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.

Tornesch

aus www.ifq.de, der freien Enzyklopädie

Wappen	Deutschlandkarte
53.79.716666666666713Koordinaten: 53° 42′ N, 9° 43′ O
Basisdaten
Bundesland:	Schleswig-Holstein
Kreis:	Pinneberg
Höhe:	13 m ü. NN
Fläche:	20,62 km²
Einwohner:	12.980 (31. Dez. 2010)[1]
Bevölkerungsdichte:	629 Einwohner je km²
Postleitzahl:	25436
Vorwahlen:	04122, 04120
Kfz-Kennzeichen:	PI
Gemeindeschlüssel:	01 0 56 048
LOCODE:	DE TNH
NUTS:	DEF09
Adresse der Stadtverwaltung:	Wittstocker Str. 7 25436 Tornesch
Webpräsenz:	www.tornesch.de
Bürgermeister:	Roland Krügel (CDU)
Lage der Stadt Tornesch im Kreis Pinneberg

Tornesch (niederdeutsch: Torneesch) ist eine Stadt im Kreis Pinneberg in Schleswig-Holstein. Sie grenzt direkt an die Stadt Uetersen und die Gemeinden Klein Nordende, Ellerhoop, Prisdorf und Heidgraben.

Inhaltsverzeichnis 1 Geografie 2 Geschichte 2.1 Geschichte Esingens 2.2 Geschichte Ahrenlohes 2.3 Geschichte Torneschs 3 Politik 3.1 Wappen 3.2 Städtepartnerschaften 4 Kultur und Sehenswürdigkeiten 4.1 Gebäude 4.2 Kultur 4.3 Religionen 4.4 Museum 4.5 Veranstaltungen 5 Wirtschaft 5.1 Verkehr 5.2 Bildungswesen 6 Literatur 7 Weblinks 8 Einzelnachweise

Tornesch liegt 16 Kilometer nordwestlich von Hamburg am Rande der Marschgebiete auf der in die Marsch hineinragenden Geest. Es wird südlich durch die Pinnau und die Bilsbek begrenzt, westlich durch den Orthbrookgraben und östlich durch die ehemalige Bundesstraße und die Autobahn 23.

Zu Tornesch gehören die Ortsteile Ahrenlohe, Esingen und Oha.

Das Dorf Esingen ist der älteste Teil der Stadt Tornesch. Es ist ein sogenanntes Urdorf und gehört zur Gruppe von Dörfern, deren Entstehung von Fachleuten auf das 6. und 7. Jahrhundert nach Christus zurückgeführt wird. Urkundlich wird es seit 1285 genannt, als Heinrich II von Barmstede dem 1235 gegründeten Kloster Uetersen weitere Einkünfte und Gerechtsamen schenkte.

Ahrenlohe wird in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts erwähnt. Zunächst dienen einige Katen Arbeitern in dem Moor- und Waldgebiet als Wohnsitz. Anfang des 18. Jahrhunderts folgen dann Bauernhöfe und weitere Bauten.

Der Bahnhof Tornesch um 1850

Die Gründung verdankt Tornesch dem Bau der Eisenbahnstrecke zwischen Altona und Kiel (Altona-Kieler Eisenbahn-Gesellschaft). Diese wurde durch den dänischen König Christian VIII. veranlasst. Die Dörfer Uetersen (hier insbesondere die ansässigen Fuhrunternehmer) und Esingen (mit dem Ortsteil Ahrenlohe) und deren Bürger sprachen sich gegen den Bau einer Eisenbahn aus, konnten den Bau aber nicht verhindern. Den Bau eines eigenen Bahnhofes konnten sie aber ablehnen.

Das Altenteilerhaus, letzter Rest des Tornescher Hofs von Jürgen Siemsen, steht 2008 noch. (Bj. 1810)

Dieses nutzte der Bauer Jürgen Siemsen aus. Er überließ dem König den Grund zum Bau eines Bahnhofes. Als Gegenleistung wurde ihm das Schankrecht in der Bahnhofsgastwirtschaft übertragen. Dieses gilt als Geburtsstunde eines neuen Ortsteils: Tornesch. Hier war auch über Jahre ein Kino angesiedelt und in den Räumen fanden die Gemeinderatssitzungen statt, in denen auch die Umbenennung des Ortes (siehe unten) beschlossen wurde.

Nach dem Bau von Eisenbahn und Bahnhof siedelten sich Fabriken an, die eine große Zahl von Arbeitern anzogen. Diese ließen sich im Ortsteil Tornesch nieder, der sich zu entwickeln begann. Bald war Tornesch größer als Esingen und vor allem bekannter, da die Fabriken und Geschäfte als Adresse Tornesch anstatt Esingen verwendeten. Initiiert durch den Grundeigentümerverein, beschloss der Gemeinderat im Jahre 1930, die Gemeinde Tornesch und nicht mehr Esingen zu nennen. Ahrenlohe und Esingen erhielten aber den Status von Ortsteilen. Während des dritten Reiches wurden in der Brennerei unter Anderem wichtige Zusatzstoffe für Flugbenzin hergestellt (um die Klopffestigkeit zu erhöhen) und es ist verwunderlich, dass Tornesch nicht häufiger das Ziel von Bombenangriffen war. Schließlich gab es nur fünf Hersteller und die Brennerei war einer der leistungsfähigsten. Dies geschah nach der Enteignung der ehemals jüdischen Besitzer.

Der Erdaushub im Bereich des Tornescher Hofs (1. Phase) wurde nach Baustopp auf die Sondermülldeponie Ecklak im Kreis Segeberg verbracht. Im Bereich des zweiten Bauabschnitts liefen über Jahre Grundwassersanierungen. Heute steht nur noch ein Rudiment des alten Labors in Teilen, in dem die Geschäftsstelle der Stadtwerke Tornesch (SWT) und weitere Gewerbetreibende, wie auch zeitweise ein italienisches Restaurant untergebracht war. Die prägenden Teile der ehemaligen Brennerei wurde für Ansiedlung von Einkaufsmöglichkeiten und die Neugestaltung des Ortskerns abgerissen.

Das Stadtrecht wurde Tornesch zum 1. Januar 2005 verliehen.^[2] Die Bedingungen für die Verleihung waren bereits Jahre vorher gegeben, jedoch wurde der Antrag erst nach der Änderung der Kommunalgesetze gestellt. Heute sind mit dem Stadtrecht keine bedeutenden Privilegien mehr verbunden, dennoch erhofften sich der Bürgermeister und einige Tornescher Kommunalpolitiker ein höheres, überregionales Ansehen der Kommune und dadurch auch neue Impulse für Investoren.

Seit der Kommunalwahl 2008 haben die CDU und die SPD je sieben, Bündnis 90/Die Grünen fünf und die FDP vier Sitze in der Ratsversammlung. Bürgervosteherin ist Heide-Marie Plambeck (CDU).

Blasonierung: „In Blau ein freistehender goldener Zinnenturm aus Ziegeln mit offenem Tor, beiderseits begleitet von je einem goldenen Eschenblatt.“^[3]

Das Wappen wurde am 3. September 1965 genehmigt. Es ist ein sogenanntes „sprechendes“ Wappen: Es zeigt nur das, was der Name sagt - Turm (die niederdeutsche Sprachform des Bauwerks lautet „Torn“) und Esche, obwohl es im Umkreis von Tornesch keinen solchen Turm gibt. Auch Eschen haben keine große Bedeutung in der Region.

Tornesch unterhält eine Städtepartnerschaft mit dem polnischen Strzelce Krajeńskie und der Stadt Gmunden in Österreich. Eine Partnerschaft mit der dänischen Kommune Jammerbugt wurde im Jahre 2008 geschlossen.

In den älteren Ortsteilen Ahrenlohe und Esingen stehen neben bäuerlichen Wohnbauten der frühen Neuzeit auch Bauten vom Anfang des 20. Jahrhunderts:

• Ostermannscher Hof von 1738 (heute das Tornescher Heimathaus)
• Esinger Grundschule „Johannes-Schwennesen-Schule“, 1906 eingeweiht
• Ehemalige Ahrenloher Volksschule, heute Wohnhaus, Vereinsraum und im Anbau Sitz der Freiwilligen Feuerwehr Ahrenlohe .

In der Umgebung des Bahnhofs steht noch das Altenteilerhaus des ehemaligen Tornescher Hofs von 1810 (siehe Geschichte). Außerdem befinden sich dort zahlreiche Gebäude aus der Gründerzeit (bis zum Ersten Weltkrieg):

• Bahnhofsgebäude von 1844: Es wurde bis heute stark verändert und steht unter Denkmalschutz, obwohl nur noch der Standort an die alte Funktion erinnert. Der Bereich der Gepäckannahme wurde durch Umbau in einen Zeitschriftenhandel umgewandelt. Die alte Bahnhofsgaststätte ist durch Anbau einst mit einem Schuhgeschäft (Schuh Fleck), danach mit einer Videothek belegt und beherbergt heute einen barähnlichen Gastrobetrieb. Im oberen Bereich befindet sich heute die Suchtberatungsstelle. Einige Jahre waren der Wasserbetrieb Tornesch und ein Friseur dort untergebracht. Für einige Zeit hatte der vorherige Besitzer (Radio Dörr) in den unteren Räumen seine Verkaufsräume. In der später errichteten, fast noch originalen Güterannahme befindet sich heute noch ein Betriebsraum der DB, sowie der Fahrradladen Eisenross.

• Der Rest der alten Brennerei (Laborteil), 1914/15 erbaut, ist zum Restaurant und Geschäftshaus umgebaut
• Altes Postgebäude an der Esinger Straße
• Villen vom Anfang des 20. Jahrhunderts
• Die Tornescher Kirche ist 1960 entstanden. Außerdem befinden sich im Ortszentrum zahlreiche kleinere Wohnhäuser vom Anfang des 20. Jahrhunderts, wie man sie häufig in den Randgebieten Hamburgs findet. Es sind meist asymmetrisch angelegte Putzbauten. Eine Hälfte ist giebelständig, die andere traufenständig. Dr. Klaus Mühlfried^[4] bezeichnete diesen Typ als Seitenrisalit-Haus.

• Ehem. Dorfschule Ahrenlohe
  Baujahr: 1882
  Anbau: 1897

• Schule in Esingen
  Esinger Straße
  Baujahr: 1906

• Kirchensaal in der Esinger Schule

• Tornescher Kirche
  Jürgen-Siemsen Str.
  Baujahr: 1960

• Altes Postgebäude
  in der Esinger Str.
  Baujahr: 1906

• Villa an der
  Ahrenloher Straße
  Baujahr 1903

• „Seitenrisalit-Häuser“
  in der Friedrichstraße

• Bahnhofsvorplatz mit Bahnhofsgebäude
  Baujahr: 1844

Die bekanntesten Vereine sind der gemischte Chor „Esinger Liedertafel von 1876“, der älteste Verein Torneschs und der Turn- und Spielverein TuS Esingen. Tornesch verfügt außerdem über einen Tierschutzverein. Dieser hat auch eine Hundegruppe und einen Asylzwinger. Der Tierschutzverein Tornesch e.V. arbeitet eng mit dem Tierheim in Elmshorn zusammen.

In der Stadt alljährlich vielbeachtete Feste sind dabei das von den Freiwilligen Feuerwehren organisierte Osterfeuer, wie das zweijährige Weinfest der Kulturgemeinschaft und der auf dem Gelände vor dem Rathaus stattfindende Weihnachtsmarkt, auf dem viele Vereine präsent sind.

Der wohl aktivste Kulturträger der Stadt ist die Kulturgemeinschaft Tornesch. Seit ihrer Gründung 1985 anlässlich der 700-Jahrfeier des Urdorfs Esingen ist sie zu einer Institution geworden. Sie hat mit Mitgliedern der Esinger Liedertafel das Heimathaus für die Bewohner ihrer Stadt geschaffen. Das Heimathaus ist das einzige eingetragene Denkmal der Stadt Tornesch und wird von der Bevölkerung sehr gut angenommen.

Die größte Kirchengemeinde ist die evangelisch-lutherische Kirchengemeinde an der Jürgen-Siemsen-Straße. Neben dem an der Kirche liegenden Kirchenzentrum, in dem eine Kinderspielstube angesiedelt ist, betreibt die Gemeinde außerdem das Bonhoefferhaus im Esinger Moor am Wachsbleicher Weg.

Der in den 60er Jahren heiß diskutierte Wetterhahn auf dem Kirchendach, wurde von dem Klempner Huckfeld gebaut. Der Ursprung eines eigenen Kirchengebäudes in Tornesch war der Kirchensaal in der Esinger Schule. Er wurde 2006 annähernd in den Urzustand versetzt.

Die neuapostolische Kirchengemeinde fusionierte im Oktober 2008 mit der Gemeinde Uetersen. Die gemeinsame Versammlungsstätte ist nun in Uetersen.

Einen Neubau der Zeugen Jehovas gibt es an der Gabelung Koppeldamm/Pastorendamm. In ihrem ehemaligen Gebäude in der Norderstraße waren bis 2005 Teile der VHS untergebracht.

Seit Mai 2007 hat Tornesch ein Museum. Das Volkskundliche Museum Mölln Hof zeigt auf ca. 800m² in den Monaten April bis Oktober eine volkskundliche Sammlung im ehemaligen Wirtschaftsgebäude des Mölln-Hofes in Tornesch-Esingen.

Seit 1991 versucht der ToAll (Tornescher Allerlei) die Kulturszene in Tornesch zu beleben. Die Veranstaltungen finden in der Regel nun in der Altentagesstätte „Pomm 91“ statt.

Um Neubürgern die Möglichkeit einer spielerischen Erkundung ihrer neuen Heimat, nebst Umgebung zu geben, finden regelmäßig Fahrradrallyes statt.

In Tornesch sind mehrere Industriebetriebe angesiedelt. Das in Tornesch ansässige Unternehmen Panther Packaging ist aus der Altonaer Wellpappenfabrik und der Meldorfer Papierfabrik hervorgegangen.

Weitere wichtige Unternehmen sind das Hanseatische Wein- und Sektkontor (Hawesko Holding AG) und HellermannTyton, die mit der Befestigungen und Kennzeichnung von Kabeln befasst sind. Außerdem ist Tornesch traditionell ein Baumschulgebiet.

Am Bahnhof, auf dem Gelände der ehemaligen Brennerei, haben sich einige „Billigketten“ angesiedelt, wie KIK, Aldi, Kloppenburg, TEDI, sowie eine Apotheke, ein Bäcker, Friseur, Sonnenstudio und ein EDEKA Markt. Leider unterliegen einige Räume einer ständigen Fluktuation und stehen derzeit wieder leer.

Die Arbeitslosenquote beträgt etwa 7,2 Prozent.

In Tornesch befindet sich die Anschlussstelle Nr. 15 der Autobahn A 23 von Hamburg nach Heide (Holstein).

Tornesch hat seit dem 18. September 1844 einen Bahnhof im Abschnitt Hamburg-Altona–Elmshorn der Altona-Kieler Eisenbahn, der heute als Regionalbahnstrecke R60/R70 Teil des Hamburger Verkehrsverbundes ist. Am Bahnhof zweigt davon die eingleisige Strecke der Uetersener Eisenbahn in das benachbarte Uetersen ab, deren Personenverkehr 1965 eingestellt wurde. Dieser wurde durch Busse ersetzt, welche auch teilweise über Heidgraben fahren.

Tornesch ist über den Hamburger Verkehrsverbund (HVV) direkt mit der Hansestadt Hamburg und der Kreisstadt Pinneberg verbunden. Zusätzlich garantiert die Anbindung an die A 23 eine gute Infrastruktur, die mehr und mehr Privatleute und Unternehmungen in die Stadt zieht. Siehe auch: Suburbanisierung.

Auf der Gemarkung von Tornesch liegt der Flugplatz Ahrenlohe.

In der Stadt Tornesch befinden sich die Klaus-Groth-Schule (Gemeinschaftsschule mit Oberstufe), die Fritz-Reuter-Schule (Grundschule) und die Johannes-Schwennesen-Schule, die Grundschule Esingen. Das Förderzentrum Wilhelm-Busch-Schule wurde mit Ende des Schuljahres 2009/2010 aufgelöst. Die sonderpädagogische Förderung in Tornesch wird durch die Geschwister-Scholl-Schule in Uetersen geleistet. Die Realschule Tornesch und der Hauptschulzweig der Fritz-Reuter-Schule sind im Juli 2007 ausgelaufen. Die zuständigen Schulen sind darum die Grund- und Regionalschule Rosenstadtschule sowie das Ludwig-Meyn-Gymnasium, beide in Uetersen gelegen. Die Stadtbücherei Tornesch befindet sich heutzutage im Gebäude der Klaus-Groth-Schule. Des Weiteren gibt es eine gemeinsame Volkshochschule mit Uetersen, die ihren Sitz im Tornescher Hof hat.

• Annette Schlapkohl, Ernst Martin Groth-Stiftung (Hrsg.): Tornesch. Die Geschichte der Ortsteile Ahrenlohe, Esingen und Tornesch von den Anfängen bis Heute. Husum, 2004.

• Stadt Tornesch

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. ↑ StBA: Änderungen bei den Gemeinden Deutschlands, siehe 2005
3. ↑ Kommunale Wappenrolle Schleswig-Holstein
4. ↑ Klaus Mühlfried: An der Schwelle zur Moderne, Begleitheft zur gleichnamigen Ausstellung über Tornescher Wohnbauten, Tornesch 2007