rapid Prototyping Systeme verwendet.
• IFC - ein für die Gebäudetechnik entwickelter offener Standard. Es werden keine Zeichnungen, sondern technische Daten und Geometrien übergeben. Entwickelt wurde es vom buildingSMART e.V. (bis April 2010 Industrieallianz für Interoperabilität e.V.). Es ist ein modellbasierter Ansatz für die Optimierung der Planungs-, Ausführungs-, und Bewirtschaftungsprozesse im Bauwesen. Die Industry Foundation Classes - IFC - sind ein offener Standard für Gebäudemodelle. Der IFC Standard ist unter ISO 16739 registriert.

Mit den CAD-systemneutralen Formaten gelingt in der Regel nur die Übertragung von Kanten-, Flächen- und Volumenmodellen. Die Konstruktionshistorie geht in der Regel verloren, damit sind die übertragenen Daten in der Regel für eine Weiterverarbeitung nur bedingt geeignet. CAD-systemspezifische Datenformate ermöglichen die Übertragung der vollständigen CAD-Modelle, sie sind jedoch nur für wenige Systeme verfügbar.

Für die Weitergabe von PCB-Daten zur Erstellung von Belichtungsfilmen für Leiterplatten hat das so genannte Gerber-Format und das neuere Extended Gerber-Format große Bedeutung (siehe Fotografischer Film).

Der Begriff „Computer-Aided Design“ entstand Ende der 50er Jahre im Zuge der Entwicklung des Programmiersystems APT, welches der rechnerunterstützten Programmierung von NC-Maschinen diente.^[13]

Am MIT in Boston zeigte Ivan Sutherland 1963 mit seiner Sketchpad-Entwicklung, dass es möglich ist, an einem computergesteuerten Radarschirm interaktiv (Lichtstift, Tastatur) einfache Zeichnungen (englisch Sketch) zu erstellen und zu verändern.

1965 wurden bei Lockheed (Flugzeugbau, USA) die ersten Anläufe für ein kommerzielles CAD-System zur Erstellung technischer Zeichnungen (2D) gestartet. Dieses System, CADAM (Computer-augmented Design and Manufacturing), basierend auf IBM-Großrechnern, speziellen Bildschirmen, und mit hohen Kosten verbunden, wurde später von IBM vermarktet und war, zumindest im Flugzeugbau, Marktführer bis in die 1980er Jahre. Es ist teilweise in CATIA aufgegangen. Daneben wurde eine PC-basierende Version von CADAM mit dem Namen HELIX entwickelt und vertrieben, das aber praktisch vom Markt verschwunden ist.

An der Universität Cambridge, England, wurden Ende der 1960er Jahre die ersten Forschungsarbeiten aufgenommen, die untersuchen sollten, ob es möglich ist, 3D-Grundkörper zu verwenden und diese zur Abbildung komplexerer Zusammenstellungen (z. B. Rohrleitungen im Chemieanlagenbau) zu nutzen. Aus diesen Arbeiten entstand das System PDMS (Plant Design Management System), das heute von der Fa. Aveva, Cambridge, UK, vermarktet wird.

Ebenfalls Ende der 1960er Jahre begann der französische Flugzeughersteller Avions Marcel Dassault (heute Dassault Aviation) ein Grafikprogramm zur Erstellung von Zeichnungen zu programmieren. Daraus entstand das Programm CATIA. Die Mirage war das erste Flugzeug, das damit entwickelt wurde. Damals benötigte ein solches Programm noch die Leistung eines Großrechners.

Um 1974 wurden B-Spline Kurven und Flächen für das CAD eingeführt.^[14]

Nachdem Anfang der 1980er Jahre die ersten Personal Computer in den Firmen standen, kamen auch CAD-Programme dafür auf den Markt. In dieser Zeit gab es eine Vielzahl von Computerherstellern und Betriebssysteme. AutoCAD war eines der ersten und erfolgreichsten CAD-Systeme, das auf unterschiedlichen Betriebssystemen arbeitete. Um den Datenaustausch zwischen diesen Systemen zu ermöglichen, definierte AutoDesk für sein CAD-System AutoCAD das DXF-Dateiformat als „neutrale“ Export- und Importschnittstelle. 1982 erschien AutoCAD für das Betriebssystem DOS. Das Vorgehen bei der Konstruktion blieb jedoch beinahe gleich wie zuvor mit dem Zeichenbrett. Der Vorteil von 2D-CAD waren sehr saubere Zeichnungen, die einfach wieder geändert werden konnten. Auch war es schneller möglich, verschiedene Versionen eines Bauteils zu zeichnen.

In den 1980er Jahren begann wegen der sinkenden Arbeitsplatzkosten und der besser werdenden Software ein CAD-Boom. In der Industrie wurde die Hoffnung gehegt, mit einem System alle anstehenden Zeichnungs- und Konstruktionsaufgaben lösen zu können. Dieser Ansatz ist aber gescheitert. Heute wird für jede spezielle Planungsaufgabe ein spezielles System mit sehr leistungsfähigen Spezialfunktionen benutzt. Der Schritt zur dritten Dimension wurde durch die immer höhere Leistungsfähigkeit der Hardware dann gegen Ende der 1980er Jahre auch für kleinere Firmen erschwinglich. So konnten virtuelle Körper von allen Seiten begutachtet werden. Ebenso wurde es möglich, Belastungen zu simulieren und Fertigungsprogramme für computergesteuerte Werkzeugmaschinen (CNC) abzuleiten.

Seit Anfang der 2000er Jahre gibt es erste Ansätze, die bis dahin immer noch zwingend notwendige Zeichnung verschwinden zu lassen. In die immer öfter vorhandenen 3D-Modelle werden von der Bemaßung über Farbe und Werkstoff alle notwendigen Angaben für die Fertigung eingebracht. Wird das 3D-Modell um diese zusätzlichen, geometriefremden Eigenschaften erweitert, wird es zum Produktmodell, unterstützt beispielsweise durch das STEP-Datenformat. Die einzelnen einheitlichen Volumenobjekte werden zu Instanzen unterschiedlicher Klassen. Dadurch können Konstruktionsregeln und Verweise zwischen einzelnen Objekten (z. B. Fenster wird in Wand verankert) realisiert werden.

• 3D-Model eines Zylinderdeckels, interaktiv (Adobe Reader 8.1 oder höher)
• Gemäldegalerie CATIA SYSTEM
• Geometrische Restriktionslöser in CAD Systemen
• CAD im Computer History Museum

1. ↑ qCad: Grundlegende CAD Konzepte [1].
2. ISBN 3-8272-5955-X, S. 780.
3. ISBN 3-8272-5955-X, S. 703.
4. ISBN 3-8272-5955-X, S. 703
5. ISBN 3-8272-5955-X, S. 735
6. ISBN 3-8272-5955-X, S. 753.
7. ISBN 3-8272-5955-X, S. 777.
8. ISBN 3-8272-5955-X, S. 781.
9. ↑ Autodesk ist Weltmarktführer bei CAD-Software
10. ↑ Diplomarbeit an der HS Bochum, 3.1.2.1., 3. Absatz
11. ↑ DXF intern
12. ↑ http://www.autodesk.de/adsk/servlet/index?siteID=403786&id=8995333
13. ISBN 3-446-19176-3, S. 42.
14. ↑ Michael E. Mortenson: Geometric Modeling. 3. Auflage. Industrial Press, New York 2006, S. 10.

Schwarzenbek

aus www.ifq.de, der freien Enzyklopädie

Wappen	Deutschlandkarte
53.50416666666710.47916666666744Koordinaten: 53° 30′ N, 10° 29′ O
Basisdaten
Bundesland:	Schleswig-Holstein
Kreis:	Herzogtum Lauenburg
Höhe:	44 m ü. NN
Fläche:	11,56 km²
Einwohner:	15.074 (31. Dez. 2010)[1]
Bevölkerungsdichte:	1304 Einwohner je km²
Postleitzahl:	21493
Vorwahl:	04151
Kfz-Kennzeichen:	RZ
Gemeindeschlüssel:	01 0 53 116
Adresse der Stadtverwaltung:	Ritter-Wulf-Platz 1 21493 Schwarzenbek
Webpräsenz:	www.schwarzenbek.de
Bürgermeister:	Frank Ruppert (Bündnis 90/Grüne[2])
Lage der Stadt Schwarzenbek im Kreis Herzogtum Lauenburg

Franziskuskirche

Das Rathaus, im Vordergrund die Wolfskulptur auf dem Ritter-Wulf-Platz

Schwarzenbek (Niederdeutsch: Swattenbeek) ist eine Stadt im Kreis Herzogtum Lauenburg in Schleswig-Holstein. Sie ist auch Sitz des Amtes Schwarzenbek-Land.

Als Trägerin des Europapreises ist Schwarzenbek auch als Europastadt bekannt. Aufgrund ihrer zentralen Lage im Süden des Kreises wird sie auch Stadt der Mitte genannt.

Schwarzenbek liegt im Östlichen Hügelland im Südosten Schleswig-Holsteins. Unmittelbar im Nordwesten angrenzend ist mit dem Sachsenwald das größte zusammenhängende Waldgebiet des Bundeslandes. Im Westen grenzt Schwarzenbek an die Gemeinde Brunstorf, sowie im Süden an Kollow und Gülzow, im Osten an Grabau und im Norden an Grove an.

Der Bach hat dem Ort in historischer Zeit den Namen gegeben. Die "Schwarze Bek" entspringt südöstlich Schwarzenbeks beim Gut Melusinenthal, durchquert den Rülauer Forst, eine Obstplantage und einige Wiesen, bevor sie an der Meiereistraße in Rohren verschwindet, die der Bahntrasse folgend, schließlich an der Straßenbrücke Compestraße enden. Von dort fließt die Bek nach Westen aus dem Ort und mündet bei Radekamp in die "Schwarze Au".

• Schwarze Au

Die Schwarze Au entspringt nördlich vom Schwarzenbek. Sie fließt begradigt in den Wiesen zwischen Sachsenwald (Großer Radekamp) und neuer B404 in südliche Richtung. Sie unterquert diese Bundesstraße beim Forsthaus Radekamp. Nachdem die Au 600 m weiter südlich die Bahnlinie Hamburg-Berlin gekreuzt hat und das Wasser der "Schwarzen Bek" aufgenommen hat fließt sie nach Westen durch den Sachsenwald, um in Aumühle in die Bille zu münden.

• Moorgraben

Der "Moorgraben" entspringt einem Feuchtgebiet bei Grabau. Das Schwarzenbeker Stadtgebiet erreicht er nördlich des Gewerbegebietes und bildet von dort bis nördlich des Bahnhofes einen Grünstreifen. Von dort fließt er in Rohren und tritt erst wieder westlich vom "Ritter-Wulf-Platz" mit der "Schwarzen Bek" vereinigt ans Tageslicht.

• Bölkau

Die Bölkau entspringt im westlichen Rülauer Forst südlich der B207, sie fließt nach Norden und mündet nach 1,6 km bei der Kläranlage in die "Schwarze Bek"

Die Linau bildet die südliche Begrenzung des Stadtgebietes im Rülauer Forst.

• Jordangraben

Der Jordangraben entspringt im Waldgebiet, das sich südlich des Forsthofs befindet. Von dort fließt der Jordangraben in nördlicher Richtung am Schwarzenbeker Stadtrand entlang. Ab der Straße Grillengrund wird der Bach in Rohren unterirdisch in nordöstlicher Richtung geleitet. Auf einem Feld in der Nähe der Straße Wiesengrund tritt er wieder zu Tage. Hier läuft der Bach wieder in nördlicher Richtung und mündet beim Tierheim in die Schwarze Bek.

Schwarzenbek entstand aus einer Herausrodung aus dem Grenzurwald zwischen Sachsen und Slawen. Die erste urkundliche Erwähnung einer Ansiedlung des Ritters Wulf an der "Schwarzen Beke", die dem Ort den Namen gab, fand im Jahr 1291 statt. In dieser Zeit wurde die Turmhügelburg erbaut, die später als Marienburg erwähnt wurde und als Schutzburg für die Ansiedlung diente. Die adlige Familie Wulf, die vermutlich die Gründerfamilie von Schwarzenbek war, wird erstmals 1296 mit dem Beinamen to Swartenbeke erwähnt. Sie blieb bis zu ihrem Aussterben im späten 15. Jahrhundert im Besitz des Ortes.

Darauf hin wurde Schwarzenbek Teil des Herrschaftsgebiets des Herzogtums Sachsen-Lauenburg. 1562 wurde unter Herzog Franz I. in unmittelbarer Nähe der alten Schutzburg das Schwarzenbeker Schloss errichtet. Schwarzenbek war zeitweise Residenzort des Herzogtums. Im frühen 17. Jahrhundert wurde das Amt Schwarzenbek als Verwaltungseinheit aus dem Ort Schwarzenbek, sowie 22 umliegenden Orten und dem Sachsenwald gebildet.

Von 1689 bis 1815 gehörte Schwarzenbek mit dem Herzogtum zum Kurfürstentum Hannover und damit zur britischen Krone. Während der Regierungszeit Napoleons I. wurde das Herzogtum abwechselnd von Frankreich und Preußen besetzt, bis aufgrund der Beschlüsse des Wiener Kongresses Schwarzenbek als Teil des Herzogtums 1815 zu Dänemark kam. Sachsen-Lauenburg blieb bis 1864 unter dänischer Oberhoheit. Nach dem Deutsch-Dänischen Krieg und infolge von Verhandlungen mit Österreich kam das Herzogtum Sachsen-Lauenburg nach einer gemeinsamen österreichisch-preußischen Verwaltung an das Königreich Preußen. 1876 bildete Schwarzenbek eine selbstverwaltende Gemeinde, die auch Sitz des neuen konstituierten Amtes Schwarzenbek wurde. In der Mitte des 19. Jahrhunderts wurde Schwarzenbek ein Knotenpunkt durch das neue Verkehrsnetz. 1871 erhielt der deutsche Reichskanzler Otto von Bismarck mit dem Sachsenwald auch Teile Schwarzenbeks als Grundbesitz.

Im Jahr 1950 wurde Schwarzenbek eine amtsfreie Gemeinde. 1953 verlieh die Landesregierung Schleswig-Holstein der Gemeinde Schwarzenbek die Stadtrechte. Viele Menschen zogen in die Stadt, da sie gut gelegen war. Es gab schon früh Verbindungen in Städte wie Hamburg oder Lübeck. Die Stadt Schwarzenbek hat sich besonders um den europäischen Gedanken verdient gemacht. 1955 erfolgte hierzu der erste bedeutende Schritt. In diesem Jahr ist die junge Stadt eine städtische Verbrüderung mit drei europäischen Städten eingegangen, und zwar mit Aubenas (Frankreich), Sierre (Schweiz), und Zelzate (Belgien). Dem Bund schlossen sich im Jahre 1960 noch die Städte Cesenatico (Italien) und Delfzijl (Niederlande) an. Nach diesen Städten sind auch die Seitenstraßen des Verbrüderungsrings im Stadtteil Nord-Ost benannt. Im Jahre 1961 verlieh der Europarat Straßburg der Stadt Schwarzenbek als zweiter Stadt in der Bundesrepublik für die weit ausstrahlende Förderung der europäischen Einigungsidee und der Völkerverständigung den Europapreis.

Schwarzenbek wurde zeitweise als größte Baustelle des Landes bezeichnet (insbesondere Neubaugebiet Mühlenkamp im Nordwesten des Stadtgebiets), man brauchte Wohnungen wegen der stark steigenden Einwohnerzahl. Und die Stadt wächst immer noch weiter.

Schwarzenbek ist die nach Geesthacht und Mölln drittgrößte Stadt im Kreis Herzogtum Lauenburg. Die meisten Einwohner Schwarzenbeks sind junge Familien und Pendler.

• 1850: 500 Einwohner
• 1900: 1.200 Einwohner
• 1938: 2.200 Einwohner
• 1995: 12.000 Einwohner
• 2005: 15.019 Einwohner
• 2006: 15.022 Einwohner
• 2009: 15.017 Einwohner
• 2010: 15.074 Einwohner

Von den 23 Sitzen in der Stadtverordnetenversammlung haben die SPD sieben, die CDU und die Wählergemeinschaft FWS jeweils sechs sowie die FDP und die Grünen je zwei Sitze.^[3] Bürgervorsteher ist Karsten Beckmann (CDU).

Blasonierung: „In Gold ein steigender schwarzer Wolf mit roter Zunge über einem schwarzen Wellenbalken im Schildfuß.“^[4]

Die Flagge zeigt auf gelbem Grund unweit des oberen und unteren Randes je ein durchlaufendes schwarzes Wellenband, im Mittelfeld einen schwarzen steigenden Wolf mit roter Zunge.^[4]

Seit 1955 bestehen Städtepartnerschaften mit Aubenas in Frankreich, Sierre in der Schweiz und Zelzate in Belgien. Im Jahr 1960 kamen die beiden Partnerschaften mit Cesenatico in Italien und Delfzijl in den Niederlanden hinzu.

Im Jahr 2009 ist Schwarzenbek zudem eine Partnerschaft mit der chinesischen Millionenstadt Haimen eingegangen. Damit ist Schwarzenbek die erste Gemeinde in Schleswig-Holstein mit einer Partnerstadt in China.

Seit dem 17. Januar 1947 existiert das Theater Schwarzenbek. Zudem finden jährlich die Aral Open Air Veranstaltungen statt. In Schwarzenbek existieren neben der Franziskuskirche zwei eingetragene Kulturdenkmäler: das ehemalige Amtsgericht, das von 1785 bis 1788 als Amtsstube, Registratur und Gefangenenhaus errichtet wurde und das Amtsrichterhaus.

In der Liste der Kulturdenkmale in Schwarzenbek stehen die in der Denkmalliste des Landes Schleswig-Holstein eingetragenen Kulturdenkmale.

In einer Parkanlage mit altem Baumbestand befindet sich das von 1765 bis 1767 errichtete ehemalige Domizil der Schwarzenbeker Amtsrichter. Es diente während der Kurfürstlich-Hannoverschen Herrschaft als Wohnung für die Amtsschreiber. Zum Anwesen gehörten auch eine Scheune, eine Wagenremise und ein Pferdestall mit Knechtkammer. Von 1870 bis 1968 diente das Amtsrichterhaus mit seinem Garten den Schwarzenbeker Amtsrichtern als Domizil.

Seit 1982 steht das Gebäude unter Denkmalschutz. 1988 wurde es restauriert und dient seitdem der Stadt Schwarzenbek als kulturelles Zentrum. Durch die dort stattfindenden Ausstellungen und kulturellen Veranstaltungen ist es überregional bekannt geworden. Bisher wurden dort unter anderem Werke von Christian Modersohn, Harald Duwe, Günter Grass, Vicco von Bülow, Heinrich Vogeler, A. Paul Weber und Klaus Staeck ausgestellt. Das Amtsrichterhaus befindet sich seit Januar 2005 in der Trägerschaft der Stiftung Herzogtum Lauenburg.

Im Innern der Kirche befinden sich zahlreiche Kunstschätze, wie die Glocken aus den Jahren 1628 und 1645 und die Ölgemälde, die die Pastoren Wagner und Genzken zeigen. Eine Kopie eines Gemäldes des flämischen Malers Peter Paul Rubens zeigt die Beweinung Christi und stammt aus dem Jahre 1650. Weiterhin vorhanden sind vergoldete Kelche aus dem 17. und 18. Jahrhundert, Oblatendosen und -kästchen, eine silberne Abendmalskanne und ein Altarleuchter aus dem Jahre 1603.

Die ursprünglichen Altarfenster, die biblischen Szenen zeigten und die reformatorische Geschichte darstellten, wurden im Zweiten Weltkrieg zerstört. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden sie zugemauert, bis sie 1993 wieder geöffnet und mit Darstellungen des Heiligen Franziskus neu gestaltet wurden.

Schwarzenbek ist Vorreiter mit einer zweisprachigen Ortsbeschilderung in Schleswig-Holstein. Auf Empfehlung des Plattdeutschen Rates und des Landesverbandes des Heimatbundes und durch das Engagement der ehrenamtlichen Plattdeutschbeauftragten von Schwarzenbek Irene Schnoor wurden am 2. Juli 2008 die Ortsschilder mit dem hochdeutschen Namen der Stadt durch hochdeutsch-niederdeutsche Ortsschilder ersetzt. Zuvor wurde durch einen Bürgerentscheid die Schreibweise des niederdeutschen Namens Swattenbeek festgelegt. Dabei wurden die regionalen Unterschiede des Niederdeutschen und der historische Name der Stadt für die Wahl berücksichtigt.

Schwarzenbek verfügt über mehrere Sportanlagen, dazu gehören zwei Sportplätze, fünf Sporthallen, eine Schießsportanlage, zwei Tennisanlagen (Freiluft), ein Tanzsportzentrum, einige Bolzplätze und ein Sportcentrum für Tennis, Squash und Tanzen.

• März: Narzissenfest
• April/Mai: Europawoche
• April-August: Aral Open Air (5-6 Konzerte)
• Mai: Schützenfest der Schwarzenbeker Schützengilde von 1894
• Juni: Weinfest

Außerdem findet alle zwei Jahre, wie zuletzt im September 2011, der Bauernmarkt statt.

Die Bahnlinie Hamburg-Berlin durchquert die Stadt Schwarzenbek. In ca. 20 Minuten kann man mit dem Regionalexpress (RE) den Hamburger Hauptbahnhof erreichen. Den Berliner Hauptbahnhof kann man in ca. 115 Minuten erreichen.

Bus- und Bahnverbindungen sind im Verkehrsverbund HVV eingebunden.

Bis 1985 gab es auch noch eine Eisenbahnstrecke nach Bad Oldesloe, der Personenverkehr wurde bereits 1976 eingestellt.

Weiterhin kreuzen sich in Schwarzenbek mehrere Bundesstraßen:

• die Bundesstraße 404 von der Elbquerung bei Geesthacht nach Kiel
• die Bundesstraße 207, als Alte Salzstraße von Lübeck kommend, nach Hamburg-Bergedorf und
• die Bundesstraße 209 als Alte Salzstraße über Lauenburg/Elbe nach Lüneburg.

Die Bundesautobahn 24 ist in wenigen Fahrminuten über die B404 oder B207 zu erreichen.

Alter Forsthof, Blinde Koppel, Bölkau, Mühlenkamp, Nord-Ost, Rülau, Schmiedekamp, Lupus Park (Gewerbepark), Industriegebiet

• Hauni Primary GmbH

In Schwarzenbek befinden sich die Grund- und Hauptschulen Friedrich-Wilhelm-Compe-Schule und Verbandsschule Nordost, die Realschule Schwarzenbek und die Europaschule Gymnasium Schwarzenbek an der Buschkoppel. Das neue Gebäude des Gymnasium an der Buschkoppel wurde vollendet und seit dem 7. April 2008 besuchen die Schüler ihre neue Schule. Das neue Gymnasium bietet Platz für ca. 1000 Schüler. Ebenfalls in Schwarzenbek steht die Förderschule Centa-Wulf-Schule und die Volkshochschule Schwarzenbek.

• Hans Koch (1909-1993), war von 1950 bis 1974 Bürgermeister der Stadt und gilt als Wegbereiter Schwarzenbeks als Europastadt.

• Konrad Freiberg (* 1951), 2000-2010 Bundesvorsitzender der GdP
• Johann Heinrich Vincent Nölting (1736–1806), Theologe und Philosoph, Professor am Akademischen Gymnasium in Hamburg

• Niclas Dombrowski (* 1991), Handballspieler, lebt in Schwarzenbek
• Oliver Hörner (* 1967), Schauspieler, lebt in Schwarzenbek
• Dirk Kruse (* 1964), Schriftsteller, ehemaliger Schüler des Gymnasiums in Schwarzenbek
• Ernst Schefe (1875–1944), SPD-Politiker, im KZ Neuengamme umgekommen
• Stefan Schwab (* 1987), Leichtathlet des TSV Schwarzenbek
• Franz Erdmann von Sachsen-Lauenburg (1629–1666), Herzog von Sachsen-Lauenburg, starb in Schwarzenbek
• Die Hamburger Punkband Montreal kommt ursprünglich aus Schwarzenbek^[5]

1. ↑ Statistikamt Nord: Bevölkerung in Schleswig-Holstein am 31. Dezember 2010 nach Kreisen, Ämtern, amtsfreien Gemeinden und Städten (PDF-Datei; 500 kB) (Hilfe dazu)
2. ↑ Lauenburgische Landeszeitung vom 14. April 2011
3. ↑ Homepage der Stadt Schwarzenbek
4. ↑ ^{a b} Kommunale Wappenrolle Schleswig-Holstein
5. ↑ Ihre Wurzeln liegen in der Europastadt in: Bergedorfer Zeitung vom 10. Oktober 2009. Abgerufen am 19. Juli 2011.

• Stadt Schwarzenbek