ENERGIEWENDE berechnet

DIE WAHRHEIT ÜBER DIE ENERGIEWENDE, ganz einfach berechnet.

Ausgangslage:100%

a. ungedämmtes Haus : 200 kWh /m²/Jahr; Wärmeabgabe an die Umgebung 200 kWh/m²/Jahr

b. Dieselfahrzeug: 6 l/100km Wirkungsgrad < 30%: Wärmeabgabe 60 kWh * 70 % = 42 kWh pro 1h.

Energiewende:

a. gedämmtes Haus mit Wärmepumpe: 50 kWh/m²/Jahr, primär 17 kWh/m²/Jahr Input

Einkaufsersparnis 17 kWh statt 200 kWh = 91,5 %

Wärmeabgabe 50 kWh/m²/Jahr – 33 kWh/m²/Jahr = 17 kWh/m²/Jahr = 8,5 %

(33 kWh Energie holt eine gute Wärmepumpe hier aus der Umgebungsluft zurück !)

b. Elektrofahrzeug 15 kWh/ 100 km, Wirkungsgrad 85%:

Einkaufsersparnis 15 kWh statt 60 kWh = 75 %

Wärmeabgabe 15 kWh/100 km * 15% = 2,25 kWh/100 km = 5,3 %

Außer der sekundären Klimaerwärmung durch das beim Verbrennungsprozess ausgestoßene CO² müssen wir auch die primäre Erwärmung der umgebenden Luft durch die Abwärme der Verbrennungsmotoren und der geheizten Häuser berücksichtigen. Obwohl die Energie aus Strom derzeit doppelt so teuer ist (10 kWh = max. 4,00 €) wie aus Benzin / Diesel (1 l = 10 kWh = max. 2,00 €), ermöglicht die Energiewende erhebliche Einsparungen beim Einkauf und bei der primären Erwärmung und damit auch CO² Vermeidung (hier > 90 % !).

Klaus H. Schirmer, Bergheim, 28.5.2023

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GRENZEN DER MACHT

Dieser Beitrag ist für Abonnenten

Die Zukunft der Krankenhäuser, ein Vorschlag.

ANTWORT aus USA von CHATGPT am Ende lesen:

Konzeptüberlegungen Gesundheitssystem

Ausgangssituation:

Hausärzte wollen lieber angestellt sein, und nicht mehr allein Medizin und Bürokratie stemmen. Notaufnamen sind deswegen überfüllt, und Fachärzte können hemmungslos den Markt klein und teuer halten. Die KV’s sind zu mächtig geworden. Nun ringen die Kliniken um ihre Zukunft und die Rosinen, die Pflege ist auch in Not.

Lösungsansatz:

Die Medizinische Versorgung wird hart in Diagnose und Therapie und Pflege aufgeteilt.

Die Notaufnahmen werden zu Diagnosezentren weiterentwickelt, die Hausärzten anbieten, im Schutz ihrer Organisation im hohen Durchsatz Patienten mit modernster Technologie ganzheitlich und umfassend zu diagnostizieren. Dabei wird jeder Patient von einem Paten empfangen, durch die Stationen geleitet und schlussendlich die Diagnose und die empfohlene Therapie mit ihm erklärt. Ziel: Terminvereinbarung innerhalb einer Woche. Die Gesundheitskarte dient endlich als umfassender Datenträger der Ergebnisse mit einem Backup über eine Handy App. Dabei werden alle Defekte, alle Hauptregelfunktionen und alle Lebensparameter erfasst. Durch die konzentrierte Erfassung verdienen diese Diagnosezentren genug Geld, um sich nach und nach die besten Maschinen zu kaufen und haben über das hohe Datenvolumen auch die Voraussetzung, KI einzusetzen.

Das löst auch das Problem, dass Hausärzte sich heute die teuere Diagnosetechnik nicht allein leisten können.

Fazit: Das ehemalige Notfallzentrum kann in besserer Räumlichkeit dem Patienten beste Diagnosemöglichkeit, und den Ärzten effiziente Arbeitsbedingungen bieten. Die von vielen Ärzten als negativ empfundene KV bleibt hier außen vor, das Diagnosezentrum hat selbstverständlich alle Kassenzulassungen und wird der neue Machtfaktor im Gesundheitswesen. Damit wird der Konflikt zwischen schneller Diagnose und zeitaufwändiger Therapie und Pflege verringert. Die Operationszentren, die Behandlungsstationen und Pflegeeinrichtungen brauchen somit keine schlecht ausgelasteten aber teueren Diagnoseeinrichtungen. Die heute üblichen Zweit- und Drittmeinungen werden deutlich reduziert. Qualität ist nach unserer Erfahrung nur über hohe „Stückzahlen“ möglich. Diese kumuliert Wissen am schnellsten und der wirtschaftliche Druck erlaubt keine Kompromisse. Neue Diagnosezentren könnten in den Innenstadtzentren verkehrsgünstig in den freiwerdenden Kaufhäusern entstehen, und damit die Innenstädte wieder beleben. Das Gesundheitswesen wird immer mehr Bedeutung haben.

Also: das Diagnosezentrum entlässt den Patienten mit einer 99% sicheren Diagnose in kürzest möglicher Zeit. Es versorgt einen Radius von bis zu 50 Kilometern, und kann nur richtig gut sein, wenn es einen hohen Durchsatz hat, und natürlich eine hohe Treffsicherheit. Es verhandelt mit den Krankenkassen die Diagnoseverfahren und die effizienteste Therapie. Dazu müssen die Konflikte zwischen Diagnosezentrum und Therapiezentrum gelöst werden, mit der Krankenkasse als Moderator. Diese muss auch die Informationsrückkopplung von Therapie zu Diagnose organisieren, als Machtfaktor gegenüber Beiden. Es ist zu klären, in wie weit ein Diagnosezentrum noch die Erstversorgung macht. Grundsätzlich sollte es keine Betten haben, auf keinen Fall irgendwelche Behandlungen durchführen.

Die Therapie und Pflegeeinrichtungen können sich gut spezialisieren, und bei Problemen sofort auf die Diagnosezentren zurückgreifen. Nochmal: höhere Qualität entsteht nur über den Druck höherer Fallzahlen und schneller kumuliertem Wissen. Es ist höchste Zeit das Zeitalter der Götter in Weiss endgültig zu beenden, den Patienten wieder in den Mittelpunkt zu stellen, das Gesundheitssystem zu heilen und das Ganze finanzierbar zu machen. Die Ausbildung wird auf den „DIAGNOSEARZT“ erweitert, mit besonderem Fokus auf ganzheitliche Erfassung des Menschen und optimaler Einsatz der Diagnoseeinrichtungen und deren Weiterentwicklung.

Klaus H. Schirmer, 16.4.2023

Frage an chatGPT am 20.4.2023, erstaunliche Antworten:

How would a big diagnosis center with young family doctors as employes with best eqipment for diagnosis change german health system

A big diagnosis center with young family doctors as employees and state-of-the-art diagnostic equipment would likely have a significant impact on the German health system. Here are a few potential ways it could change the system:

1. Improved access to diagnostic testing: With a large diagnosis center and the latest diagnostic equipment, patients would likely have easier access to a wider range of tests. This could lead to earlier detection and diagnosis of health problems, which could improve outcomes and reduce the overall burden on the healthcare system.
2. Reduced wait times: In many cases, patients in Germany must wait weeks or even months to see a specialist or undergo diagnostic testing. A big diagnosis center with a team of young family doctors and advanced equipment could help to reduce wait times and ensure that patients receive timely care.
3. Greater emphasis on preventive care: Young family doctors often place a greater emphasis on preventive care than older physicians. By focusing on preventive measures, such as lifestyle changes and early detection of health problems, the diagnosis center could help to reduce the burden of chronic disease and improve overall population health.
4. Increased competition: If the diagnosis center offered high-quality care and efficient service, it could create competition for traditional healthcare providers. This could encourage other providers to improve their services and become more efficient, ultimately benefiting patients throughout the healthcare system.
5. Potential cost savings: While the initial investment in a big diagnosis center and advanced equipment would be significant, it could ultimately lead to cost savings for the healthcare system. Earlier detection and treatment of health problems could reduce the overall cost of care, while increased competition could lead to lower prices for patients.

Mathematik verstehen?

Deutschland rechnet nicht gerne. Es ist kein Problem auch für Prominente im Fernsehen zuzugeben „Mathe ist nicht mein Ding. Mir hat sich die Mathematik erst erschlossen, als ich auf der Uni das Programmieren gelernt habe. Da wurde mir klar, dass Mathematik eine Sprache ist, eine Sprache, die es erlaubt, Sachverhalte zu beschreiben, die sich mit Zahlen erschließen lassen. Wie eine Sprache kann man Mathematik nicht „verstehen“ sondern muss viel auswendig lernen. Man kann nicht verstehen, warum ein mal eins gleich eins ist, und eins und eins gleich zwei, das ist nämlich nur im Dezimalsystem so.

Der Computer rechnet eins plus eins ist gleich eins null. Also ist das eine Vereinbarung, auf der alle anderen Regeln logisch aufgebaut sind. Logisch heißt auch nicht, das habe ich verstanden, sondern dies ist die einzige richtige Möglichkeit. Die Zahlen sind die Worte der Sprache, und die Rechenregeln sind die Grammatik, alles muss man auswendig lernen. Wer die Grundlagen gelernt hat, kann darauf aufbauend die Regeln nutzen, um ein unbekanntes Problem auf ein bekanntes Problem zurückführen, und so lösen.

Der eigentliche Charme der Mathematik ist aber nicht die Beschreibung eines Zustandes, sondern die Möglichkeit in den Formeln Werte zu variieren, und so Aussagen zu machen, die über den derzeitigen Zustand hinaus gehen, quasi in die Zukunft zu schauen. Was uns in der Schule so viele Schwierigkeiten macht, ist, dass Mathematik als Selbstzweck verkauft wird, und nicht als Hilfsmittel, das würde dem Selbstverständnis mancher Lehrer schaden. Die Übungsaufgaben sind nämlich meist Beispiele aus der Physik, der Finanzwelt oder anderen Bereichen. Man hat ein fremdes System, das zunächst verstanden werden muss, um mögliche Zusammenhänge zu erkennen. Dann kann man diese mit der Mathematik beschreiben, wenn das gelingt, hat man das System verstanden.

Wer das mathematische Rüstzeug nicht beherrscht, kann den Sachverhalt nicht beschreiben und deshalb auch nicht einer Lösung zuführen. Also großes und kleines Einmaleins, Dreisatz, Lösung zweier Unbekannten mit zwei Gleichungen, quadratische Gleichung sollte man „im Schlaf“ beherrschen, das hilft auch im Alltag. In der höheren Mathematik werden neue Beschreibungen erfunden, für die es zum Teil noch gar kein System gibt, das man damit beschreiben könnte. Die Astronomen haben großes Interesse, die Enstehung des Weltalls zu verstehen, und versuchen dies auch über mathematische Formulierungen, die die menschliche Vorstellungskraft überfordern.

Was man auswendig gelernt hat, ist sofort parat, und fehlerfreier als Hergeleitetes. Dann kann Mathematik auch richtig Spaß machen. Beim Programmieren kommt man ohne Mathematik nicht aus. Viele Programme verwenden rekursive Algorithmen, wo mit oft einfachsten Formeln, die immer wieder auf die Ergebnisse angewendet werden, komplexe Systeme entstehen, siehe z.B. die Mandelbrot Menge.

Da kann die Mathematik sogar zur Kunst werden.

Mechatronik- Tricks

In der Mechatronik hat die Elektronik kein eigenes Gehäuse, sondern sitzt im Sensor- oder Aktorgehäuse.

Die damit verbundenen erhöhten Anforderungen an Temperatur- und mechanischer Belastung werden u.A. mit folgenden Maßnahmen gelöst:

Ausgewählte Beispiele für Schaltungen, Anordnungen und Dimensionierungen:

Scheitern des Umweltgipfels in Kopenhagen Dezember 2009

Könnte es sein, dass die Politiker gar keinen guten Job machen konnten? Ist eine so vage Zielsetzung geeignet, wirklich konkrete Maßnahmen und erhebliche finanzielle Mittel zu vereinbaren?

Scio, ut nescio (lat. Ich weiss, dass ich nichts weiss) wäre doch eher angebracht. Zwei Grad Temperaturerhöhung gegenüber dem Beginn des Industriezeitalters als fixe Grenze? Als Naturwissenschaftler (er sollte Wissen über die Natur schaffen) sollte man ein paar ganz einfache Fragen stellen:

Wie macht man ein Patent

Wie macht man ein Patent? (Sektor Elektronik, Mechanik, Mechatronik und Allgemein)

Na ganz einfach: lösen Sie eine Aufgabe anders, als sie bisher gelöst wurde. Bei einer neuen Aufgabe, die sich bisher nie so gestellt hat, ist das ja relativ einfach. Gibt es bereits eine Lösung, aber diese kann oder darf man nicht benutzen, hilft immer eine Maxime:

GENIAL EINFACH.

Management und Innovation

Wann haben Sie Ihr letztes Konzert mit Chor und Orchester erlebt? Können Sie sich erinnern mit wieviel Konzentration und Hingabe die Sänger und Musiker bei der Sache sind, mit wieviel Leidenschaft und Körpereinsatz der Dirigent diese Menschen zu einem Ziel zusammenführt? Das Ziel ist Musik, die optimale Interpretation eines Kunstwerkes, die Transformation von den Noten auf Papier in die Herzen der Zuhörer. Selbstlos stellen die Künstler ihr Können in den Dienst des Chores und bringen die Musiker ihre Virtuosität in den Klangkörper ein, als Einzelner annonym, aber als Chor und Orchester berühmt.

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viel Spass beim Stöbern!

ABS

Wie funktioniert eigentlich ein ABS ?

 

 

ABS ist die Abkürzung für Antiblockierschutz. ABS soll also verhindern, dass ein oder mehrere Räder eines Fahrzeugs beim Bremsen blockieren. Blockieren heißt in diesem Zusammenhang, dass sich das Fahrzeug noch bewegt, aber ein oder mehrere Räder sich nicht mehr drehen, sondern im Stillstand über den Untergrund schleifen. Es leuchtet ein, dass dieser Schleifvorgang das Rad, bzw. den Reifen beschädigt. Dieses Blockieren hat aber einen noch viel gewichtigeren Nachteil:

mit einem blockierten Rad kann man nicht mehr lenken.

Wir wollen nun in den folgenden Beiträgen verstehen, warum das so ist, und wie man diesen gefährlichen Zustand vermeiden kann.

 

Bremsen:

Ein Mittelklasseauto hat heute ein Gewicht von über eintausend Kilogramm. Eigentlich müsste man korrekterweise sagen: hat eine Masse von 1000 Kilogramm. Auf der Erde werden alle Massen zum Erdmittelpunkt angezogen, damit erhalten sie ein Gewicht. Dieses Gewicht ist eigentlich eine Kraft, die alles auf die Unterlage drückt. Im Physikunterricht lernt man: Kraft ist Masse mal Beschleunigung. Daraus kann man eine Beschleunigung ausrechnen, die ist auf der Erde eine Konstante (g= 9,81 m/s²). Diesen Wert brauchen wir auch zum Bremsen. Die Bremsverzögerung (b) hängt bei jedem Fahrzeug nämlich nur von zwei Werten ab, der Erdbeschleunigung(g) und dem Haftwert (µ). Die Bremsverzögerung b=µ*g, so einfach ist das.

Das ist schon merkwürdig, dass die mögliche Bremsverzögerung nicht vom Fahrzeuggewicht sondern nur vom (ausgenützten) Haftwert abhängt. Verstehen kann man das, wenn man überlegt, dass das größere Gewicht nicht nur eine höhere Trägheit hat, sondern auch kräftiger den Reifen auf den Untergrund presst und damit mehr Kraft auf die Fahrbahn übertragen kann. Das Fahrzeuggewicht kürzt sich also raus aus der Gleichung für die Fahrzeugverzögerung, es bleibt: b=µ*g.

Jetzt kommt natürlich die Frage: was macht überhaupt noch ein ABS?

Antwort: er nützt den Haftwert aus, so gut es geht, denn der Haftwert ist eine wirklich schwer zu messende und sich ständig ändernde Größe auf der Straße. Um das zu verstehen, müssen wir uns mit dem Haftwert näher beschäftigen.

Der Haftwert:

Der Haftwert (µ) hat etwas mit Reibung zu tun, wenn man eine Kiste auf dem Boden schiebt, kämpft man mit dem Haftwert. Dieser ist eine von Materialien, Oberflächen und vielen Faktoren abhängige dimensionslose physikalische Größe. Er wird vernünftiger weise auch immer für eine Paarung von Materialien angegeben:

Ein paar Werte zum  Merken:

Gummi auf Beton:    µ ~ 1,0  (wenn’s ganz trocken ist)

                                          µ ~ 0,6  (wenn’s regnet)

                                          µ ~ 0,1  (wenn’s eisglatt ist)

                       

Stahl auf Stahl:         µ ~ 0,1 (Eisenbahnrad auf trockener Schiene)

                                        µ ~ 0,06 (Eisenbahnrad auf regennasser Schiene)

 

Der so genannte nutzbare Haftwert hängt nicht nur von den Materialpaarungen ab, sondern bei der „rollenden Reibung“ auch vom „Schlupf“. Schlupf ist eine normierte, dimensionslose Messgröße für die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Umfangsgeschwindigkeit an einem Rad. Der Schlupf ist gleich null, wenn kein Unterschied besteht, und ist gleich Eins, wenn das Rad blockiert.

Nun müssen wir ein Grundgesetz der rollenden Reibung lernen und verstehen:

ohne Schlupf kann man keine Kraft übertragen!

Das heißt also: beim Bremsen braucht man den Schlupf, dass man überhaupt Kraft über die Reifen auf den Boden übertragen kann, erst dann kann man den Haftwert überhaupt ausnutzen.

Veranschaulicht wird dies im Haftwert- Schlupf Diagramm, ohne das man ABS nicht verstehen kann. In diesem Diagramm wird von der Koordinatenachse nach rechts der Schlupf, aufsteigend von 0 bis 1,0 aufgetragen und nach oben die übertragbare Kraft.

Die Haftwert- Schlupf Kurve (HSK) steigt vom Koordinatenursprung bis zu einem Maximalwert stetig an und sinkt dann auf ca. 60% des Maximalwerts bei einem Schlupf =1,0 ab. Der Maximalwert hängt von den o. g. Materialpaarungen und dem Oberflächenzustand ab.

                                                                                                   

Was bedeutet diese Haftwert- Schlupf- Kurve?

Gehen wir vom Gas, rollt das Auto ja weiter. Die Räder laufen genauso schnell wie das Fahrzeug, der Schlupf ist Null.

Nun treten wir auf die Bremse, die Bremsbeläge werden auf die Bremsscheibe (oder an die Bremstrommel) gepresst und die Radumfangsgeschwindigkeit wird dadurch verringert, es entsteht ein Schlupf, denn das Fahrzeug fährt zunächst einfach weiter. Wir bewegen uns auf der Haftwert- Schlupf- Kurve (HSK) aus dem Nullpunkt heraus in Richtung Maximum. Nun kann Bremskraft über den Reifen auf die Fahrbahn übertragen werden. Zunächst wird der Schlupf aber noch größer und die übertragbare Kraft wird auch größer, wir bremsen nun das Fahrzeug ab. Bei gutem Haftwert ist die übertragbare Kraft groß genug, um das Fahrzeug so schnell abzubremsen. Es entsteht kein größerer Schlupf, die Räder bewegen sich zwar langsamer als das Fahrzeug, aber blockieren nicht. Wir sind auf dem so genannten stabilen Ast der HSK geblieben, wo ja ein größerer Schlupf auch zu größerer Bremskraft führt.

Wie läuft das nun bei schlechtem Haftwert ab?

Wir bremsen ein, die Räder werden wieder sofort verzögert, wir erreichen schnell den Maximalwert des Haftwerts, aber der ist so klein, dass wir nicht genug Bremskraft auf die Straße bringen, das Fahrzeug verzögert nicht, der Schlupf wird immer größer, aber der nutzbare Haftwert auf der HSK wird nun noch kleiner, wir sind rechts vom Maximalwert auf dem so genannten instabilen Ast der HSK. Dies führt zum Blockieren der Räder, weil wir zwar genug Bremskraft auf das Rad gebracht haben, das Rad aber seinerseits diese Kraft nicht auf die Straße übertragen kann.

Genau genommen herrscht immer ein Gleichgewicht zwischen dem Bremsmoment und dem so genannten Hochlaufmoment. Das Hochlaufmoment entsteht durch Fahrzeugbewegung und die Gewichtskraft mal Haftwert im Berührpunkt Rad Straße.

 

Merken sollten wir uns: zum Bremsen muss man in den Schlupf gehen, aber auch nicht zu weit, weil sonst das Rad sehr schnell blockiert (instabiler Ast der HSK)

 

Was macht nun der ABS?

Der ABS überwacht alle Radumfangsgeschwindigkeiten und berechnet daraus die Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn nicht gebremst wird, müssten alle Räder gleich schnell sein. Gibt es aber eine Differenz oder verzögert ein Rad schneller, als es der möglichen Fahrzeugverzögerung auf trockener Straße entspricht, fängt der ABS zu arbeiten an.

Der ABS kann an dem Rad, das sich von der Fahrzeuggeschwindigkeit zu schnell oder zu weit entfernt die Bremse etwas „lockern“ und damit auf dem stabilen Ast der HSK bleiben.

Die Regelstrategien sind in über 20 Jahren ABS so komplex und außerdem firmenvertraulich, dass sie hier nicht erläutert werden können. Eines gilt aber für alle:

Das Ergebnis einer guten ABS Regelung ist, das jeweilige Rad möglichst lange im Maximum des Haftwertes zu halten.