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true gaia true Grundlagen IT- und Internettechnik (223015c) Michael Czechowski – HdM Stuttgart – SoSe 2026 Kapitel 1: Geschichte, Grundlagen & HTML
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Grundlagen IT- und Internettechnik

223015c · Modul "Technik 1" · 1. Semester Digital- und Medienwirtschaft Hochschule der Medien Stuttgart

Sommersemester 2026

https://librete.ch/hdm/223015c/

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Kapitel 1

Geschichte, Grundlagen & HTML

Kursübersicht

Themen:

  1. Geschichte, Grundlagen & HTML
  2. Netzwerke, Protokolle, semantisches HTML & CSS
  3. Interaktivität, Animationen & JavaScript

Format: Theorie + viele Hands-On-Übungen

Ziel: "Gelernte Hilflosigkeit" ablegen

Teil 1: Die Geschichte

Vom ersten Algorithmus bis zum globalen Netzwerk

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Ada Lovelace (1815–1852)

Die erste Programmiererin der Welt

  • Erste Programmiererin – 100 Jahre vor dem ersten Computer
  • Zusammenarbeit mit Charles Babbage an der Analytical Engine
  • Ihre Notizen: umfangreicher als sein Originaltext
  • Erst 1953 wiederentdeckt und gewürdigt

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Herman Hollerith (1860–1929)

Erfinder der Lochkarten-Datenverarbeitung

  • Problem: Volkszählung 1880 brauchte 7 Jahre zur Auswertung
  • Lösung: Lochkarten + elektromechanische Tabelliermaschine
  • Ergebnis: 1890 Census in 2,5 Jahren – 5 Mio. Dollar gespart
  • Gründete Firma, die später zu IBM wurde

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Die Geburt von IBM

Vom Einmannbetrieb zum Technologieriesen

  • 1896: Hollerith gründet Tabulating Machine Company
  • 1911: Fusion zur Computing-Tabulating-Recording Company (CTR)
  • 1924: Umbenennung in International Business Machines (IBM)
  • Dominiert die nächsten 50 Jahre die Computerwelt

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IBM und NS-Deutschland

Technologie im Dienst des Terrors

  • Dehomag: Deutsche Hollerith-Maschinen GmbH (IBM-Tochter)
  • Volkszählung 1933: Identifikation von Juden
  • Verwaltung der Konzentrationslager
  • Logistik der Deportationen

→ Edwin Black: "IBM and the Holocaust" (2001)

Lektionen für heute

Technologie ist nie neutral

  • Big Data ermöglicht Massenüberwachung
  • KI-Systeme übernehmen Entscheidungen über Menschen
  • Social Media schädigt die psychische Gesundheit Minderjähriger
  • PimEyes: RAF-Terroristin in 30 Minuten gefunden – Polizei brauchte 30 Jahre

→ Verantwortung liegt bei denen, die Technologie bauen und einsetzen

Vom Ende des Zweiten Weltkriegs

Geburt des modernen Computers

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Alan Turing (1912–1954)

Begründer der theoretischen Informatik

  • 1936: Turing-Maschine – definiert, was Computer können (und was nicht)
  • 1940er: Enigma-Entschlüsselung mit elektromechanischen Maschinen
  • 1950: Turing-Test – erste formale Definition von "Künstlicher Intelligenz"

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Das Manhattan-Projekt (1942–1945)

Ziel: Bau der ersten Atombombe

Problem: Berechnung von Implosionswellen → Millionen von Berechnungen nötig

Team:

  • J. Robert Oppenheimer (Leitung)
  • Richard Feynman (Rechenabteilung)
  • John von Neumann (Mathematik & Stoßwellen)

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John von Neumann (1903–1957)

  • Geboren in Budapest, Österreich-Ungarn
  • Mit 8: Konnte Telefonbücher auswendig
  • Mit 22: Doktor in Mathematik

Beiträge:

  • Quantenmechanik
  • Spieltheorie
  • Computerarchitektur

Das Problem der Berechnung

Manhattan-Projekt brauchte:

  • Ballistik-Berechnungen
  • Implosions-Simulationen
  • Nuklearphysik-Gleichungen

Lösung 1943: Menschliche "Computer" → Mit Taschenrechnern, Tabellen, IBM-Lochkarten

Zu langsam → Bedarf an automatischer Berechnung

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ENIAC (1945)

Electronic Numerical Integrator and Computer

  • 30 Tonnen, 167 m² Fläche
  • 18.000 Vakuumröhren
  • 5.000 Additionen pro Sekunde
  • Programmierung durch Umstecken von Kabeln

Problem: Bei jedem neuen Problem → Wochen Umverkabelung

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Grace Hopper (1906–1992)

"Amazing Grace" – Pionierin der Softwareentwicklung

  • 1944: Programmierte den Mark I (Harvard)
  • 1952: Entwickelte den ersten Compiler (A-0)
  • 1959: Mitentwicklung von COBOL
  • Rear Admiral der US Navy

Der erste "Bug": 1947 fand sie eine echte Motte im Mark II → "Debugging" wurde zum Begriff

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Margaret Hamilton (*1936)

Pionierin des Software Engineering

  • 1965–1969: Leitete das Software-Team am MIT für Apollo
  • Entwickelte die Flugsoftware für Apollo 11
  • Prägte den Begriff "Software Engineering"
  • Software verhinderte Abbruch der Mondlandung

Apollo 11 (1969): Ihre Fehlererkennung rettete die Mission, als der Computer überlastet wurde

Von-Neumann-Architektur (1945)

Programme und Daten im selben Speicher

  1. Rechenwerk (ALU) – rechnet
  2. Steuerwerk – steuert den Ablauf
  3. Speicherwerk – speichert Code UND Daten
  4. Ein-/Ausgabe – Tastatur, Bildschirm, Netzwerk
  5. Bus-System – verbindet alles

→ Grundlage aller Computer: Laptop, Smartphone, Server

Die 5 Komponenten

Komponente Funktion
Rechenwerk (ALU) Führt Berechnungen durch
Steuerwerk Interpretiert Befehle, steuert Ablauf
Speicherwerk Speichert Programme UND Daten
Ein-/Ausgabe Tastatur, Bildschirm, Netzwerk
Bus-System Verbindet alle Komponenten

Wichtig: Programme und Daten gemeinsam im Speicher!

Von-Neumann-Architektur: Bedeutung

Ohne Von-Neumann-Architektur:

  • Kein Betriebssystem
  • Keine Apps
  • Kein Multitasking
  • Keine Updates bzw. Veränderungen am Computer System

Die meisten Computer basieren auf diesem Prinzip: Laptop, Smartphone, Server, Spielkonsole...

Ausnahme: Mikrocontroller & DSPs nutzen oft die Harvard-Architektur (separate Speicher für Code und Daten → schneller für Echtzeitanwendungen)

Vom Militär zum Netz

Die Entstehung des Internets

Das Problem (1960er)

Kalter Krieg:

  • Was passiert bei einem Nuklearangriff?
  • Zentrale Kommunikation → ein Treffer = alles tot

DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency): → Dezentrales Netzwerk, das Angriffe überlebt

Internet-Timeline

Jahr Meilenstein
1966 ARPANET-Projekt startet
1969 Erste Verbindung: UCLA <-> Stanford
1974 TCP/IP-Protokoll entwickelt
1983 ARPANET wechselt zu TCP/IP
1989 Tim Berners-Lee erfindet das WWW
1993 Erster grafischer Browser (Mosaic)
1995 Kommerzialisierung, Amazon/eBay gegründet

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bg

Das WWW (1989)

Tim Berners-Lee am CERN (Genf)

Problem: WissenschaftlerInnen können Dokumente nicht verlinken

Lösung:

  • HTML – Auszeichnungssprache für Dokumente
  • HTTP – Protokoll zum Übertragen
  • URL – Eindeutige Adressen

1991: Erste Webseite geht online

1,3 Millionen Kilometer Unterseekabel

Heute:

  • 5,5 Milliarden Menschen online
  • >400 Unterseekabel weltweit
  • Daten reisen mit Lichtgeschwindigkeit (Glasfaser)

Das Internet ist physisch! Keine "Cloud" ohne Kabel.

Teil 2: Bits & Bytes

Die Sprache der Computer

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Das Bit

Kleinste Informationseinheit

  • 0 oder 1
  • AN oder AUS
  • Strom fließt oder nicht

BIT = Binary DigIT (Binärziffer) Geprägt 1948 von Claude Shannon

Das Byte

8 Bits = 1 Byte

0 1 0 0 1 0 0 1

Wie viele Kombinationen? 2⁸ = 256 Möglichkeiten (0-255)

Was kann man mit 256 Zuständen machen?

  • 256 Zeichen (Buchstaben, Zahlen, Symbole)
  • 256 Graustufen (0 = Schwarz, 255 = Weiß)
  • 256 Lautstärkestufen
  • Zahlen 0-255

Für Farbe: 3 Bytes pro Pixel (RGB) R=0-255, G=0-255, B=0-255 → 16,7 Millionen Farben

Hexadezimal: Lesbarkeit

Binär ist unleserlich: 01001101 01010000 00110011

Hexadezimal (Base 16): 4D 50 33 (= "MP3" in ASCII)

Jede Hex-Ziffer = 4 Bits 0-9, A-F (A=10, B=11, ..., F=15)

Ihr kennt das: #FF0000 = Rot in CSS

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Wo begegnet euch Hex?

Kontext Beispiel
CSS-Farben #FF5733
MAC-Adressen 00:1A:2B:3C:4D:5E
Fehlercodes 0x80070005
Speicheradressen 0xA04F20
Unicode U+00E4 (ä)

→ Hex ist überall in der Technik

Bits vs. Bytes: Die Verwirrung

1 Byte = 8 Bit → Bits ÷ 8 = Bytes

Einheit (Bit) Einheit (Byte)
1 Kbit = 1.000 Bit 1 KB = 1.000 Byte
1 Mbit = 1.000.000 Bit 1 MB = 1.000.000 Byte
1 Gbit = 1 Mrd. Bit 1 GB = 1 Mrd. Byte

Praxis: 100 Mbit/s Internet = 12,5 MB/s Download

Aber: Computer rechnen binär (Basis 2)!

Warum zeigt meine 1TB-Festplatte nur 931GB?

Zwei Zählweisen:

Dezimal (Hersteller) Binär (Computer)
Kilo = 1.000 Kibi = 1.024 (2¹⁰)
Mega = 1.000.000 Mebi = 1.048.576 (2²⁰)
Giga = 1.000.000.000 Gibi = 1.073.741.824 (2³⁰)
Tera = 1.000.000.000.000 Tebi = 1.099.511.627.776 (2⁴⁰)

Das Problem:

  • Hersteller verkauft: 1 TB = 1.000.000.000.000 Bytes
  • Computer rechnet: 1 TiB = 1.099.511.627.776 Bytes
  • Differenz: 9,1% → zeigt nur 931 GB

Teil 3: Eure erste Webseite

HTML-Grundlagen

Was ist HTML? (1/2)

HyperText Markup Language

  • Keine Programmiersprache
  • Am ehesten eine Formattierungssprache
  • Beschreibt Struktur und Aufbau einer Webseite 
    • <p>Das ist ein Absatz.</p>

<input type="date"/>

Was ist HTML? (2/2)

  • Mit HTML werden HTML-Dokumente beschrieben (bspw. index.html)
  • Ein HTML-Dokument beschreibt das/den Document Object Model (DOM)
  • Der DOM ist eine hierarchische Baumstruktur (Kind- und Elternelemente)
    • parent nodes / elements
    • child nodes / elements
    • sibling nodes / elements
    • Während wir in HTML von Elementen bzw. elements sprechen, so werden sie in JavaScript (JS) eher als nodes gelesen.

HTML-Anatomie (1/2)

Formattierungssprache

  • HTML folgt einer strengen Syntax zur Formattieren von digitalen Inhalten
    • Syntax: <element attribute="value"> ... </element>
    • Öffnende und schließende HTML-Tags müssen identisch sein
    • Das schließende Tag muss ein / nach der Spitzenklammer haben

HTML-Anatomie (2/2)

  • Wir unterscheiden zwischen umschließende und selbst-schließende HTML-Tags
    • Umschließend
      • <b> ... </b> fett-gedruckter Text (inline)
      • <a> ... </a> Hyperlink (Verlinkung zu anderen Webseiten, Bildern)
      • <body> ... </body> Sichtbarer Teil eines HTML-Dokuments
      • <details> ... </details> Collapsable / Akkordion / Aufklapp-Text
    • Selbst-schließend
      • <img /> Bild, Vektorgrafik etc.
      • <input /> Eingabefeld
      • <meta /> Metadaten

Darstellungsebene und Metadaten

<html>
  <head>
    METADATEN
  </head>
  
  <body>
    DARSTELLUNGSEBENE
  </body>
</html>
  • Ein HTML-Dokument besteht grundsätzlich aus zwei Teilen:
    • <head> ... </head> Metadaten für den Browser, zum Teilen, für Suchmaschinen
    • <body> ... </body> Darzustellender Inhalt, Text, Formulare

HTML Metadaten

<html>
  <head>
    <title>Im Browsertab als Überschrift sichtbar</title>

    <meta name="description" content="" />

    <meta name="og:image" content="https://...." />
  </head>

  ...

</html>
  • Webseiten werden nicht nur von Menschen besucht, sondern auch von Suchmaschinen, Programmen, Bots etc.
  • Metadaten helfen bspw. auch Screen-Readern beim "Verstehen" der Inhalte

HTML Metadaten – Vertiefung

Der <head>-Bereich enthält Informationen über das Dokument, nicht den sichtbaren Inhalt. Diese Metadaten steuern Browser-Verhalten, Suchmaschinen-Indexierung und Social-Media-Vorschauen.

Kritische Meta-Tags:

Tag Funktion Beispiel
<title> Browser-Tab, Suchergebnis-Titel <title>HdM Stuttgart</title>
<meta charset> Zeichenkodierung (Umlaute!) <meta charset="UTF-8">
<meta viewport> Mobile Darstellung width=device-width, initial-scale=1
<meta description> Suchergebnis-Snippet (max 160 Zeichen) SEO-kritisch

Open Graph Protocol (Facebook, 2010):

<meta property="og:title" content="Artikel-Titel">
<meta property="og:image" content="https://example.com/preview.jpg">

Steuert die Vorschau beim Teilen auf Facebook, LinkedIn, WhatsApp, Slack.

SEO-Relevanz: Google nutzt <title> und <meta description> für Ranking und Snippet-Anzeige. Fehlende Metadaten = schlechtere Auffindbarkeit.

HTML-Tags und Attribute

<body>
  <p class="wichtig">Das ist ein Absatz.</p>
</body>
Teil Bezeichnung
<p> Opening Tag (öffnendes Tag)
class="wichtig" Attribut
Das ist ein Absatz. Inhalt
</p> Closing Tag (schließendes Tag)

HTML-Tags und Attribute (selbst-schließend)

<input type="" />
Teil Bezeichnung
<input ... Eingabefeld
type="date" Attribut type mit dem Wert date
... /> Schließendes / im (öffnenden) Tag enthalten

Vollständiges Grundgerüst

<!DOCTYPE html>
<html lang="de">
<head>
  <title>Portfolio von ...</title>
  <meta name="description" content="Hier gibt es die besten ..." />
  <meta name="og:image" content="https://...." />
</head>
<body>
  <h1>Hallo Welt!</h1>
  <p>Das ist mein erster Absatz.</p>
</body>
</html>

Die wichtigsten Tags

Tag Bedeutung
<h1> bis <h6> Überschriften (h1 = größte)
<p> Absatz (Paragraph)
<a href="..."> ... </a> Hyper-Link
<img src="..."/> Bild
<ul>, <ol>, <li> Listen
<div> Container/Box
<span> Inline-Container
<input type="..."> Eingabefeld/Input

Hands-On: Werkzeuge einrichten

Option 1: Texteditor + Browser

  • Notepad, TextEdit oder DreamWeaver
  • Speichern als index.html → Im Browser öffnen

Option 2: VS Code (empfohlen)

Option 3: Online-Editoren

Natives HTML

Was noch üblicherweise mit Skriptsprachen wie JavaScript und anderen umgesetzt werden musste, kann nun HTML selber. Wer dieses dennoch verwendet, hat das einen sog. "Code smell".

Funktion HTML-Element
Aufklapp-Text <details> + <summary>
Popup/Modal <dialog>
Fortschrittsbalken <progress>
Datum-Auswahl <input type="date">
Validierung Attribute beliebig verknüpfbar required, min, max

Beispiel: Details/Summary

<details>
  <summary>Klick mich!</summary>
  <p>Dieser Text war versteckt.</p>
</details>

https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTML/Reference/Elements/details

Beispiel: Details/Summary (geöffnet)

<details open>
  <summary>Klick mich!</summary>
  <p>Dieser Text war versteckt.</p>
</details>

https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTML/Reference/Elements/details#erstellen_einer_offenen_disclosure-box

Beispiel: Button

<button>Add to favorites</button>

https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTML/Reference/Elements/button

Beispiel: Input/Eingabefeld

<input
  type="text"
  maxlength="8"
  size="10" />

https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTML/Reference/Elements/input

Beispiel: Dialog

<dialog open>
  <p>Greetings, one and all!</p>
  <form method="dialog">
    <button>OK</button>
  </form>
</dialog>

https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTML/Reference/Elements/dialog

"Barrierefreiheit"

a11y – Accessibility

Web Disability Simulator

Wie nutzen Menschen das Web?

Eingabe Nutzungsweise
Maus Klicken, Scrollen
Tastatur Tab-Navigation, Enter, Pfeiltasten
Screenreader Vorlesen von Inhalten (NVDA, VoiceOver, JAWS)
Sprachsteuerung "Klicke auf Anmelden"
Augensteuerung Eye-Tracking
Switch-Geräte Ein-/Aus-Schalter

→ Nicht alle nutzen Maus + Bildschirm!

Web-Zugänglichkeit – Vertiefung

a11y = Accessibility (a + 11 Buchstaben + y). Die WHO schätzt, dass 15% der Weltbevölkerung eine Behinderung haben – das sind über 1 Milliarde potenzielle Nutzer.

Arten von Einschränkungen:

Typ Permanent Temporär Situativ
Visuell Blindheit Nach Augen-OP Grelle Sonne
Motorisch Amputation Gebrochener Arm Baby auf dem Arm
Auditiv Taubheit Ohrenentzündung Laute Umgebung
Kognitiv Legasthenie Müdigkeit Ablenkung

Assistive Technologien:

  • Screenreader: NVDA (Windows, kostenlos), VoiceOver (Apple, integriert), JAWS (kommerziell)
  • Braillezeilen: Taktile Ausgabe, ~40–80 Zeichen
  • Switch-Geräte: Ein-Knopf-Steuerung für motorische Einschränkungen
  • Eye-Tracking: Blicksteuerung für Bewegungsunfähige

Screenreader lesen den DOM sequenziell – semantisches HTML (<nav>, <main>, <button>) ermöglicht Navigation per Tastenkürzel.

Warum "Barrierefreiheit"?

Rechtlich:

  • EU: European Accessibility Act (seit Juni 2025 in Kraft!)
  • DE: BITV 2.0 (Behörden), Privatwirtschaft betroffen

Ethisch:

  • Teilhabe für alle Menschen
  • Digitale Inklusion

Praktisch:

  • Bessere UX für alle (SEO, Mobile, ältere Menschen)
  • Größerer Markt (~15% der Bevölkerung)

Rechtliche Anforderungen – Vertiefung

Der European Accessibility Act (EAA) trat am 28. Juni 2025 in Kraft und betrifft erstmals auch private Unternehmen – nicht nur öffentliche Stellen.

Betroffene Sektoren:

  • E-Commerce (Online-Shops)
  • Bankdienstleistungen
  • Telekommunikation
  • E-Books und E-Reader
  • Ticketing und Check-in-Terminals

WCAG 2.2 – Konformitätsstufen:

Level Anforderung Beispiel
A Minimum Alt-Texte für Bilder
AA Gesetzlicher Standard Kontrast 4,5:1, Tastaturnavigation
AAA Optimal Gebärdensprache für Videos

Curb-Cut-Effekt: Barrierefreiheit hilft allen. Bordsteinabsenkungen für Rollstühle nutzen auch Kinderwagen, Rollkoffer, Fahrräder. Untertitel helfen Gehörlosen, aber auch in lauten Umgebungen oder beim Sprachlernen.

Sanktionen: Bis zu 100.000 € Bußgeld bei Verstößen.

WCAG: Der Standard

Web Content Accessibility Guidelines

4 Prinzipien (POUR):

Prinzip Bedeutung
Perceivable Wahrnehmbar – Inhalte müssen erkennbar sein
Operable Bedienbar – Funktionen müssen nutzbar sein
Understandable Verständlich – Inhalte müssen klar sein
Robust Robust – Funktioniert mit verschiedenen Technologien

Perceivable: Wahrnehmbar

Textalternativen für Nicht-Text:

<img src="team.jpg" alt="Unser Team bei der Weihnachtsfeier 2024">

Kontrast: Mindestens 4.5:1 für Text

Untertitel: Videos brauchen Captions

Responsive: Inhalte bei 200% Zoom nutzbar

Operable: Bedienbar

Tastaturzugänglich:

/* Fokus-Indikator NIE entfernen! */
:focus {
    outline: 2px solid blue;
    outline-offset: 2px;
}

/* Wenn custom styling: */
button:focus-visible {
    box-shadow: 0 0 0 3px rgba(0, 100, 255, 0.5);
}

Genug Zeit: Keine automatischen Timeouts ohne Warnung

Keine Blitze: Nichts blinkt mehr als 3x pro Sekunde

Understandable: Verständlich

Sprache angeben:

<html lang="de">

Konsistente Navigation: Gleiche Elemente an gleicher Stelle

Fehler erklären:

<input type="email" aria-describedby="email-error">
<p id="email-error" role="alert">
    Bitte geben Sie eine gültige E-Mail-Adresse ein.
</p>

Robust: Technisch solide

Semantisches HTML:

<!-- Schlecht -->
<div class="button" onclick="...">Klick mich</div>

<!-- Gut -->
<button type="button">Klick mich</button>

ARIA nur wenn nötig:

<!-- Nötig: Custom-Komponente -->
<div role="tablist" aria-label="Produktkategorien">
    <button role="tab" aria-selected="true">Schuhe</button>
    <button role="tab" aria-selected="false">Jacken</button>
</div>

Barrieren im Netz vermeiden (a11y)

Tastatur-Test:

  • Alle Funktionen nur mit Tab + Enter nutzbar?
  • Fokus immer sichtbar?
  • Logische Tab-Reihenfolge?

Screenreader-Test:

  • VoiceOver (Mac): Cmd + F5
  • NVDA (Windows): Gratis-Download

Tools:

  • axe DevTools, WAVE (Browser-Extensions)
  • Lighthouse (in Chrome DevTools)

Barrierefreiheit testen – Vertiefung

Automatisierte Tests finden nur ~30% der Barrierefreiheitsprobleme. Der Rest erfordert manuelles Testen und idealerweise echte Nutzer mit Behinderungen.

Tastatur-Test (5 Minuten, jeder kann's):

  1. Maus weglegen, nur Tab + Enter + Pfeiltasten nutzen
  2. Fokus-Indikator immer sichtbar? (kein outline: none;!)
  3. Logische Reihenfolge? (nicht kreuz und quer)
  4. Alle interaktiven Elemente erreichbar?

Automatisierte Tools:

Tool Typ Findet
axe DevTools Browser-Extension ~30% der WCAG-Verstöße
WAVE Browser-Extension Struktur-Probleme, Kontrast
Lighthouse Chrome DevTools Performance + Accessibility
Pa11y CLI CI/CD-Integration

Screenreader-Kurztest:

  • macOS: Cmd + F5 (VoiceOver)
  • Windows: NVDA installieren (kostenlos)
  • Augen schließen, nur zuhören: Ist die Seite verständlich?

Gold-Standard: Usability-Tests mit Menschen, die Assistive Technologien täglich nutzen.

Fragen & Diskussion

Nächster Termin: 10.01.2026 – CSS & Netzwerke

Kontakt: lb-czechowski@hdm-stuttgart.de

Lizenz

Diese Präsentation ist lizenziert unter Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0)

Basiert auf Material von:

  • Markus Thamm / Wolfgang Gruel (HdM Stuttgart)
  • Michael Czechowski

Vollständige Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/