Instationäre

Instationäre, im Deutschen häufig als instationär bezeichnet, ist ein Begriff aus Wissenschaft und Technik, der Systeme oder Prozesse beschreibt, deren Eigenschaften zeitabhängig sind. Im Gegensatz dazu steht der Begriff stationär (oder stabil), bei dem Merkmale wie Mittelwerte, Varianzen oder Strömungsfelder unabhängig von der Zeit bleiben. Instationäre Prozesse weisen somit eine zeitliche Entwicklung oder Veränderung auf, die sich im Verlauf der Beobachtung verändert.

In der Physik und dem Ingenieurwesen kommt der Begriff vor allem in dynamischen Kontexten vor. Beispiele sind instationäre Strömungen, bei denen sich das Geschwindigkeits- bzw. Druckfeld mit der Zeit ändert, etwa durch wechselnde Randbedingungen oder transienten Antrieb. Ebenso auftretend ist die instationäre Wärmeleitung, bei der Temperaturfelder zeitabhängig sind, z. B. beim Einschalten eines Heizsystems oder bei plötzlichen Temperaturunterschieden.

Auch in der Elektrotechnik spielt Instationarität eine zentrale Rolle: Transiente Vorgänge in Schaltungen treten auf, solange Gleich- oder Wechselströme sich einstellen, und lenken das System vom stationären Zustand ab. In der Regel erfordern instationäre Analysen zeitabhängige Gleichungen oder Impulsantworten.

In der Mathematik und Statistik bezeichnet Instationarität Prozesse, deren Verteilung im Zeitverlauf variiert. Nichtstationäre Zeitreihen zeigen sich in vielen Anwendungen, etwa in Wirtschaft, Umweltwissenschaften oder Klimaforschung, wo Mittelwerte oder Varianzen über die Zeit verändern. Modelle greifen dann oft auf differenzierende oder zeitvariante Strukturen zurück, um die Entwicklung zu beschreiben.