Monday, November 02, 2009

Ingenieure und Climate Change

Ich bin immer wieder überrascht über den Anteil der Gläubigen unter den Ingenieuren. Nein, nicht der Glauben an Jesus Christus oder Buddha's Erlösung. Nein, den viel simpleren Glauben an unhinterfragbares "Expertenwissen". In ihrer Eigenen Profession glauben sie nicht daran, Ingenieure leben davon Leute zu hinterfragen, Traditionen zu brechen um neue Erkenntnisse und Methoden zu erreichen. Im Gegensatz zu "Wissenschaftlern" verschiedener anderer Felder (und hauptsächlich von staatlichen Universitäten) müssen jedoch diese Ergebnisse und Erkenntnisse in der realen Welt getestet werden und funktionieren. Man arbeitet nicht für die Theorie und das Undergraduate Textbook, sondern für ein Ergebnis in der nahen Zukunft und das bedeutet man kann nicht einfach so jegliche Annahmen treffen, die einem passen.

Dennoch sind Ingenieure oft ausserhalb ihrer Sparte sehr vorsichtig eben diese Vorgehensweise auch anzuwenden. So zeigt sich das die Mehrheit glauben, dass das von menschen-gemachte CO2 wirklich zu einer Katastrophe führt. Sie haben sich meist nicht die Forschungen und Ergebnisse angeschaut und kritisch hinterfragt, sondern nehmen es mit (plus eventuell die Erklärungen aus der ZEIT).

Es ist sehr seltsam, denn wenn sie sich das wirklich einmal anschauen würden, dann würden sie anfangen zu meckern. Man würde diese Methodologie kritisieren, jene Interpretation der Statistiken anzweifeln und generell viele unbequeme Fragen stellen.
Dies liegt oft daran, dass Ingenieure immer eine Kausalität bei Korrelationen unterstellen müssen und dazu aber dann auch einen guten Beweis brauchen.

Und dann ist da noch die Tatsache, dass der Ingenieur immer ein System- und Modellwissenschaftler ist, aber dabei durchaus sehr schnell die Grenzen des möglichen kennenlernt. Wir Ingenieure haben den Vorteil, dass wir es mit relativ geschlossenen Systemen zu tun haben. Wir können z.B. die meisten unserer Modell direkt an einem realen Versuchsaufbau validieren, dies ist in vielen anderen Wissenschaften nicht möglich. Oft weichen die Modelle dann sehr stark von der Realität ab, vor allem bei Wärmesimulationen oder Strömungssimulationen sind Abweichungen von bis zu 10% normal und hierbei handelt es sich schon um multi-dimensionale Zustandsräume.

Ein anderes Beispiel für die klaren Grenzen von komplexer Modellbildung ist der Elektromotor als Drehstromvariante. Hier lassen sich stationäre Arbeitssituationen sehr gut beschreiben durch diverse komplexe Modelle, die dynamischen Übergangssequenzen, in denen Sättigung nun gar nicht mehr vermieden werden kann, sind jedoch immer noch weitesgehend zu rechenintensiv. Der Fehler dort ist sehr große, da das Systemverhalten von Versuch zu Versuch und von Maschine zu Maschine unterschiedlich sein kann.

Ähnliches gilt für die Schwingungsregulierung an Mastspitzen von Kränen oder Gabelstaplern. Es ist sehr schwierig hier eine geeignete Regelung für die Regelstrecke zu finden, die Schwingungen während der Fahrt ausgleicht und damit die Zeitfestigkeit und damit Lebensdauer zu erhöhen. Ein Regler hier müsste eine Zustandsraumregelung mit Beschleunigungsänderungs-Anpassung enthalten, dass heißt die 4. Ableitung des Ortes. Eine technisch nicht machbare Angelegenheit und daher als Modell schön und gut, aber es hat beinahe keine Relevanz zur Realität.

Und genau deshalb bin ich so überrascht, dass die meisten Ingenieure beinahe blind in die komplexen Modellsimulationen zu einem beinahe nicht validierbaren System glauben.

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