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Web Log Teil 218: 13.3.2011 - 19.3.2011

Sonntag den 13.3.2011: Unworte

Es gibt ja die Kategorie "Unwort des Jahres", aber man muss nicht so lange warten. Mir fiel vor einiger Zeit das Unwort "Guerillagärtnerei" auf. Also ich denke da an das Wort "Stadtguerilla", wie die RAF ihre Terroranschläge bezeichnet. Was muss man sich darunter vorstellen? Maschinenpistolen die Blumen verschießen? Bananenschalen um Polizisten krankrenhausreif ausrutschen lassen? Es klingt auf jeden Fall militärisch und es gibt dort auch tatsächlich Bomben - Samenbomben.

Darunter versteht man wenn Bürger ohne um Erlaubnis einfach so Brachflächen oder hässliche freie öffentliche Flächen bepflanzen. Entweder mit Gemüse oder mit Blumen oder anderen Zierpflanzen. für nicht direkt erreichbare Flächen wie Mittelstreifen haben sich besagte Samenbomben aus Samen Robuster Wildblumen einbürgert.

Obwohl das aus dem angelsächsischen Raum kommt, denke ich ist es auch unseren Stadtverwaltungen ein Dorn im Auge, obwohl sie viel Geld für Pflanzen und vor allem die Arbeitskraft einsparen könnten. Aber das geht ja nicht das der Bürger so einfach initiativ wird. Und sich dann auch noch auf staatlichem Grund einfach so austobt. Wo kommen wir denn da hin? Dabei können Leute enorm viel Initiative und Arbeitskraft entfalten wenn sie ein kleines Stückchen Fläche selbst bewirtschaften dürfen. Die Laubenkolonien legen dafür Zeugnis ab. Meiner Erfahrung nach sind die Leute um so fleißiger je kleiner das Stückchen Land ist und je weiter es von der Wohnung entfernt ist - wer einen großen Garten direkt vor der Haustür hat tendiert eher dazu diesen so anzulegen, dass er möglichst wenig Arbeit macht.

Mein Vorschlag für die Stadtverwaltungen: zeigt mal Mut zu einem unbürokratischen Vorgehen: kündigt rechtzeitig vorher an (z.B. im Winter) welche Flächen ihr nicht bewirtschaften wollt oder en Bürgern zur Verfügung stellt. Und wenn es keine Nachfrage gibt dann könnt ihr immer noch sie normal selbst bepflanzen oder mit Rasen einstreuen. Aber unsere Verwaltungen würden dann ja sofort Fragen stellen - was passiert wenn zwei sich um eine Fläche streiten oder jemand keine Lust mehr hat? Vielleicht probiert man es einfach mal aus und sieht wie es läuft und wenn man unbedingt Bürokratie rein bringen will, dann sollen sich die Leute eben vorher beim Rathaus melden oder wieder abmelden. Ist wahrscheinlich in der Summe immer noch weniger Arbeit als die Pflege.

Und denkt euch einen freundlichen Ausdruck aus wie wäre es denn mit "Blumeninitiative" oder "urbanes Gärtnern"?

Montag den 14.3.2011: ... Express - eine Gute Idee ohne Fortsetzung

Noch immer umkreisen Venus Express und Mars Express ihre beiden Ziele, seit nunmehr 5 und etwas mehr als 7 Jahren. Beide Sonden sind ein Beispiel wie es auch preiswerter geht: Sie verwendeten Instrumente die man schon für Mars Express und Rosetta entwickelt hatte und setzten auch Hardware aus diesen Projekten ein, so vor allem von Rosetta Teile der Sonde selbst. Dafür waren sie für Raumsonden relativ preiswert: Mars Express kostete 300 Millionen Euro, Venus Express, weil nun Mars Express weitgehend unverändert nachgebaut wurde, sogar nur noch 220 Millionen Euro.

Die Sonden arbeiten weitgehend unbemerkt von der Öffentlichkeit, was auch an der Informationspolitik liegt. Bei Mars Express gibt es eigentlich nur von der HRSC irgendwelche Neuigkeiten. Mal mehr, mal weniger. Bei Venus Express sieht es noch übler aus. Von der deutschen VMC kann man die veröffentlichten Bilder in 5 Jahren an den Händen abzählen, das ist echt traurig, aber das Thema Veröffentlichung von Ergebnissen, ist ja in diesem Blog schon mehrmals behandelt worden.

Schade ist nur, dass die ESA dieses Prinzip nicht weiter verfolgt hat. Die Nachfolgeprojekte sind teuer geworden. Bepi Colombo wurde der Starttermin schon mehrfach verschoben wegen der Kostenüberschreitungen von 2011 auf 2014 und sie musste weil sie zu schwer wurde von einer Sojus auf eine Ariane 5 umgebucht werden. Exomars wurde so teuer, dass das Projekt eingestellt wurde. Übrig blieb eines von mehreren Instrumenten, dass nun bei einem US-Orbiter mitfliegt.

Ich frage mich warum das Express-Prinzip nicht weiter gedehnt wurde. Die Instrumente die auf beiden Raumsonden eingesetzt werden, sind nützlich bei der Erkundung praktisch jedes Himmelskörpers. Es sind verschiedene Typen von Infrarotspektrometern (abbildende und spektral hochauflösende Spektrometer), Kameras, Instrumente zur Bestimmung von geladenen Teilchen wie sie durch die Wechselwirkung mit dem Sonnenwind entstehen, UV-Spektrometer, Magnetfeldsensoren, RADAR. Aufgrund der technischen Auslegung können die Raumsonden im erdnahen Bereich arbeiten und ihre Tanks fassen genug Treibstoff um die Geschwindigkeit um ungefähr 1.300 m/s zu verändern.

Mir fallen hier zwei mögliche Missionen ein. Das eine ist ein Mondorbiter. Inzwischen fliegt ja jeder zum Mond. China, Indien, Japan und auch wieder die USA. Europa sandte bisher nur die kleine Smart-1 Sonde zum Mond. Ich denke ein Moon Express mit Nachbauten der Instrumenten aus beiden Missionen wäre durchaus eine sinnvolle Ergänzung zu diesen Missionen gewesen. Eine Sojus wäre ausreichend stark genug ihn zu starten und auch der Treibstoffvorrat würde ausreichen. Selbst bei dem hohen Energiebedarf den eine Mondsonde hat um ihren Orbit um den Mond aufrecht zu erhalten, müssten 1.300 m/s für rund 3 Jahre ausreichen.

Das zweite wäre eine Mission zu einem Asteroiden. Vorzugsweise einem erdnahen. Dies ist deutlich aufwendiger. Mit einer Sojus wird man nicht den Hauptgürtel erreichen und so werden wohl einige Swing-Bys an der Erde nötig sein. NEAR hatte aber auch nur Treibstoff für ein Geschwindigkeitskorrekturvermögen von 1.450 m/s und die Erfahrungen mit Swing-By liegen ja bei der ESA vor und die Möglichkeit Software zu entwickeln welche den Aufwand zur Betreuung der Raumsonde weitgehend reduzieren.

Ziele gäbe es genügend, wobei ich persönlich den Sinn vieler Missionen zu Asteroiden eher bezweifele. Am sonnvollsten sind wohl am ehesten Raumsonden wie Dawn, welche durch Ionentriebwerke mehrere Ziele nacheinander besuchen können, doch das wäre eine andere Raumsonde als Mars oder Venus Express. Aber sinnvoll wären vielleicht drei identisch instrumentierte Sonden zu den drei Hauptkategorien von Planetoiden (nach der chemischen Zusammensetzung: kohlige Chondrite, Steinmeteore, Eisenmeteorite) denkbar, wobei allerdings eine Gruppe sehr häufig und die anderen beiden sehr selten sind.

Natürlich hat das Grenzen. Instrumente altern. Es gibt Fortentwicklungen und ein Nachbau wird irgendwann mal nicht sinnvoll, doch das muss auch abgewogen werden mit den Kosten. Wenn Europa zwei weitere kleine Express Missionen für je 250 bis 300 Millionen Euro durchführt, dann denke ich, ist der wissenschaftliche Gewinn pro Euro deutlich höher als die Mehrkosten einer neuen Sonde mit neuen Instrumenten - wobei ich mir sicher bin, dass dafür wahrscheinlich dann das Geld fehlt.

Dienstag 15.3.2011: Atomkraft - Nein Danke!

Zwei Reaktoren sind in Japan explodiert, in weiteren ist die Situation bedrohlich. Trotzdem hält Schwarz-Gelb an dem Atomkraftverlängerungskurs fest. Ja es gibt ein paar Untersuchungen, damit die Öffentlichkeit beruhigt wird, aber warum auch umdenken? Schließlich sind doch unsere Atomkraftwerke sicher, gegen alle Eventualitäten gerüstet. Aber das waren die japanischen wohl auch. Das Merkel als Physikerin daran glaubt ist nicht verwunderlich. Physiker leben bekanntlicherweise völlig abgeschottet von der realen Welt in einer Welt mit einfachen Naturgesetzen die leicht berechnet werden können. Das es in dem wirklichen Leben dauernd Störeinflüsse gibt, die ihre Meßergebnisse zur Makulatur machen lernt man schon wenn man einen Physikpraktikum absolviert. Inzwischen kennen ja auch Schüler den Spruch "Wenn es nicht funktioniert, dann ists Physik". Aber als Physikerin glaubt Merkel gerne Berechnungen. doch ob die auch alle möglichen Störeinflüsse, Unglücke und Verkettungen, Anschläge oder bösartige Menschen einkalkulieren? Japan hat auch mit Erdbeben gerechnet, doch das war eben nun stärker als alle mit denen sie rechneten und für die die Reaktoren ausgelegt waren.

Vor allem sehen wir wie bei Tschernobyl eine häppchenweise Information, bzw., eigentlich keine Information, sodass hier Sendungen Experten nach ihrerer Einschätzung der Lage fragen und die fällt bedeutend schlimmer aus. Glaubt jemand daran dass unsere Atomlobby ehrlicher ist? Also ich glaube es nicht.

Natülcih gilt es nicht die Atomkraftwerke abzuschalten, aber den Atomausstieg, der ja 2001 beschlossen und seit 2002 geltendes Gesetz war, bis die neue Regierung ihn gekippt hat. Darauf sollten sich die Betreiber schon eingestellt haben und man müsste nur dieses Gesetz wieder in Kraft setzen. Aber das wird schwarz-gelb wohl erst nach ein paar verlorenen Landtagswahlen machen. Praktischerweise stehen gerade mal zwei Stück an. Mein Tipp für Schwarz-Gelb: Wenn ihr euer Gesicht behalten wollt und das derzeitige Gesetz in Kraft lassen wollt, dann hebt die Brennelementesteuer so weit an, das Atomkraft teurer als Steinkohle ist und ihr werdet staunen wie schnell die AKW vom Netz gehen. Dann geschehen wundersame Dinge die man vor wenigen Monaten noch als völlig unmöglich oder als Zusammenbruch der Energieversorgung bezeichnet hat.

Aber was soll man von einer Regierung noch erwarten, welche die Mehrwertsteuer für Hoteliers absenkt, monatelang um ein paar Euro bei Harz-IV streitet, bei denen Fälscher und Lügner selbst noch gestützt werden, wenn die Wahrheit ans Licht kommt oder die eben in vielen Dingen von der Wirtschaftslobby gekauft ist?

Mittwoch 16.3.2011: Unterhöhlt PISA unser Bildungssystem

Auf den Gedanken bin ich gekommen, und zwar aufgrund der Erfahrungen die ich gemacht habe. Ich habe mal Chemie/Lebensmittelchemie studiert, Mitte der achtziger bis Anfang der neunziger Jahre. Das lief dann so ab: Wo das Studium beginnt, erfuhr man in einem Aushang vor der Eingangstüre. Dort erfuhr man dann auch welche Fächer man wohl im ersten Semester sich antun sollte - und das die vorgesehenen 5 Semester fürs Grundstudium wohl nicht ausreichen würden, sondern 7 Semester die Regel sind. Im Allgemeinen lief das Studium so ab, dass man in der Halle die Anschläge studierte, welche Vorlesung für welches Semester wohl empfehlenswert ist und dahin ging. Zusätzlich noch in andere Fächer die interessant klangen oder in die einfach alle anderen auch gingen. Die Selbstorganisation des Studiums zog sich in der Praxis fort, die bei Chemie ein große Rolle spielte. Die Einführung lief noch in Kursform mit Versuchen nach Script. Danach war es so, dass alle Praktika an Eingangs und Ausgangsprüfungen gekoppelt waren. Zum einen um die Studentenzahl zu regulieren (es gab insgesamt 90 Plätze bei rund 240 Studienanfängern) und zum andern damit die Leute auch wussten was sie taten, denn dann musste man selbst arbeiten. Einführung - Unterricht etc. das gab es nur wenn teure technische Geräte zu bedienen waren.

Die Prüfungen waren nicht ohne. Am schlimmsten empfand ich das Oranikpraktikum. Es dauerte knapp 3 Monate von morgens 8 bis abends 18 Uhr. Es war also unmöglich eine Vorlesung oder was anderes nebenher zu machen. Nach zwei Wochen Theorie standen wird von morgens bis abends im Labor, unterbrochen nur von 5 Klausuren in dieser kurzen Zeit mit sehr strengen Beurteilungsmaßstab: Von 20 Punkten muss man 12,5 erreichen um durchzukommen. Verhaut man eine Klausur war das Praktikum beendet - Obwohl dem eine Eingangsprüfung vorgeschaltet war die iche rst beim zweiten Ablauf packte flogen so von meinem Kurs 4 von 12 raus.

Aber auch ohne die Prüfungen gab es viel zu lernen. Die Vorlesungen, das merkten wir bald, waren nur eine Kurzzusammenfassung der Lehrbücher die man lesen und verstehen musste. Das ganze Wissen wurde auch immer wieder abgefragt - entweder in den zahlreichen Prüfungen oder eben in der Praxis - es wurde später noch benötigt und daher sitzt es auch noch heute.

Nachdem ich als Lebensmittelchemiker keine feste Anstellung fand, habe ich mich gute 10 Jahre Später nochmals an ein Studium. Informatik war auch etwas was ich schon beim ersten Studium in Betracht zog, aber ich war mir nicht sicher ob ich es schaffen würde, weil ich dachte da ist viel Mathe drin.

Die Sorge war unbegründet. Die für Chemiker abgespeckte Mathe, war um einiges umfangreicher als die in Informatik und das obwohl ich dort nur 2 anstatt 3 Semester hatte und auch wesentlich weniger Wochenstunden. Überhaupt empfand ich das Studium als recht leicht. Sowohl von den fachlichen Anforderungen wie auch von der Durchführung. In Chemie hatte ich einige Probleme mit Fächern die mich interessierten, obwohl ich viel lernte und manche Prüfungen erst auf den zweiten Anlauf geschafft habe. Bei Softwaretechnik war es so, dass ich ohne Problem durch Fächer die ich als absolut überflüssig empfand wie Elektrotechnik und in denen ich kaum was lernte. In meinem Abschlussjahrbuch habe ich stehen "Bernd kommt nur in die Vorlesung um zu sehen um zu sehen dass er recht hat" und öfters habe ich den Dozenten auch korrigiert. So was wäre auf der Uni unmöglich. Das Niveau war so viel höher als das ein Student keine Chance hatte den Professor zu korrigieren. Es gab Leute die waren kaum in den Vorlesungen und haben gearbeitet und sie sind auch durchgekommen. Es reichte auf die Klausuren zu lernen - eine bis zwei Woche Zeit pro Semester zu investieren. Vor allem lief es wie in der Schule - mit festem Stundenplan, Klausuren am Semesterende und man konnte danach die Vorlesung "abhaken". Selbst wenn man den Inhalt komplett vergessen hatte, konnte man das Studium erfolgreich absolvieren. Und das ist nicht gelogen. Ich kenne Leute, die hatten Null Durchblick, waren komplett von jeder kleinen Aufgabe überfordert und haben es geschafft und eine Absolventin wurde danach als Assistentin angestellt und es stellte sich heraus, dass sie nicht mal die Grundlagen von C verstanden hatte - die zogen sich eigentlich seit dem ersten Semester durch das Studium.

Nun unterrichte ich selbst Informatik, wenn auch nur als Nebenfach für Maschinenbauer. Obwohl die Stoffmenge in der Vorlesung wirklich minimal ist, in zwei Semestern kommt man nicht mal so weit wie in diesen Büchern "Learn Pascal in 21 days" scheint das die Studenten noch zu überfordern. Vorbereitung - trotz mehrmaligem hinweis - Fehlanzeige. Trotzdem der Versuch das einfache Fach noch ein bisschen weiter runter zu ziehen. So machen andere Dozenten, wohl wahrscheinlich weil mal so vor 10 oder noch mehr Jahren eingeführt wurde eine Einführung in Excel - über ein Semester. Also nicht in VBA Programmierung oder Pivottabellen sondern in die Grundformeln und Zellformatierung. Mir geht das "das ist dann bei uns ja viel schwerer" inzwischen so auf den Sack, dass ich dann zurückfrage ob sie ehrlich meinen dass die Schulung in einem Standardanwendungsprogramm, das selbst Sekretärinnen beherrschen müssen Inhalt eines universitären Studiums sein soll? Meistens angeschlossen die frage ob man dann nicht noch die Benutzung von Email oder Word erklären sollte.

Was mich aber am meisten erschreckt hat, nichts mit speziellen Problemen eine Programmiersprache oder ihre Syntax zu lernen zu tun, die mit Übung eigentlich zu meistern sind. Es ist das sich viele Studenten enorm schwer tun, ein gegebenes Problem oder eine Aufgabe soweit zu abstrahieren, dass sie es mit einer Programmiersprache lösen können, also der Einsatz von Logik um einen Algorithmus zu entwerfen. Ich sehe das wenn ich bei den Übungen einen Blick auf den Code werfe. Bei manchen herrscht echte Hilflosigkeit. Da gibt es in der Vorlesung zur Demonstration des Einsatzes eines syntaktischen Elements Beispiele und dann gibt es als Übung eine andere Aufgabe, welche dasselbe Element zur Lösung erforderlich macht und die Leute versuchen dann etwas von dem Code zu kopieren - was natürlich wegen der völlig anderen Aufgabenstellung völliger Unsinn ist. Ich habe auch schon mal auf die Frage, warum dies so schwer fällt und sie doch auch Programme in anderen Studienfächern bedienen müssen die Antwort bekommen, "Ja da weiß ich aber, welche Menüpunkte ich nacheinander anwählen muss" - klar so funktioniert Programmieren nicht.

Ich weiß nicht ob das typisch ist, zumal es ja auch ein Abfall im Abschluss ist (Lebensmittelchemiker mit zwei Staatsexamen, das erste davon akademisch gleichwertig mit einem Abschluss als Diplom, dann Dipl. Ing an einer FH und nun eben der Unterricht an der DHBW - Bachelor nach 6 Semestern plus Berufsausbildung nebenher), aber es ist für mich erschreckend. Das die Studiendauer in den letzten Jahren stark gekürzt wurde und es solche 6-semestrigen Studien mit Abschluss überhaupt gibt (mithin wenn man die Semesterferien mitzählt kürzer als eine Lehre) ist schon schlimm genug. In beiden Studiengängen habe ich am meisten in den letzten Semestern gelernt.

Ich hoffe nur ich habe mich geirrt, aber wenn mein Eindruck repräsentativ ist und vielleicht auch das Unistudium im selben Maße abgebaut hat, dann sehe ich wirklich schwarz für Deutschland als Technologie- und Wissenschaftsstandort.

Donnerstag 17.3.2011: Die teuerste Flüssigkeit der Welt

... ist nicht ein Cabernet Sauvignion von 1892, auch kein 30 Jahre alter Scotch Whisky oder 50 Jahre alter Balsamico aus Eichenfässern. Es ist auch kein hochreines Lösungsmittel für die Spurenanalytik. Es handelt sich um ordinäre Druckertinte. Je nachdem welches Fabrikat man hat kostet Druckertinte auf den Liter umgerechnet bis zu 3.000 Euro.

Das ist eine Menge Geld. Wehleidig wird sich wohl der eine oder andere an frühere Generationen zurückerinnern wo es billiger war: Bei der ersten Generation von HP Deskjets (HP 500C) hat einer unserer Chemiestudenten mal die HP-Tinte und normale Tinte für Füllfederhalter analysiert und festgestellt, das der einzige Unterschied Glykol oder Glycerin zur Erhöhung der Viskosität war - fortan konnte HP zumindest bei Chemiestudenten kein Geschäft mehr machen, denn obwohl die HP 500C Tinte billig im Vergleich zu heute ist, kommt sie nicht an die Kosten von Füllertinte und Glycerin heran.

Nun ja heute sind die Tinten sicher um einiges besser, ziehen nicht so tief ein, enthalten Pigmente und sind lichtbeständiger. Aber sie sind auch nochmals um etliches teurer. Die Ausdrucke sind um einiges teurer als damals, dass es nicht proportional so viel ist liegt nur daran, dass die Druckauflösung gestiegen ist (damals nur rund 300 dpi) und die kleineren Tintentröpfchen dann nicht so tief ins Papier einziehen (manchmal war es richtig durchgeweicht) sondern nur die Oberfläche bedecken.

Heute ist es so, dass bei Billigdruckern bald eine volle Patrone mehr als der Drucker kostet und die Hersteller zur Kaschierung dessen die Patronenfüllung vrkleinern und die Normalgröße heißt nun "XL". Die Ersparnisse sind enorm. WEnn noch das Befüllen per Injektionsnadel möglich ist liegt man bei 90-95%, also kann 10 bis 20-mal mehr. Selbst Nachbauten oder wiederbeüllte Patronen sind deutlich billiger und dies obwohl die Hersteller alles tun um das Nachbefüllen zu verhindern: Chips welche die Füllmenge speichern, patentierte "T"-förmige Unterteilungen der Patrone etc...

Es ist ein Marktsegment geworden ohne Wettbewerb - zumindest nicht bei den Patronen. Früher gab es noch die Regel, dass die Patronen mit Druckköpfen (HP-System) eben durch den Einmaldruckkopf teurer als Patronen für Permanentdruckköpfe (Epson, Canon) sind. Heute sind beide teurer und Epson manchmal teurer als HP. Genauso traut sich keiner dagegen anzukämpfen. Lange Zeit war Canon Anbieter von einfachen, nicht geschützten Patronen, die schon von Canon preiswert waren, dann hat er auch seine Patronen patentrechtlich geschützt. Dann gab es nur noch Brother. Eigentlich nur eine Alternative wenn die Qualität nicht so wichtig war, weil da Brother nie richtig mithalten konnte. Doch Brother hat sich inzwischen auch angepasst. Vor zwei Jahren kam Kodak neu hinzu - anfangs mit Schwächen beim Druck aber preiswerten Patronen nun hat die Qualität aufgeholt und die Preise für die Tinte auch.

Mich wundert dass die EU-Kommission da noch nicht eingeschritten ist, zumindest dahingehend, dass man das Nachbauen von Patronen nicht durch irgendwelche Unsinnspatente oder Chips erschweren darf. Aber wahrscheinlich benutzen die wie ich seit mir das reichte nur noch einen Laserdrucker und die Fotos kommen vom Bilderdienst - wischecht auf festem Karton und trotzdem billiger als selbstgedruckt.

So, der eine oder andere hat es schon gemerkt: Ich bin etwas später mit dem Blog dran. Zum einen hatte ich heute viel zu tun (Unterricht, dann musste ich noch einen Wlan Router bei meinem Bruder installieren und seine !#$%&-PC's wieder auf Vordermann bringen). Zum andern bin ich etwas themenarm und auch frühjahrsmüde. Noch größer wird die Lücke vom 9-20.4. weil ich da im Urlaub bin. Vielleicht füllen Thomas und Kevin noch die Lücke mit Gastbeiträgen, ansonsten wäre das auch für andere die Gelegenheit einen Gastbeitrag zu publizieren. Also bitte rechtzeitig mir zuschicken.

Freitag 18.3.2011: Einfallslose Werbung

Nun das Thema ist ja nicht neu, aber mir fiel was neues auf: Die Zalando Werbung. Bisher haben sie ja mit einer Kopie von Rainer Langhans Werbung gemacht. Er hat dagegen protestiert und sie haben einen neuen Spot mit Langhans gedreht, der aber nur im Web zu sehen ist. Schade eigentlich, denn ich fand ihn ganz lustig. Nun gibt es einen neuen Spot mit einer Lieferung in ein Nudistencamp - und verpixelten sekundären und primären Geschlechtsmerkmalen. Okay, bei den primären hätte ich das noch verstanden, doch die sind nur in einer Stellung nur aus der Ferne zu zu sehen. Doch wer kommt heute noch auf die Idee den Busen zu verpixeln? Also nichts gegen die Werbung dieses Fetischshops für Frauen, bisher war sie ganz lustig.

Also ich empfinde das als prüde. Dabei fiel mir beim Nachdenken aber ein, dass heute kaum noch Werbespots mit leicht bekleideten oder teilweise nackten Menschen laufen. Das fing an in den Siebzigern mit der FA-Seife und in den Achtzigern wurde immer nackt geduscht und gebadet wenn man eine Seife, Schampoo oder ähnliches vorstellte. Brad Pitt fing als Schauspieler in einem Spot für Cola light mit nacktem Oberkörper an. Ja auch halbnackte Männer gab es mal in Werbung zu hauf.

Aber irgendwie ist das eingeschlafen. Vor allem für technische Dinge ist die Werbung sehr auf die Geräte fokussiert. Heute gibt es keine lustigen Spots über Autos mehr, in Printanzeigen räkelt sich niemand mehr auf der Motorhaube und wenn, dann zeigt man Autos auf leeren Straßen, die es in Europa nirgendwo mehr gibt, also das moderne Autofahrermärchen. (Wahrscheinlich gibt es auf den leeren Straßen auch kein Tempolimit und das Benzin gibts für 5 ct/l....)

Computer werden mit einer Liste der technischen Werte vorgestellt und ganz fett mit dem Preis. Irgendwie alles langweilig. Früher war das viel besser. Also ich habe mal zwei alte Werbungen eingescannt. Da ist mal ein VC20 so spielstark wie ein Schach-Großmeister und noch besser ist der Atari-800: Der ist praktisch die Versicherung für eine goldene Zukunft und weiß alles. Mist, ich habe irgendwie immer die falschen Rechner gekauft. Alle die ich hatte können nicht anstinken gegen diese Wunderwerke der Technik! Ich muss mir mal bei ebay einen VC20und Atari 800 kaufen, dann ist auch meine Zukunft gesichert....

Aber es war noch phantasievoll. Lustiger, einfach besser. Das muss wieder so kommen. Produkte die Leute glücklich machen oder wenigstens so präsentiert werden. Stattdessen versucht man ja nun Laienspiel-Werbung: Angeblich spontan interviewte Leute die ohne Sprechfehler, Stotterer und in bestem Formulierungen über das Produkt Philosophieren. Sie es Storck Riesen, irgend ein Vitaminpräparat (Name vergessen) oder Persil. Oder ganz übel die Toffifee Werbung wo Zuwendung beim Spielen durch eine Extrapackung der Naschereien ersetzt werden soll. (Meine Lieblings Anti-Werbung für Calogon "Da steht die Hütte unter Wasser" läuft ja nicht mehr, trotzdem wird immer noch suggeriert man könnte Waschmaschinen ruinieren wenn man es nicht mehr einsetzt. Auf den Ruin im Geldbeutel weist die Werbung leider nicht hin).

Und ja: etwas mehr Haut täte auch gut.

Samstag 19.3.2011:Senkung der Transportkosten - Was ist möglich?

Es ist abzusehen, dass bei Trägerraketen das Ende der Stange erreicht ist, was es an technischen Möglichkeiten gibt, um die Transportkosten zu senken. Hier mal eine kleine Zusammenfassung:

Feststoffbooster sind die preiswerteste Möglichkeit aufgrund ihres sehr einfachen Aufbaus. Sie erlauben es auch bei einem Parallelstart das Triebwerk einer Zentralstufe mit flüssigen Treibstoffen kleiner zu dimensionieren und so Kosten zu sparen. Aufgrund ihres hohen Leergewichtes und niedrigen spezifischem Impuls sind reine Raketen nur aus festen Treibstoffen heute aber nur eine Lösung für kleine bis mittlere Nutzlasten.

Bei flüssigen Treibstoffen geht der Trend zu Wasserstoff/Sauerstoff. Bei höheren Geschwindigkeiten (GTO) kann man so eventuell eine ganze Stufe sparen, bei normalen Antrieben ist eine LOX/Kerosinstufe wenn man die Gesamtberechung aufmacht, meist nicht billiger. Wenn bestimmte Länder trotzdem noch zu dieser Technologie tendieren, dann aufgrund ihrer jahrelangen Erfahrungen mit diesen Triebwerken (vor allem Russland). Sinnvoll scheinen andere flüssige Treibstoffe nur dann zu sein, wenn das Volumen der Stufe ein Problem bei Fertigung oder Handhabung wird, wie es sicher bei sehr großen Stufen der Fall sein dürfte (Saturn V Klasse).

Wenn heute noch neue Träger entstehen und diese billiger als bestehende sein sollen, dann hat das nicht technische sondern finanzielle Gründe. Entweder weil man sich von Ihnen Einsparungen durch preiswertere Fertigung erhofft (so sind z.B. CFK-Gehäuse bis zu einer bestimmten Größe einfacher als Edelstahlgehäuse zu fertigen) oder weil ein modularer Träger mehrere andere ersetzen soll (Angara) oder man sich höhere Gewinne bei mehr Starts eines Trägers erhofft als bei einem der weniger oft startet, dafür aber zwei Satelliten auf einmal transportiert (Ariane 5 vs Ariane 6).

Wenn wir weiter denken, wie kann man signifikant die Startkosten senken? Wenn eine Technologie weitgehend optimiert ist, eigentlich nur durch Übergang auf eine andere. Der folgerichtigste Übergang wäre der zur Wiederverwendung. Das Problem ist: Wir kennen nur ein System das es bisher probiert hat und das ist gescheitert. Meiner Ansicht nach ist es auch gescheitert, weil zwei grundsätzliche Dinge vermischt wurden: bemannte Raumfahrt mit ihren Sicherheitsanforderungen und Transport der eigentlich (und das demonstrieren Trägerraketen seit Jahrzehnten) unbemannt erfolgen kann.

Die Optionen:

Um in einen Orbit zu gelangen benötige ich heute zwei bis drei Stufen, abhängig von der zu erreichenden Geschwindigkeit und den eingesetzten Treibstoffen. Theoretisch wäre ein niedriger Erdorbit mit einer Stufe und kleiner Nutzlast erreichbar, doch dann hat man praktisch keine Luft mehr, wenn diese auch nur leicht schwerer wird.

Sa stellt sich die Frage nach zu verwendenden Treibstoffen und Wiederverwendung.

Gehen wir das mal von den einfacheren zu den komplizierteren Fällen an. Die Oberstufe halte ich noch für absehbare Zeit nicht für wiederverwendbar. Sowohl aus technischer wie wirtschaftlichen Gründen. Aus wirtschaftlichen Gründen: Die Oberstufe wird naturgemäß kleiner als die erste Stufe sein, daher auch preiswerter. Der Gewinn durch die Wiederverwendung nimmt also ab. Aus technischen Gründen: Wird eine Stufe schwerer (und das wird bei Stufen die geborgen werden soll immer der Fall sein), so erniedrigen 100 kg mehr Leermasse bei der ersten Stufe die Nutzlast um 20 bis 10 kg. Bei einer Oberstufe sind es 100 kg. Dabei wird eine Oberstufe einen größeren Aufwand erfordern. Die Eintrittsgeschwindigkeit ist höher - es wird nicht ohne Hitzeschutzschilde gehen, was bei den unteren Stufen eventuell noch geht. Es wird Treibstoff benötigt um die Stufe zu deorbitieren - und das um so mehr je höher der Orbit ist.

Es ist leicht nachzuvollziehen, dass bei höheren Bahnen die Nutzlast rapide abnimmt weil mehr Treibstoff zum Deorbitieren benötigt wird und bei bestimmten Bahntypen ist eine Bergung unmöglich oder sehr aufwendig. Ich sehe die Oberstufe daher für noch lange als ein Wegwerfgefährt.

Das lässt die Frage der Unterstufe offen. Feststoffbooster zu bergen ist wegen ihrer preiswerten Fertigung zumindest bei ariane 5 unwirtschaftlich und wenn dann die der Gewinn klein. Immerhin sind sie so robust, dass die nur ein Fallschirmsystem benötigen.

Eine Stufe unverändert zu bergen, indem man sie nur durch Fallschirme abbremst, wurde für die Saturn IC und die Ariane H140 geprüft und in beiden Fällen verworfen. Bei der H140 ergab sich eine instabile Fluglage die zum Überschlag. SpaceX versucht die Bergung ihrer Stufen seit 5 Jahren - bisher ohne Erfolg. Vielleicht schließen sich  hitzeempfindliche leichte Aluminiumgehäuse und Bergung eben aus. Ich denke es ist aber auch wenn es gelingt. keine gute Lösung. Selbst wenn eine Stufe mit ihren zahlreichen mechanisch empfindlichen Bauteilen und den kurz vorher hoch erhitzten Triebwerken das übersteht, ist danach eine so gründliche Inspektion bis auf Bauteilebene nötig, dass wohl eine neue Stufe nicht viel billiger kommt.

Sinnvoll ist nur die Landung wie ein Flugzeug. Dazu werden Flügel benötigt oder ein aerodynamischer Auftriebskörper (bei LOX/LH2 wegen des großen Tankvolumens wohl die bessere Lösung). Dazu ein Triebwerk - es muss schließlich zum Startplatz zurückgeflogen werden und Treibstoff dafür.

Ob dieser nun wie eine Rakete startet oder waagerecht wie dies bei Hopper geplant ist halte ich für Nebensächlich. Es können aber Abschätzungen gemacht werden, wei viel schwerer er ist, denn es gibt schon Planungen:

  Zenit Booster Energija Booster Ariane 5 EPC LFBB Hopper Angara UEM Baikal
Startgewicht 346.880 kg 372.600 kg 189.300 kg 222.500 kg 462.600 kg 143.100 kg 130.400 kg
Gewicht bei Brennschluss 33.600 kg 65.600 kg 14.300  kg 54.000 kg 63.600 kg 10.500 kg 20.700 kg
Voll/Leergewicht 10,26 5,67 13,23 4,12 7,27 13,62 6,30

Es ist deutlich dass das Leergewicht erheblich höher ist. Bei dem Vergleich Energija/Zenit und Baikal/URM ist es jeweils ein Aufschlag von 100%, bei den LFBB sogar 300%, was aber vielleicht auch daran liegt, das hier eine Stufe umgebaut wurde. Ein neues auf die Wiederverwendung optimiertes System wäre hier besser.

Das stellt nun die Frage der Treibstoffverhältnisse - beide Stufen Kerosin/LOX oder LH2/LOX oder gemischt oder eine feste Oberstufe?

Nun bei der Oberstufe ist die Frage leicht zu beantworten: Verglichen mit dem Nutzlastgewinn spielen deren Kosten keine Rolle. Theoretische Annahme: Der Träger soll einen GTO Orbit erreichen. Der Gesamtgeschwindigkeitsbedarf dafür betrüge 12 km/s. Davon soll die Oberstufe 6 km/s also die Hälfte, aufbringen. Die Unterstufe soll 30 t transportieren können. Dann beträgt bei typischen Annahmen für Stufen die Nutzlast:

Es ist unwahrscheinlich, dass eine Oberstufe so viel mehr kostet dass sie die Gesamtkosten um 100% bzw. 200% erhöht gegenüber dem Vergleich von LOC/Kerosin oder festen Treibstoffen.

LOX/LH2 Oberstufen werden in den meisten Szenarien aber nicht geführt: Sie sind zu groß und passen dann nicht in die kleinen vorgesehenen Nutzlastbuchten - aber warum transportiert man sie nicht einfach mit einer Nutzlastverkleidung Huckepack, so wie heute der Shuttle Huckepack auf dem Tank sitzt. Der Gewinn ist zumindest wenn man über LEO-Bahnen hinaus geht deutlich - und das Problem des Shuttles war ja dass er nur LEO Bahnen erreicht.

Für die Unterstufe wird es schwierig.  Die Stufenverhältnisse um 6 km/s zu erreichen betragen bei LOX/Kerosin 6,16 und bei LOX/LH2 3,80. (3.300 und 4.500 m/s Ausströmgeschwindigkeit) Das ist wenn man oben in die Tabelle schaut, nahe dessen was die Stufen an Voll/Trockenmasse aufweisen - nur muss ja noch die Oberstufe befördert werden, Eine Lösung könnte es sein auf den angetriebenen Flug zu verzichten, der z.B. bei Hopper nicht vorgesehen ist. Bei den LFBB ist so eine Steigerung auf 4,77 möglich, was auf eine etwa 420 t schwere Startstufe mit einem Trockengewicht von 88 t hinausläuft.

Die Nutzlast ist wegen des hohen Trockengewichts trotz Hauptstromverfahren in beiden Stufen nicht berauschend: 4,7 t bei 450 t Startgewicht. Erreicht man in der ersten Stufe ein Voll/Leermasseverhältnis von 7,72 also wie bei Hermes, so sind es nur noch 195 t. Das zeigt deutlich, dass auch wiederverwendbare Stufen nicht unnötig schwer sein dürfen. Immerhin: Für einen LEO Orbit entspannt sich die Situation und hier wäre auch LOX/Kerosin für die erste Stufe denkbar.

Die Kosten: Bei jedem Start verliert man eine Oberstufe und eine Nutzlastverkleidung, die bei heutigen Systemen rund 20% der Kosten ausmachen. Will man die Transportkosten halbieren, so machen sie dann 40% der Gesamtkosten aus. Das bedeutet, dass die wiederverwendbare Stufe, wenn die Startkosten halbiert werden sollen nicht 50% einer konventionellen Stufe kosten dürfen, sondern nur 30%. Dabei ist sie teurer in der Fertigung. Vergleicht man z.B. die obige 420 t schwere Startstufe mir Ariane 5, so transportiert sie deren halbe Nutzlast, benötigt aber vier Vulcain Triebwerke anstatt einem für die doppelte Nutzlast um abzuheben. Das zeigt ein Dilemma auf: Das konzept geht wirklich nur dann auf, wenn es die Kosten nicht ein bisschen, sondern massiv gesenkt werden.


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