Bewusstseinsebenen einer Simulation

Kürzlich wurde hier eine Weissagung des Orkrakels präsentiert …

… mit einer eher spröden und trockenen Beschreibung technischer Fakten. Nachdem sich dieses Siedlerblog immer noch in der Sommerphase befindet, soll es jetzt um den philosophisch-spirituellen Überbau dazu gehen.

Das Orkrakel operiert auf unterschiedlichen Bewusstseinsebenen – und deren exponentiell ansteigende Komplexität müssen dem Simulator immer bewusst sein.

Auf der untersten Ebene geht um das, was die Siedler einmal gelernt haben: Physik. Hier werden Temperaturwellen im Boden berechnet und das Orkrakel führt penibel Buch über diverse Energieströme und Energiespeicher. Es geht also darum, wie ‚die Natur‘ in Folge unumstößlicher Gesetzmäßigkeiten reagiert: Temperaturdifferenzen erzeugen Wärmeströme, umverteilte Energien ändern Temperaturen im Tanks, und die Leistungszahl der Wärmepumpe folgt den Grundsätzen der Thermodynamik. Hier hat die Orakelkrake eigentlich alles unter Kontrolle – was uns gleich zur nächsten Ebene bringt …

… hat doch das Orkrakel auch die Aufgabe, dem Wirken der Universalregelung gerecht zu werden. Man könnte meinen, das sollte die Krake im kleinen Tentakel haben – ist ja eh alles Programm-Code. Was die theoretische Intention der Regelung betrifft, stimmt das auch irgendwie. Aber das Orkrakel muss Annahmen über diverse, scheinbar harmlose Regelparameter machen – deren kleinste Änderung sich fatal auswirken können. Um das mit einer lebensnahen Analogie zu verdeutlichen: Wie in den modernen Theorien der Grundlagenphysik hat man so viele Parameter, an denen man schrauben kann, so dass man praktisch alles erklären kann. Man braucht z.B. nur ein klein wenig an den Hystereseeinstellungen für das Aufheizen des Hygienespeichers zu drehen, um die Arbeitszahl auf eine Art zu beeinflussen, die Vieles in den Schatten stellt, was die Ebene ‚Physik‘ an unsicheren Parametern zu bieten hat.

Zusätzlich hat so eine Regelung ja selbst verschiedene Bewusstseinsebenen – oft Benutzer und Experte genannt. Letztere ist eine Art Pseudo-Schutz, der den Inhaber der Regelung mit komplexen Passwörtern wie 0000 zumindest vor sich selbst / vor den Konsequenzen des reflexartigen Irgendwo-Hinklickens schützt. Auf der Benutzerebene gibt es aber kein Halten: Hier darf man sich austoben, was beispielsweise die persönlichen Temperaturbedürfnisse betrifft – die das Orkrakel natürlich nicht vorausahnen kann, ebensowenig wie das vor allem in der Übergangszeit beliebte manuelle Hineinregeln.

[Lebensform in meinem Haus] stellt immer auf ‚Sonne‘. Können Sie was machen, dass sich dann gar nichts ändert?

Und damit sind wir eigentlich schon an der Spitze der Pyramide angelangt – beim heiligen Gral der Simulationskunst:

Es geht um die alte Frage: Wie nutzen (menschliche) Lebensformen ein Heizungssystem?

Duschen Sie beispielsweise auf elementare Art – auch um 03:00 früh? Und muss das elementare Duscherlebnis auch für 10 Gäste in Serie gewährleistet werden – am Morgen nach der kältesten Silvesternacht seit 100 Jahren? Ereignisse wie diese könnte man noch als ein klassisches und seltenes first world problem abtun – und natürlich werden die zukünftig so intelligenten smarten Systeme aufgrund der Facebook-Postings der Partygäste diesen Bedarf vorausahnen und entsprechend reagieren, den Speicher mittels Notheizung auf 90°C aufheizen und vorher per Smartphone-App über die drohende Arbeitszahl-Katastrophe informieren.

Interessanter sind da eigentlich die langfristigen Prognosen über das Siedlerverhalten. Kann die künstliche Intelligenz auch aufgrund genetischer Daten (aus der Cloud des Gesundheitsministeriums) ableiten, wie die Nachkommen die Siedlerhütte nutzen werden?

Angesichts von all dessen fühlt sich so ein kleines Orkrakel schnell überfordert. Es bleibt da doch lieber bei seinem konservativen Ansatz, prinzipiell einen Worst-Case-Winter zu simulieren und im Zweifelsfall dann auf die Intelligenz der Lebensformen zu setzen (im Sinne von Hausverstand) nach dem Motto: Wenn der Jahrhundertwinter kommt, dann warte ich vielleicht die 20 Minuten bis das Wasser wieder warm ist.

Kanadisches Siedler-Feeling?

Eben dieses wurde von Irgendwem kürzlich heraufbeschworen. Aber wie kanadisch ist unser pannonisches Siedler-Feeling wirklich – statistisch gesehen?

In der kanadischen Prärie steigt die Temperatur zwischen Mitte November und Mitte März selten über 0°C. Dagegen war die Ausbeute von 5 Eistagen in Wien zwischen Jänner und März 2014 eher bescheiden.

Two men sit outside of a sod house with log framing. In front of them is a large pile of buffalo skulls and bones

Ein typisches Kanadisches Siederhaus aus Grasnaben-Ziegeln (Sod house). Das Ergebnis eines Nachbaus einer solchen Siedlerhütte 2005: „If it rained two days outside, it rained one day inside“.

Wir blättern in den Annalen unserer Wetterfrösche, auf der Suche nach dem kanadischsten Winter am Standort der Siedler: Zwischen 20. Dezember 1996 und 20. Jänner 1997 hätte der größte Eiswürfel Pannoniens erzeugt werden können. Der Kollektor wäre nur wenig zum Einsatz gekommen.

Eismonat 1997, mittlere und maximale Außentemperaturen

Die Siedler benötigen an kanadischen Tagen ca. 130 kWh Heizenergie (inklusive Warmwasser); bei einer Arbeitszahl von 4 werden dem Tank ca. 100 kWh entzogen. Damit kann der Eisspeicher 20 Tage überbrücken. Die elektrische Zusatzheizung hätte eventuell den einen oder anderen Tag kurz einspringen müssen.

Den Antirekord stellt der eher kanarische Winter 2006/2007 dar:

Warmer Winter 2007, Außentemperaturen

In dieser Saison wäre kein Eis produziert worden und der Kollektor hätte eher ähnlich dem Außengerät einer Luftwärmepumpe gearbeitet.

Der Tank wäre in 20 Jahren insgesamt zwei Mal an sein Limit gestoßen. Rechtfertigt das den Bau eines größeren Eisspeichers – oder gönnen wir unserem pannonischen Energieversorger den zusätzlichen Umsatz durch eine rein elektrische Zusatzheizung?

  • Der Jahresenergieverbrauch der Siedler ist – konservativ geschätzt: 20.000 kWh
  • Um diese Energie zu erzeugen, benötigt die Wärmepumpe bei einer Arbeitszahl von 4 eine elektrische Energie von 5.000 kWh.
  • Einige zusätzliche Heizstab-Tage bei kanadischer Heizleistung würden in etwa zusätzliche 500 kWh brauchen.
  • D.h. einmal in 10 Jahren würde der Bedarf an elektrischer Energie um 10% größer sein; das ergibt im Durchschnitt eine Erhöhung des elektrischen Energieverbrauchs von (max.) 1%.

Und die Rolle des landestypischen Siedlerofens ist noch nicht einmal berücksichtigt.

Die Deutschen Wetterfrösche sind großzügiger mit ihren historischen Daten – damit können wir bestätigen, dass ein kanadischer Eismonat in unseren Breiten in etwa alle 10 Jahre auftritt.

Blättern wir allerdings in den Wetterannalen bis zur Saison 1962/63, finden wir einen wahrhaft kanadischen Winter auch in der pannonischen Tiefebene:

Für Mittel- und Westeuropa bemerkenswert ist seine ungewöhnlich lange Frostdauer, die sich im Bereich eines 250-jährigen Ereignisses bewegt.

Herausragend ist aber, dass gebietsweise auch in tiefen Lagen bis zu 120 Eistage in Folge lagen. Damit ist der Winter die größte Kälteperiode seit 1739/40 gewesen

In Kanada und Grönland herrschte dagegen in diesem 250-jährigen Ausnahmewinter pannonische Milde:

GHCN GISS HR2SST 1200km Anom1203 1963 1963 1949 1978

Die Siedler hätten weitere 60 Tage rein elektrisch (1:1) heizen müssen und 7.800 kWh verbraucht – um 5.850 kWh mehr, jener 3/4-Anteil, der sonst von ‚der Umwelt‘ zur Verfügung gestellt worden wäre.

Jeder Betrachtungszeitraum länger als die Lebensdauer eines Siedlers oder seiner Hütte ist eine etwas zweifelhafte Zahlenspielerei – entweder man hat ihn erlebt, den Ausnahmewinter, oder nicht. Aber sei’s drum: In 250 Jahren würden für die Wärmepumpenheizung 1.250.000 kWh elektrische Energie verbraucht – die zusätzlichen 5.850 kWh fallen mit weniger als 0,5% dann auch nicht mehr ins Gewicht …