Tabellenkalkulation

Einfache Tabellenkalkulation mit OpenOffice.org

Eine Tabellenkalkulation ist eine Software für die interaktive Eingabe und Verarbeitung von numerischen und alphanumerischen Daten in Tabellenform. Vielfach erlaubt sie zusätzlich die grafische Darstellung der Ergebnisse in verschiedenen Anzeigeformen.

Das Bildschirmfenster der Software ist dabei in Zeilen und Spalten eingeteilt. Je nach Programm bzw. Bedienungskonzept heißt dieser Bereich zum Beispiel Arbeitsblatt, Worksheet oder Spreadsheet. Jede Zelle der Tabelle kann eine Konstante (Zahl, Text, Datum, Uhrzeit ...) oder eine Formel enthalten. Für die Formeln stehen meist zahlreiche Bibliotheksfunktionen zur Verfügung. Die Formeln können Werte aus anderen Zellen benutzen.

Automatische Neuberechnung von Formeln

Bei Änderung der referenzierten Zellen einer Formel aktualisiert die Software den erst angezeigten Wert der Formelzelle normalerweise automatisch, ggf. aber auch nur auf Anforderung.

Formelzellen können auf andere Formelzellen verweisen. Mit diesem Prinzip können komplizierte Rechengänge mit vielen verknüpften Teil-Ergebnissen übersichtlich dargestellt werden.

Büroanwendungen

Eine typische - und in der Anfangszeit die wichtigste - Anwendung von Tabellenkalkulationen war die Berechnung finanzieller Modelle und die Durchführung von Planspielen. Dabei zeigt die Software die Auswirkungen von Änderungen einzelner Parameter sofort an.

Heute werden im Büro Tabellenkalkulationsblätter aber oft auch als einfacher Ersatz für echte Datenbanktabellen eingesetzt. Die Blätter enthalten dann gar keine Formeln, oder die Berechnungen beschränken sich auf einfache Summenbildungen über Spalten oder Zeilen.

Wissenschaftliche Anwendungen

Kalkulationsblatt für die Lösung und Linearisierung eines Polynoms

Eine Funktion und ihre Ableitungen - mit Tabellenkalkulation in wenigen Sekunden erstellt

Bei der Lösung anspruchsvoller mathematischer Aufgaben kann die Tabellenkalkulationen wertvolle Hilfe leisten und mitunter entscheidend zur Lösung beitragen. Hilfreich ist, dass aus berechneten Tabellen sehr einfach Grafiken erstellt werden können, die sofort jede Änderung der gewählten Zellen zeigen. In der Regel benutzt man für solche Probleme aber eher ein Computeralgebrasystem.

• An einigen vollständig durchgerechneten Beispielen aus der Messtechnik sieht man, dass die Lösung eines Polynoms mit anschließender stückweiser Linearisierung ohne große Kenntnisse der Mathematik möglich ist.
• Tabellenkalkulation ist hervorragend geeignet, den Einfluss von Parametern sehr einfach darzustellen. Beispiel: Wie ändern sich die Nullstellen einer Gleichung 3. Grades bei Variation des quadratischen Anteils?
• Mit Tabellenkalkulation muss man nicht differenzieren können, um herauszubekommen, was man machen muss, damit im nebenstehenden Bild der "Hochpunkt" der Funktion

$f(x) = \tfrac{1}{3} x^3 - 2 x^2 + 3 x$

zum Punkt (2,2) wandert. Man sieht, welchen Einfluss jeder der Koeffizienten hat.

• Zins- und Darlehensberechnungen werden übersichtlich und aussagekräftig. Mit der "Zielwertsuche" lässt sich schnell ermitteln, wie hoch der Zinssatz sein muss, damit das Kapital nach sieben Jahren…
• Für manche physikalischen Aufgaben wie Bewegung mit Luftwiderstand gibt es keine "geschlossenen" Lösungen - mit Tabellenkalkulation und Graphik sieht man die Lösung nach wenigen Minuten.
• Die Lösung von Differentialgleichungen für gedämpfte Schwingungen oder für Aufgaben der Himmelsmechanik lassen sich fast intuitiv lösen.
• Der Luftwiderstand eines Geschosses wirkt immer der Richtung der Geschwindigkeit entgegen und ändert deshalb ständig seine Richtung. Die Abweichungen der tatsächlichen Bahn von der Wurfparabel können ganz erheblich sein und sind schwierig in "geschlossener Form" berechenbar. Mit Tabellenkalkulation lässt sich das Problem mit relativ einfachen Mitteln lösen.
• Beim freien Fall eines Fallschirmspringers oder Meteors lassen sich auch komplexe Probleme wie Änderungen der effektiven Bremsfläche oder Änderungen der Luftdichte mit numerischen Methoden der Tabellenkalkulation bearbeiten.

Geschichte

VisiCalc, das erste Tabellenkalkulationsprogramm, auf einem Apple II

Die erste Software zur Tabellenkalkulation wurde 1979 unter dem Namen VisiCalc von Dan Bricklin für den Apple II erstellt. Dies machte aus dem Apple, der bis dahin eher von Bastlern und zum Hobby verwendet wurde, einen Computer für Geschäftsanwendungen. VisiCalc wurde vielen anderen Computermodellen angepasst, u.a. Apple III, TRS-80 model 3, TRS-80 model 2, Commodore PET CBM-80, HP 125, Atari 800 und 1981 IBM PC. VisiCalc wurde 1983 von der Firma Lotus unter Mitch Kapor für den PC weiterentwickelt zu Lotus 1-2-3. Das erste Programm, das dreidimensionale Tabellenkalkulation mit Seiten, Zeilen und Spalten ermöglichte, war Boeing Calc, entwickelt von der Computerabteilung des Flugzeugherstellers Boeing.

Von Borland stammt das 1987 entwickelte Quattro Pro, das 1994 an Novell und später weiter an Corel verkauft wurde. Von Microsoft stammen die Tabellenkalkulationsprogramme Multiplan (für CP/M und MS-DOS) und Excel (für Mac 1985/Windows 1987). Im GNU-Projekt wird unter GNOME das Programm Gnumeric entwickelt. Auch das Office-Paket OpenOffice.org enthält eine Tabellenkalkulation: Calc; ebenso KOffice von KDE KSpread.

Ende der 1980er-Jahre versuchte Lotus mit Improv neue Standards für Tabellenkalkulationen zu setzen. Anstatt wie bisher Zahlen, Ansichten der Daten – etwa in Diagramm- oder Tabellenform – und Formeln in einem einzelnen Tabellenblatt zu sammeln, sollte diese Konzepte getrennt bearbeitet werden. Die Tabellen enthielten nur mehr die reinen Rohdaten, Datenreihen konnte ein Bezeichner gegeben werden (etwa „Anzahl“ oder „Stückpreis“). Formeln wurden in einem eigenen Programmbereich eingegeben, wobei auf die Daten nicht per Zeilen- und Spaltennummer verwiesen wurde, sondern anhand der Bezeichner („Summe = Anzahl * Stückpreis“). Daneben erlaubte es Improv auch, gleichartige Datensätze in Gruppen zusammenzufassen (etwa Monatsumsätze in die Gruppen „2007“ und „2008“). Obwohl sich Improv zunächst zur Killerapplikation auf NeXT-Systemen entwickelte, konnte es sich auf anderen Systemen nicht durchsetzen. Viele Konzepte von Improv sind heute in modernen Tabellenprogrammen zu finden (etwa die Datengruppierung, die mit Pivot-Tabellen umgesetzt wird).^[1]

Online-Tabellenkalkulationen

Die Entwicklung von Technologien wie Ajax und XUL führte zur Entstehung von Tabellenkalkulationen, die nicht mehr wie bislang üblich auf einem Arbeitsplatzrechner laufen, sondern auf einem lokal entfernten Server: den Online-Tabellenkalkulationen. Dadurch können Arbeitsgruppen gemeinsam Dokumente bearbeiten, wobei die einzelnen Nutzer räumlich voneinander entfernt sein können.

Übersicht einiger Programme mit Tabellenkalkulation

• GeoCalc (Tabellenkalkulation für GEOS)
• Gnumeric (Teil von GNOME Office)
• KSpread (Teil von KOffice)
• Lotus 1-2-3
• Microsoft Excel (Teil von Microsoft Office)
• Numbers (für Mac OS X, als Teil von Apple iWork 09)
• OpenOfficeCalc
• LibreOffice
• org-mode (für Emacs)
• PlanMaker
• Quattro Pro
• Smartware
• StarOffice StarCalc
• SuperCalc
• Symphony
• VisiCalc
• WingZ (ca. 1990)

Verwandte Themen

• Werden Formeln eines Tabellenfeldes an andere Stelle kopiert, muss zwischen absolutem und relativem Zellbezug unterschieden werden.

Einzelnachweise

1. ↑ The Story of Improv. Internet Archive Cache. Abgerufen am 5. September 2008.