Sebastian Gerstl ♥ ELEKTRONIKPRAXIS

Sebastian Gerstl

Redakteur

Fachredakteur für Embedded Systeme und Software Engineering.

Artikel des Autors

Der Apple II begründete 1977 den Ruf Apples als innovatives Tech-Unternehmen und trug – als einer der drei ersten kompletten Heimcomputer – dazu bei, die Geräte massentauglich zu machen. (Bild: Apple)
Geschichte der Elektronik

1977: Die Revolution der Heimcomputer

„Es gibt keinen Grund, warum eine Person einen Computer in seinem Zuhause haben wollen möchte“, soll Ken Olsen, CEO der Digital Equipment Corporation, im Jahr 1977 gesagt haben. Zu diesem Zeitpunkt war DEC einer der größten und wichtigsten Computerhersteller der Welt – doch die in diesem Jahr beginnende Heimcomputerrevolution sollte die althergebrachten Firmen regelrecht überrollen.

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Das Wissen über Alterungsvorgänge in elektronischen Komponenten ist für viele Einsatzgebiete integrierter Schaltkreise (Integrated Circuits; ICs) entscheidend. Mit der zunehmenden Miniaturisierung von Mikrochips und neuen Fertigungstechnologien wird diese Aufgabe allerdings zu einer besonders großen Herausforderung.  (Intel)
Mathematisches Modell

Mikrochip-Alterung per Knopfdruck vorhersagen

Forscher des Fraunhofer IIS/EAS haben effiziente mathematische Modelle zur Vorhersage der Alterung von Transistoren innerhalb eines Mikrochips entwickelt. Mit ihnen erhalten Elektronikdesigner weltweit erstmals die Möglichkeit, wirklichkeitsgetreue Simulationen durchzuführen und damit das Verhalten von Schaltungen auf Jahre im Voraus exakt zu prognostizieren.

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Das belgische Imec-Forschungszentrum hat seinem ersten, selbstlernenden, neuromorphen Chip das eigenständige Komponieren von Musik beigebracht. (Bild: imec)
ITF2017

Selbstlernender Chip komponiert Musik

Auf dem imec technology forum (ITF2017) hat das belgische Forschungszentrum einen Durchbruch auf dem Feld künstlicher Intelligenz vorgestellt. Der sogenannte neuromorphe Chip ist in der Lage, zu lernen und auf Grund seiner Erkenntnisse eigenständig Musik zu komponieren.

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Forschern der University of California, Riverside, ist es mit einem neuartigem Fertigungsprozess gelungen, Altglas zu kostengünstigen Nanosilizium-Anoden für Lithium-Ionen-Baterrien zu recyclen.  (UC Riverside)
Nano-Recycling

Lithium-Ionen-Batterien aus Altglas

Von der leeren Milchflasche zum Handyakku: Aus zermahlenem und weiterverarbeitetem Altglas haben Forscher ein Nanomaterial zum Bau von Batterie-Elektroden hergestellt. Knopfzellen mit diesen Nanosilizium-Anoden können bis zu vier Mal so viel Energie speichern wie konventionelle Batterien mit Graphit-Anoden – und das bei niedrigen Material- und Herstellungskosten.

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Komplizierte, hochgenaue Strukturen aus Glas lassen sich durch eine am KIT entwickelte
Methode mittels 3D-Druck fertigen. (Bild: KIT)
3D-Druck-Materialien

3D-Druck jetzt auch mit Glas möglich

Durch ein am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickeltes Verfahren lässt sich erstmals auch Glas für die Serienfertigung kleiner, komplexer Strukturen mittels 3D-Druckern nutzen. Aufgrund seiner Eigenschaften eröffnet dieses Material somit neue Anwendungsmöglichkeiten für 3D-Druck-Verfahren.

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Heatmap: Der DDoS-Angriff auf den DNS-Anbieter Dyn vergangenen Freitag schnitt einige Bereiche der Vereinigten Staaten mehrere Stunden lang effektiv von Ihrer Internet-Infrastruktur ab. Die Hackerattacke hatte auch auf Europa Auswirkungen. IT-Sicherheitsexperte Professor Dr. Ing. Hans-Joachim Hof spricht über die Ursachen der Attacke und die Konsequenzen, die nun folgen müssen. (Bild: downdetector.com)
Interview

„IoT-Security ist auf dem Niveau von PCs der 90er Jahre“

Ein einzelner konzentrierter DDoS-Angriff konnte vergangenen Freitag einen Großteil des Internets lahmlegen. Der IT-Sicherheitsexperte Professor Hans-Joachim Hof spricht im Interview darüber, welche Rolle IoT-Geräte bei dem Hackerangriff spielten, mahnt das Gefahrenpotential unsicherer IoT-Devices an – und legt dar, welche Konsequenzen Unternehmen, Anwender und Hersteller daraus ziehen müssen.

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Pflanzen zielgenau säen, wässern und pflegen: Mit dem Open-Source-Kit Farmbot Genesis lässt sich die heimische Gartenarbeit automatisieren. (Bild: Farmbot.io)
FarmBot

Der Gemüsegärtner aus dem 3-D-Drucker

Mit dem Farmbot präsentiert ein kalifornisches Startup den automatisierten Garten: Der Roboter pflanzt, düngt und wässert gezielt Gemüse und lässt sich über ein Web-Interface steuern. Wesentliche Bestandteile des Open-Source-Projekts stammen dabei aus einem 3-D-Drucker.

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Wafer in Nahansicht: Die Tage, in die Transistorendichte allein durch die Skalierung ihrer Größe und Verkleinerung der planaren Abstände zueinander erreicht wird, sind laut der Semiconductor Industry Association (SIA) gezählt. Die Optmimierung der Transistorenzahl auf Halbleitern soll ab 2021 in erster Linie von neuen Technologien wie 3-D-Integration abhängig sein. (Bild: Intel)
Trendreport für Halbleiter

3-D-Integration wird Strukturminiaturisierung nach Moore bis 2021 ablösen

Das Moore'sche Gesetz im klassischen Sinn ist bis spätestens 2021 tot. Zu diesem Ergebnis kommt die aktuelle Technology Roadmap der Semiconductor Industry Association SIA, die einen Ausblick der Entwicklung von Halbleitern bis ins Jahr 2030 wagt. Die klassische 2-D-Skalierung von Transistoren soll demnach innerhalb der nächsten sechs Jahre von neuen Integrationsprozessen abgelöst werden.

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Facebooks Antennen-Drohne Aquila beim ersten Liftoff: Das solarbetriebene Fluggerät soll Internet in die entlegensten Gebiete bringen. (Bild: Facebook)
Fliegende Antenne

Facebooks Internet-Drohne hebt erstmals ab

Facebooks Drohne "Aquila", die Internet-Verbindungen in entlegene Erdregionen bringen soll, hat vergangenen Donnerstag ihren ersten Testflug absolviert. Die mit Solarenergie betriebenen Fluggeräte sollen monatelang in einer Höhe von bis zu 27 Kilometern kreisen und Signale für schnelle Internet-Verbindungen zur Erde schicken.

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Die Standarddistribution: Von Beginn an ist das Debian-basierte Raspbian das empfohlene Einsteiger-Betriebssystem für alle Varianten des Raspberry Pi. Für Fortgeschrittene oder Experimentierfreudige existiert allerdins noch eine breite Anzahl an Alternativen. (Raspberry Pi Foundation / Screenshot)

45 Betriebssysteme für den Raspberry Pi

Für Neueinsteiger gibt es das Raspberry Pi OS, doch das reicht nicht jedem aus. Ob nun an Bastler, Schüler oder den professionellen Embedded-Markt gerichtet: Für den Raspberry Pi gibt es die unterschiedlichsten Betriebssysteme. Wir stellen 45 von ihnen vor.

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Mit dem Windows-on-Raspberry-Imager lässt sich eine spezielle "Windows 10 on ARM" Version des Betriebssystems mit vollem Funktionsumfang auf einem Raspberry Pi 4 installiert werden. Aufgrund fehlender Treiber können aber nicht alle Leistungsmerkmale des Einplatinenrechners im vollen Umfang genutzt werden. (Worproject.ml)

Windows 10 auf einem Raspberry Pi 4 installieren

Eigentlich ist nur der Einsatz von Windows 10 IoT für die Einplatinenrechner der Raspberry-Pi-Reihe vorgesehen. Ein Programmierer mit dem Twitter-Namen Marcin hat allerdings einen Weg gefunden, ein volles Windows 10 lauffähig auf einem Raspberry Pi 4 zu installieren. In der Laufleistung muss man allerdings einige Abstriche in Kauf nehmen.

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Die 45 wichtigsten Raspberry-Pi-Betriebssysteme

Für Neueinsteiger gibt es das Raspberry Pi OS, doch das reicht nicht jedem aus. Ob nun an Bastler, Schüler oder den professionellen Embedded-Markt gerichtet: Für den Raspberry Pi gibt es die unterschiedlichsten Betriebssysteme. Wir stellen Ihnen die 45 wichtigsten Betriebssysteme für den Raspberry Pi vor.

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Ein richtiges Windows 10 auf dem Raspberry Pi: Mit dem WoA-Installer und einer speziellen ARM-Version von Windows 10 lässt sich das Betriebssystem auf dem Single-Board-Computer installieren und stabil ausführen. Nur die Performance hakelt gewaltig. (Microsoft)

Windows 10 auf einem Raspberry Pi 3 installieren

Windows 10 ist nicht nur in der abgespeckten IoT-Version, sondern auch als vollwertiges OS für ARM-Prozessoren erhältlich. Ein spezieller Installer macht es nun möglich, das Betriebssystem auch auf einem Raspberry Pi 3 zu installieren. Aber lohnt sich der Aufwand?

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Die richtige Einstellung: Nicht nur die Wahl des Materials ist für den 3D-Druck entscheidend. Um ein überzeugendes Ergebnis zu erhalten, muss jedes Druckermodell anders kalibiriert werden. (Makerbot)
Druckmaterialien

Ein Leitfaden zum perfekten 3D-Druck mit PLA

Es ist der Fluch der ersten Schicht: Bereits die erste Lage beim 3D-Druck ist entscheidend über den Erfolg oder Misserfolg eines Druckprojekts. Anfänger wie Profis hadern mit diesem Problem gleichermaßen. Dabei gibt es ein paar grundlegende Tipps, mit denen Sie die größten Fallstricke beim 3D-Drucken vermeiden können.

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Grafik der Hongxin Semiconductor Manufacturing (HSMC) Hauptanlage in Wuhan. Die Foundry hätte zum technologischen Prestigeobjekt einer einheimischen chinesischen Chipproduktion werden sollen. Doch Coronakrise, Handelsstreit und offenbares Missmanagement haben Medienberichten zufolge das mit 20 Milliarden US-$ veranschlagte Projekt schon nach wenigen Jahren scheitern lassen. (HSMC)

Ende eines chinesischen Chip-Prestigeprojekts: Steht HSMC vor der Pleite?

Es hätte ein Prestigeobjekt der chinesischen Chipfertigung werden sollen: 2017 startete in China die Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Company (HSMC) mit dem Ziel, bereits 2020 mit der Entwicklung einer einheimischen 7-nm-Technologie beginnen zu können. Doch nur drei Jahre nach Gründung steht das mit 20 Mrd. US-$ geförderte Projekt vor der Insolvenz.

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Künstliche Intelligenz hat sich in rasender Geschwindigkeit vom Science-Fiction-Stilmittel zur praktischen Anwendbarkeit entwickelt. Schnellere Bandbreiten sowie leistungsfähigere Cloud-Abnindungen und Rechenzentrenmachen es möglich. Doch welche Ansprüche stellt KI an Hardware, und welche Technologien werden diesen am besten gerecht? (Clipdealer)

Welche Hardware eignet sich besser zur KI-Beschleunigung?

Moderne Hardwarebeschleuniger haben den praktikablen Einsatz von Künstlicher Intelligenz in IT und Industrie in greifbare Nähe gerückt. Doch welche Technologie eignet sich hierfür besser: GPUs, DSPs, programmierbare FPGAs oder eigene, dedizierte Prozessoren? ELEKTRONIKPRAXIS hat Hardwarehersteller und Embedded-Experten zu diesem Thema befragt.

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Eine Leiterplatte aus dem 3D-Drucker scheint eine praktische, günstige Lösung für heimische Elektronik-Projekte zu sein. Aber welche Methoden gibt es, um im hauseigenen 3D-Drucker ein geeignetes PCB zu basteln? (Thomas Sanladerer / YouTube)

3D-gedruckte Leiterplatten in Eigenregie

Die Herstellung einer maßgefertigten Platine kann besonders für Hobbybastler teuer und zeitaufwändig sein, gerade zuhause in Eigenregie. Viele versuchen daher, dies mit Hilfe eines 3D-Druckers umzusetzen. Aber wie geht das am Besten?

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Internet aus dem Weltall per Satellit. Elon Musk macht es nun möglich. (pickup - stock.adobe.com)
Starlink

Elon Musk startet Internet per Satellit

Schnelles Internet aus dem Weltall bietet Elon Musk für 99 Dollar im Monat an. Denn das Raumfahrtunternehmen SpaceX geht mit dem Internet-Satelliten-Service Starlink nun in die Betaversion. Ende des Jahres soll der Service in Nordamerika zur Verfügung stehen, Deutschland folgt 2021.

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Aufnahme der Zuse Z4 im Deutschen Museum in München. Die Z4 wurde von 1942 bis 1945 in Berlin gebaut und gilt als der heute älteste überlebende Rechner aus der Frühzeit des digitalen Computings. (Zuse-Z4-Totale deutsches-museum / Clemens Pfeiffer / CC BY 2.5)

Handbuch für Zuse Z4 Computer entdeckt

Die Zuse Z4 ist einer der ältesten noch funktionierenden Computer der Welt, doch aufgrund fehlender Dokumentation war ihre Funktionsweise weitgehend unbekannt. Nun ist an der ETH Zürich ein Handbuch für den 40er-Jahre-Rechner aufgetaucht.

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Windows 10 auf einem Raspberry Pi 3 installieren

Windows 10 ist nicht nur in der abgespeckten IoT-Version, sondern auch als vollwertiges OS für ARM-Prozessoren erhältlich. Ein spezieller Installer macht es nun möglich, das Betriebssystem auch auf einem Raspberry Pi 3 zu installieren. Aber lohnt sich der Aufwand?

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Laut Bruce Schneier sind alle vorhandenen Ansätze für eine Contact-Tracing-App zum Coronavirus nutzlos. Die Folgen daraus seien dem IT-Sicherheitsexperten zufolge deutlich schlimmer, als gar keine Apps zu haben. (Whit Diffie and Bruce Schneier / Simon Law / CC BY-SA 2.0)

Sind Contact-Tracing-Apps zu Covid-19 letztlich nutzlos?

„Mein Problem mit den Contact-Tracing-Apps ist, dass sie absolut keinen Wert haben“, urteilt Sicherheits- und Kryptographieexperte Bruce Schneier über die Bemühungen, mittels Smartphone-Apps die Verbreitung des Coronavirus im Zaum zu halten. Seine Bedenken gehen weit über den Datenschutz hinaus.

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Wie begegnet NVIDIA der kritischen Haltung in der Chipindustrie gegenüber der geplanten Übernahme von Arm? NVIDIA-CEO Jensen Huang sieht den Vorwurf möglicher Interssenskonflikte nicht gegeben: Arms Präsenz im Embedded-Bereich soll unangetastet bleiben, statt dessen soll aus den gemeinsamen Ressourcen ein „Hubble-Teleskop der KI-Forschung“ entstehen. (NVIDIA)

Nvidia-CEO rechtfertigt ARM-Übernahme

Die 40 Milliarden US-$ schwere Übernahme von ARM durch Nvidia hat in der Chipindustrie viel Kritik aufgeworfen. In einem Gespräch mit Analysten und Investoren haben sich Nvidia-Chef Jensen Huang und ARM-CEO Simon Segars bemüht, die schwerwiegendsten Vorwürfe zu entkräften.

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Subjektiv betrachtet hat so ziemlich jeder Entwickler seine persönlichen Favoriten, wenn es um Programmiersprachen geht. Aber welche Programmiersprachen werden ganz speziell in  Embedded-Software auch am häufigsten eingesetzt? (gemeinfrei)

Die am weitesten verbreiteten Embedded-Programmiersprachen 2020

Zum sechsten Mal hat IEEE Spectrum seine alljährliche Übersicht der am meisten genutzten Programmiersprachen vorgestellt. Dabei wurden neben einem Allgemeinen separate Rankings für Web-, Desktop-, Mobile- und Embedded-Anwendungen präsentiert. Während Python und C weiter dominieren, stellt ein anderer C-Ableger den größten Verlierer der Rangliste dar.

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2. März 1969: Die Concorde 001, der erste Prototyp eines Überschall-Passagierflugzeuges, startet in Toulouse zu ihrem Jungfernflug. (02.03.69 1er vol de Concorde avec Jacqueline Auriol (1969) - 53Fi1931 / Fonds André Cros / CC BY-SA 4.0)

50 Jahre Concorde – In 3 Stunden von London nach New York

Der Flug dauerte nur 29 Minuten, aber er schrieb Luftfahrtgeschichte: Am Samstag vor genau 50 Jahren startete das Überschallverkehrsflugzeug Concorde im französischen Toulouse zu seinem Jungfernflug. Der Jet sollte eine neue Ära der Luftfahrt einläuten – doch wirtschaftlich lohnte er sich nie.

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Mit weltweit 17 Millionen verkauften Exemplaren ist der C64 der mit Abstand meistverkaufte Heimcomputer der Welt. Allein in Deutschland wurden mehr als 3 Millionen Geräte abgesetzt. Dabei war die Erfolgsmaschine anfangs vom Commodore-Management nicht gewollt – und musste von seinen Entwicklern im Geheimen entworfen werden. (Sebastian Gerstl)
40 Jahre C64

Januar 1982: Der Commodore C64 erblickt das Licht der Welt

Ein in neun Monaten entwickeltes Geheimprojekt wurde zum größten Verkaufsschlager der Heimcomputer-Ära: Vor 40 Jahren, auf der Winter-CES 1982 in Las Vegas, stellte Commodore den C64 erstmals der Öffentlichkeit vor. Niedriger Preis, ansehnliche Grafik-Eigenschaften und ein für die Zeit unschlagbarer Sound-Chip machten den liebevoll „Brotkasten“ genannten Rechner zum weltweiten Hit.

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Das Huawei Mate 30 ist eines der derzeitigen Smartphonemodelle, die vom im 7nm-Verfahren gefertigten Kirin-SoC angetrieben werden. Nun steht die Zukunft der Reihe auf dem Spiel: Auf Grund des wachsenden Drucks im Handelsstreit zwischen den USA und  Chine muss die Produktion des High-End-Chips zum 15. September 2020 eingestellt werden, kündigte ein hochrangiger Firmenvertreter an. (Huawei)

Wegen US-Sanktionen: Huawei gehen die SoCs aus

Huaweis Bestand an High-End-Chips geht zur Neige. Laut Richard Yu, Leiter von Huaweis Consumer-Geschäft, müsse die Produktion von Huaweis leistungsstärksten Smartphone-Prozessoren bald eingestellt werden. Schuld seien die US-Embargos, insbesondere die, die den Auftragsfertiger TSMC betreffen.

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Der in Deutschland als VC20 populäre „Volkscomputer“ von Commodore (hier zu sehen in der amerikanischen Ausführung VIC 20) erschien im September 1980 noch unter der Bezeichnung VIC 1001 in Japan erstmals auf dem Weltmarkt. Er sollte der erste Computer werden, der sich weltweit über 1 Millionen mal verkaufte. (gemeinfrei)

September 1980: Der „Volkscomputer“ VC 20 wird 40 Jahre

Ein aus der Not geborener „Brotkasten“ wurde zum weltweiten Verkaufshit: Mit dem 1980 erschienenen VC 20 setzte Commodore eine weltweite Rekordmarke. Speziell für den deutschen Markt musste der als „Volkscomputer“ beworbene Rechner extra umbenannt werden, um peinliche Assoziationen zu vermeiden.

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Die Gründer der Luminovo GmbH: Timon Ruban (links) und Sebastian Schaal (rechts). (Luminovo)

Luminovo: Digitale Revolution in der Elektronik

Die Elektronikindustrie ist die Leitindustrie für die Digitalisierung und Schrittmacher des technischen Fortschritts. Wenn es jedoch um die Transformation seiner eigenen Prozesse geht, ist sie eher ein Nachzügler als ein Innovator. Das Elektronik-Betriebssystem von Luminovo soll hierbei Abhilfe schaffen.

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Laut Matt Bryson, Senior Vice President von Wedbush Securities, wird die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) wahrscheinlich ab dem nächsten Jahr einen starken Aufschwung erleben. Fabless-Unternehmen wie AMD werden demnach in großem Stil dem Branchenriesen Intel in mehreren Halbleiterbereichen Marktanteile streitig machen. (gemeinfrei)

TSMC erwartet starkes Wachstum ab 2021

Coronavirus und drohenden US-Auflagen zum Trotz kann der taiwanische Auftragsfertiger TSMC 2021 mit einem enormen Wachstum rechnen, schätzen Experten. Denn Fabless-Unternehmen wie AMD machen Intel weiter Marktanteile streitig. Die USA versuchen derweil, TSMC zu einer Fertigung in den Vereinigten Staaten zu bewegen.

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Der Apple II begründete 1977 den Ruf Apples als innovatives Tech-Unternehmen und trug – als einer der drei ersten kompletten Heimcomputer – dazu bei, die Geräte massentauglich zu machen. (Apple)
Vor 40 Jahren

Sommer 1977: Die Revolution der Heimcomputer

„Es gibt keinen Grund, warum eine Person einen Computer in seinem Zuhause haben wollen möchte“, soll Ken Olsen, CEO der Digital Equipment Corporation, im Jahr 1977 gesagt haben. Zu diesem Zeitpunkt war DEC einer der größten und wichtigsten Computerhersteller der Welt – doch die in diesem Jahr beginnende Heimcomputerrevolution sollte die althergebrachten Firmen regelrecht überrollen.

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Mit den richtigen Tipps bleiben Sie trotz Sommerhitze produktiv. (gemeinfrei)

Mit diesen 10 Tipps schützen Sie sich vor der Hitze

Mit Temperaturen deutlich über 30 °C ächzen aktuell viele Deutsche unter der Hitzewelle. „Wer die damit verbunden Risiken richtig einschätzt, kann mit ein paar Verhaltensänderungen Gesundheitsproblemen vorbeugen“, sagt Dr. Ursula Marschall, leitende Medizinerin bei der Barmer GEK.

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