Überschlagsprüfungen

Überschlagsprüfungen sind schnelle, grobe Plausibilitätsprüfungen von Berechnungen, bei denen Größenordnungen, Fehleinschätzungen und unrealistische Annahmen frühzeitig erkannt werden sollen. Sie dienen dazu, die Plausibilität eines Ergebnisses zu prüfen, ohne eine detaillierte analytische Bearbeitung vorzunehmen. Die Methode wird in vielen Disziplinen angewendet, darunter Ingenieurwesen, Physik, Wirtschaft und Logistik.

Vorgehen

- Identifikation der zentralen Größen und Parameter, die das Ergebnis maßgeblich beeinflussen.

- Wahl konservativer oder typischer Werte, Vereinfachungen und Ausschluss unwichtigerTerme.

- Anwendung einfacher Formeln oder Skalengesetze, oft mit dimensionale Konsistenzprüfung.

- Bildung von Ober- und Untergrenzen bzw. einer Bandbreite, um eine Plausibilitätsgrenze abzustecken.

- Abgleich mit Erfahrungswerten, Referenzdaten oder vergleichbaren Fällen.

- Dokumentation der Annahmen, damit die Grenzen nachvollziehbar bleiben.

Anwendungsbereiche

Überschlagsprüfungen finden Anwendung in der Frühenphase von Projekten, in der Bauteil- oder Systemauslegung, bei Energie- und Kostenabschätzungen sowie im Risk-Assessment. Sie helfen, grobe Machbarkeit zu prüfen, Sensitivitäten abzuschätzen und Kommunikationsgrundlagen für Entscheidungsträger bereitzustellen.

Vor- und Nachteile

Vorteile sind Geschwindigkeit, geringe Kosten und Unterstützung bei Entscheidungen sowie das Früherkennen grober Fehleinschätzungen. Nachteile bestehen in der fehlenden Genauigkeit und der Abhängigkeit von Annahmen; Überschlagsprüfungen ersetzen keine formale Berechnung, sie sollten diese ergänzen und die Unsicherheiten transparent machen.

Beispiele

- Energieerzeugung: P ≈ 0,5 ρ A v^3 dient einer groben Abschätzung der installierten Leistung einer Windturbine; rationale Werte erzeugen eine plausible Größenordnung, die gegen Spezifikationen geprüft wird.

- Energiespeicher: Für eine geschätzte Reichweite eines Elektrofahrzeugs kann E = erforderliche Energiebedarf pro km × erwartete Distanz verwendet werden; bei gegebener spezifischer Energie des Akkus ergibt sich eine grobe Masse des Batteriepakets.}