System Dynamics heisst eine Methodologie, die Anfang der 1960er Jahre von J. Forrester entwickelt wurde. Unter konstruktiver Perspektive beschreibt die System Dynamics, wie das Verhalten der in der Kybernetik beschriebenen Regelkreise quantitativ simuliert werden kann. Populär wurden die dabei entwickelten Methoden und Werkzeuge durch den 1972 erschienenen Bericht The Limits to Growth (dt.: Grenzen des Wachstums) des Club of Rome, in welchem - unter deutender Perspektive - eine Simulation des Resourcenhaushalts der Erde dargestellt wurde (Anmerkung 1).

Das nebenstehende Schema zeigt qualitativ, wie eine thermostatengeregelte Heizung funktioniert. Auf dem Schema ist aber nicht ersichtlich, wann es im Hause wie warm ist. Ich kann sehen, dass die Heizung regelt, aber wenn die Heizung schlecht ausgelegt ist, kann es eventuell ein ganzes Jahr dauern, bis die Solltemperatur erreicht wird, nachdem die Aussentemperatur einmal unter Null gefallen ist. Was ein "System" praktisch - also auch als konkreter Automat - taugt, ist auch eine quantitative Frage (Anmerkung 2).

Als Lehre beschreibt die System Dynamics Simulationen, die ein Systemverhalten sichtbar machen. Ein typisches Resultat wäre etwa eine Liste, die beispielsweise die Temperatur des Thermometers einer Heizung im stundentakt zeigt, nachdem entweder der Sollwert oder die Aussentemperatur verändert wurde. Dabei werden Engpässe im System und das Ueberschreiten von kritischen Grenzen, die zu Verzögerungen oder gar zum Systemkollaps führen, erkennbar, die in nur qualitativen Modellen versteckt bleiben. J. Forrester bezeichnet die Resultate der System Dynamics in dem Sinne als kontra-intuitiv, als sie zeigen können, dass eine qualitativ richtige Erklärung in konkreten Fällen als Erklärung versagt, weil sie zu ganz unerwarteten Ergebnissen führen kann. In diesen Fällen funktioniert das System im Prinzip richtig, aber eben nur im Prinzip. Was nützt eine Heizung, die ein Haus erst auf die richtige Temperatur bringt, wenn die Bewohner längstens erfroren sind?

Wie die Regelung in Automaten quantitativ verläuft, hängt von verschiedenen Gesetzmässigkeiten und Parametern in den einzelnen Bauteilen ab. In der System Dynamics werden die Regelkreise durch Formeln beschrieben, so dass der zeitliche Verlauf der Zustände berechnet - oder eben auf dem Computer simuliert - werden kann.

Annahme: Die Innentemperatur ist um 13.00 bei 20 Grad, die Aussentemperatur fällt aufgrund eines Schneesturmes schlagartig von 14 Grad auf 3 Grad unter Null.

Gute Heizung Zeit        Temperatur 14.00     18 Grad 15.00     19 Grad 16.00     20 Grad 17.00     21 Grad 18.00     20 Grad 19.00     20 Grad 20.00     20 Grad

Schlechte Heizung Zeit        Temperatur 14.00     18 Grad 15.00     16 Grad 16.00     15 Grad 17.00     14 Grad 18.00     15 Grad 19.00     16 Grad 20.00     17 Grad

Natürlich hängt die Temperatur nicht nur von der Heizung ab. Die Isolation des Hauses, offene Fenster und so weiter spielen auch eine Rolle.