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Web Log Teil 493: 1.3.2017 - 11.3.2017

1.3.2017: Die Mondumrundung von SpaceX

Die wievielte meiner Prophezeiungen geht in Erfüllung? Vor 4 Jahren rechnete ich vor, das man mit der Falcon Heavy eine Mondumrundung schafft aber wohl keine Mondumlaufbahn, aber man könnte eine Mondumrundung schaffen.

Nun kündigt man genau das an. Zwei Personen sollen mit einer Dragon 2 Ende nächsten Jahres auf eine Mondumrundungsbahn geschickt werden. Diese Flüge sollen nach dem ersten operationellen Flug zur ISS, das ist der zweite bemannte Mission nach einem unbemannten Testflug.

Die weiteren bekannten Details:

Fangen wir mal mit den Berechnungen an. Die 7-8 Tage Dauer für die Mission werden kritisch. Wird der Mond passiert, bevor man das Apogäum erreicht, so erhält man entweder Bahnen mit einer Gesamtmissionsdauer von etwa 5-6 Tagen, oder so elliptische das man länger als 8 Tage unterwegs ist. So vermute ich wird man den Mond erst auf dem Rückweg passieren. Die ungewöhnliche Vorgehensweise ist wohl eine Sicherheitsmaßnahme. Erwischt man beim Hinweg nicht den richtigen Korridor, so kann bei einem Geschwindigkeitsvektor, der nach außen gerichtet ist, der Mond auch das Perigäum deutlich anheben. Beim Rückweg ist das kaum möglich, selbst wenn die Sonde abbremst, wird, wirkt sich das auf das schon durchlaufene Apogäum aus.

Die Startgeschwindigkeit für eine Bahn (ohne Mondpassage) maximal in 480.000 - 640.000 km Erdferne beträgt 10.946 bis 10.964 m/s aus einer 200-km-Kreisbahn. Man sieht: kleine Geschwindigkeitsänderung, große Folge. Doch man kann ja noch nachkorrigieren.

Die zweite Frage ist die Wirtschaftlichkeitsberechnung

Als die Falcon Heavy noch als Komplettstart auf SpaceX Website stand, kostete sie 135 Mill. $. Nun findet man nur noch den Startpreis für eine Version für eine kleine Nutzlast, die wohl von Wiederverwendung der Booster ausgeht. Das dürfte aber bei dieser Mission ausscheiden, da braucht man die volle Performance der Rakete zumal die Dragon schwerer als die zur ISS sein wird. Bei CCDev Missionen kosten die ersten beiden Missionen von SpaceX und Boeing 850 und 1190 Mill. $ zusätzlich zu den Entwicklungsgeldern. Nimmt man dieses Zahlenverhältnis auch für die folgenden Flüge an, so kommt man bei gemittelten 58 Mill. $ pro Sitzplatz und vier Astronauten pro Flug auf 193,4 Mill. $ für SpaceX (und 270,6 für Boeing). Die Falcon 9 wird derzeit auf der Website mit 62 Millionen $ angegeben, sodass ohne weitere Kosten man die Flugkosten auf 266.2 Millionen $ angeben kann, was dann bei zwei Astronauten doch deutlich und nicht etwas teurer ist. (136,1 Mill. $ pro Person). Selbst beim billigeren Startpreis der Falcon Heavy von 90 Mill. $ kommt man auf 221,3 Mill. $ für die Mission.

Risikobewertung

Bei einem Start Ende nächsten Jahres wird das der dritte bemannte Start einer Dragon sein und der zweite Start einer Falcon Heavy, die mit viel Glück vielleicht Ende des Jahres startet. Mag sein, dass sie noch einen weiteren Flug zwischendurch schafft. Ich habe mal mich erinnert, wie das früher war. Bei Mercury gab es etliche Flüge der Mercury Kapsel vor dem ersten bemannten Einsatz. Insgesamt 18 bis zum Flug von John Glenn (auf drei Trägern!). Die Atlas wurde dabei auch für bemannte Starts qualifiziert. Bei Gemini fand die Qualifikation der Titan 2 schon als ICBM-Version mit der NASA statt, sodass es nur zwei unbemannte Flüge mit Gemini 1+2 gab. Bei Apollo hatte die Saturn IB vier und die Saturn V zwei Starts vor der ersten bemannten Mission absolviert und Apollo fünf Flüge.

Das einzige Gefährt, das gleich bemannt startete, war das Space Shuttle, weil es so ausgelegt wurde (Wunsch der Astronauten, man hätte es wie Buran auch unbemannt starten und landen können). Selbst die Orion wurde schon mal unbemannt getestet. Der erste bemannte Start mit der SLS ist aber auch vergleichbar im Risiko wie mit der Falcon Heavy wenn - ja wenn beide Raketen gleiche Sicherheitsstandards haben. Davon kann man bei schon zwei Fehlstarts mit der Falcon 9 aber nicht ausgehen. Die RS-25 Triebwerke der SLS stammen vom Shuttle, die bei den ersten Missionen verwendeten Triebwerke sind sogar flugerprobt: die ersten 16 Triebwerke wurden aus den Shuttles ausgebaut. Die Booster sind auch schon bei dem Shuttle erprobt, wenn auch in kürzerer Konfiguration und die Oberstufe ist, die seit 2002 eingesetzte Delta 4 Oberstufe DCSS. Ich halte sie für zuverlässiger, zumal wir ja wissen das bei SpaceX für die Arbeit nach NASA-Standards bei einem Raketenstart rund ein Drittel des Preises addiert.

Vor allem ist die Orion für Deep Space Missionen konzipiert und nicht als ISS-Versorger. Dafür wird man einiges an der Dragon 2 modifizieren müssen und für das ist dies dann ein Jungfernflug. Ich würde es als High-Risk-Unternehmen bezeichnen, vor allem da wir wissen, wie SpaceX testet und vor allem wie viel.

Die Folgen für die Firma

Fangen wir zuerst einmal mit den Folgen für die Kunden an. Die haben, wenn ich dem Launch Schedule von Spaceflight Now folge, schon 9 Monate Verzögerung. SpaceX hat schon im letzten Jahr kaum neue Startaufträge gewonnen. Anstatt das man also die Aufträge abarbeitet, addiert man eine weitere Mission in den mittelfristigen Startplan, die davon profitieren würde, wenn sie später stattfindet und es mehr Flüge der Falcon heavy und Dragon 2 gibt. Das ist … suboptimal. Man kann dann auch damit rechnen, dass die Vorbereitung für diese Mission länger dauert und das addiert weitere Verzögerungen. SpaceX hat die letzte Propagandamission, die Red Dragon schon um zwei Jahre verschieben müssen. Bei einem bemannten Unternehmen zum Mond wäre das noch blamabler. Ich verstehe ehrlich gesagt diese Schnellschüsse nicht die es von Anfang an gab. COTS wurde 35 Monate verspätet abgeschlossen, die Falcon Heavy hinkt 4 Jahre dem Zeitplan hinterher. Bei jeder Ankündigung weiß man schon, das sie nicht in der Zeitspanne die meist nur zwei Jahre in der Zukunft liegt umsetzbar ist. Was kann man damit gewinnen? Eigentlich nichts. Man verliert nur etwas: Glaubwürdigkeit.

Was kann man mit der Mondmission selbst gewinnen? Sicher Renommee. Doch salbst Musk dürfte nicht annehmen, das die NASA nach einem Jahrzehnt Entwicklung nun die SLS und Orion einstellt und dann auf die Falcon Heavy umstellt. Sie ist neu, unerprobt und hat eine viel kleinere Nutzlast. Die NASA erwägt, wegen der Verzögerungen von CCDev jetzt sogar die Orion für ISS-Missionen einzusetzen. Das hat sie vorher vehement abgelehnt, um den kommerziellen Firmen keine Konkurrenz zu machen. Auch die Vorziehung der EM-1 Mission und der Flug zum Mond kommt nun auf Wunsch der Trump-Regierung. Das sieht nicht nach Unterstützung von SpaceX aus.

Wenn es nicht klappt, dürften die Folgen gravierend sein.

Wirtschaftliche Folgen

Wird SpaceX bei ihren Kunden damit punkten können? Für die Satellitenbetreiber zählen pünktliche Starts und Zuverlässigkeit. Bei beiden muss die Firma schon jetzt nachbessern. Die neue Mission nützt hier nichts. Sie addiert im Gegensatz weitere Verzögerungen und bindet Kräfte innerhalb von SpaceX. Die NASA hat ein kommerzielles Programm für die ISS und wird sich nicht auf eine Firma verlassen. Auch hier hast nicht mehr zu erwarten. Eher könnten die Verzögerungen, die es auch bei CRS und CCDev gibt, dazu führen das die Konkurrenten mehr Starts bekommen. Schon jetzt ist es so, dass Orbital am 19.3. die letzte Cygnus des CRS-Programms starten wird. Die letzte Dragon ist erst für > 1.8. geplant. Dabei begann Orbital mit dem ersten COTS Flug 33 Monate nach SpaceX. Kurz: Orbital hat drei Jahre in 7 Jahren aufgeholt!

Für unbemannte NASA-Missionen läuft die Zertifizierung nach festgelegten Kriterien und die sind unabhängig von einer Mondmission. Schon jetzt ist sie sehr zurückhaltend bei der Vergabe von Aufträgen an SpaceX. Das gilt bisher auch für das DoD und die NRO. Diese dürften vor allem die Verzögerungen und die mangelnde Zuverlässigkeit stören. Nur mit billigen Starts kann man sie nicht ködern.

Nicht zuletzt wird man sicher nicht nach einem Jahrzehnt nur wegen eines privaten Hüpfers einfach das bisherige Orion/SLS Programm einstellen. Vielleicht gibt es weitere "Kunden" für Mondmissionen doch bei Preisen von 100+ Millionen Dollar wird der Kundenkreis klein sein. Zudem wäre es risikoloser und deutlich günstiger, die drei nicht belegten Sitzplätze zur ISS zu nutzen. Ich bin sicher, dass man zumindest für US-Bürger hier mit der NASA eine Einigung erreichen könnte.

Kurzum: Es macht für eine kommerzielle Firma die primär Geld verdienen will wenig Sinn. Es lohnt sich nicht. Es macht nur Sinn, wenn man das Ego hat, das man dauernd im Rampenlicht stehen muss und das koste es was wolle, auch wenn man als Angeber, der seine Versprechen nicht hält, dasteht. Diesmal könnte dieser Anspruch zum ersten Mal Menschenleben fordern.

4.3.2017: 2,0 % des BIP für die Nato und Geldverschwendung

Jeder hat so seine Beispiele für Geldverschwendung und nun will man ja die Verteidigungsausgaben auf 2 % des BIP hochtreiben, das sind 24 Mill. Euro pro Jahr mehr. Das sieht mancher auch als Verschwendung an. Irgendwie gehören beide Punkte zusammen. Zeit, meine Meinung dazu zu schreiben.

Fangen wir mit dem Ersten an. Von Leyen hat ja zugesagt, die Verteidigungsausgaben von 1,2 auf 2,0 % zu erhöhen. Als erster Schritt wird die Personalstärke von 178 auf 198.000 Soldaten zu erhöhen. Das alleine würde bei gleichen "Kosten pro Person" dann aber nur 1,34% des BIP ausmachen, bleiben also noch 0,66 % oder rund 20,68 Mill. Euro pro Jahr.

Nun sehe ich durchaus Nachholbedarf bei der Bundeswehr. Man hat nach dem Ende des Kalten Krieges zuerst mal abgerüstet, was bei über 580.000 Soldaten von Bundeswehr und NVA auch logisch war. Mit dem Jugoslawien-Einsatz begann dann aber eine Kehrtwende. War vorher die Bundeswehr per Grundgesetz auf die Landesverteidigung beschränkt, sollte sie nun auch in unternationalen Konflikten mitmischen und nicht nur in reinen Friedenssicherungsmissionen, die schon vorher im Rahmen der UN-Einsätze möglich waren. Meiner Ansicht nach hätte man das beibehalten können. Japan hat ja ein ähnliches Modell bis heute behalten. Innerhalb der NATO ist es aber wohl nicht möglich, zumal wir nun nicht mehr Frontstaat sind. Schon beim Golfkrieg 1990 zeigte sich dies. Damals war die Lösung, dass wir den Krieg weitestgehend finanzierten, was auch keine Lösung ist.

Für diese Konflikte, die sich heute nicht gegen reguläre Armeen mit schweren Waffen festen Einrichtungen wie Baracken, Hauptquartieren oder Radarstationen, sondern gegen Milizen mit vorwiegend leichten Waffen richtet, sowie Einsätze in Ländern, wo solche mehr Partisanen ähnliche Gruppen aktiv sind, war die Bundesrepublik aber schlecht gerüstet. Da nützen Leopard-2 Kampfpanzer wenig. Geändert hat sich zuerst wenig. Man schaffte zuerst noch Dinge an die im Kalten Krieg geplant wurden wie der Eurofighter oder U-Boote mit Brennstoffzellen. Wenn man mehr Geld für eine adäquate Ausrüstung der Bundeswehr für solche Konflikte investiert dann bin, ich dafür. Das wären meiner Ansicht nach:

Mehr stark gepanzerte, aber schnelle Fahrzeuge, anstatt klassischer Kampfpanzer, also Schützenpanzer. Da läuft schon eine Umrüstung: 350 Puma sollen 2187 Marder ersetzen - selbst wenn man dies auf die größere Personalstärke der Bundeswehr von 1990 bezieht, müsste man mindestens die doppelte Anzahl anschaffen.

Flugzeuge zur effizienten Bekämpfung von Bodenzielen. Dazu setzt die Bundeswehr derzeit auf Hubschrauber. Doch die sind nur beschränkt einsatzbereit. Sie waren angeschafft worden, weil sich bei den Planungen ein Konflikt sich ja auf unserem Boden abspielen würde. Da hat man nur kurze Wege zur Basis und es gibt in Deutschland viel Wald, wo man sich mit einem Hubschrauber "verstecken" kann. Ich halte ein gut gepanzertes unterschallschnelles Kampfflugzeug mit größerem Einsatzradius, wie die A-10 für besser geeignet bei den Einsätzen die wir heute haben. Das Bombardieren aus großer Höhe wie es auch mit Kampfflugzeugen möglich ist hat den Nachteil, dass aus der Höhe man bei solchen Konflikten kaum noch zwischen Zivilisten und Milizen unterscheiden kann. Man ist dazu zu weit weg.

Eine größere Marine: Seit dem Ende des Kalten Krieges sind die Schifffahrtwege unsicher geworden. In Somalia ist es noch immer nicht sicher und im südostasiatischen Raum ist es auch nicht besser. Mehr Schiffe könnten die Routen sichern, aber auch Flüchtlinge im Mittelmeer aufsammeln. Da man es mit Schnellbooten als "Gegner" zu tun hat, reichen die kleinsten hochseetauglichen Schiffe, dafür einige mehr. Bei der Summe, die wir pro Jahr ausgeben können, wäre auch einer oder zwei Flugzeugträger drin. Mit ihnen kann man ein größeres Gebiet überwachen und sie bieten Optionen bei Einsätzen, wo man nicht die Flugzeuge im Nachbarland stationieren kann. Die von England gerade angechaffte Queen Elisabeth Klasse kostet rund 2,5 Milliarden Pfund pro Schiff. Dazu kämen dann noch die Flugzeuge, die heute mehr kosten als das Schiff selbst. Doch bei 20 Milliarden Rüstungsausgaben pro Jahr zusätzlich sollten einige drin sein. Wie ich der Liste der Flugzeugträger entnehme, haben selbst kleine Länder einen Flugzeugträger so Australien, Ägypten, Spanien, Südkorea. Warum also nicht auch Deutschland.

Geeignete Transportflugzeuge. Ich habe die Anschaffung des Airbus 400 nicht verstanden. Das Flugzeug ist ein Militärtransporter wie die Transall. Gedacht für unbefestigte Landeplätze, die kurz sind, also im Prinzip für den Ersteinsatz, wenn man irgendwo landet, aber dort keine Flugplätze gesichert hat. So was hat man nicht mal im Afghanistan und Irakkrieg gebraucht. Dort wurde über die Nachbarländer die Invasion gestartet. Was man bräuchte, wäre ein Transporter, der eine viel größere Kapazität hat und einfacher schwerer Ausrüstung transportieren kann. Die USA haben so was schon immer gehab,t wie militärische Versionen von zivilen Flugzeugen wie der Boeing 707 aber auch große militärische Maschinen wie die Galaxy, Russland hat entsprechendes in Form der Antonow 124 und anderer Muster. Warum lässt man also nicht einige Airbus 340 oder 380 umbauen und anschaffen die dann wesentlich schneller Ausrüstung und Personal transferieren können. Zumindest fliegen die ja auch und stehen nicht nur am Boden. Ich habe das Gefühl man will das aber gar nicht, denn so kann man mit den Airbus 400 nicht so viele Truppen transferieren und andere müssen die risikoreicheren ersten Kämpfe bestreiten.

Trotzdem: Es ist offensichtlich, das man selbst mit Neuanschaffungen so nicht dauerhaft 2 % des BIP braucht. Aufrüstung wird vielleicht einige Jahre mehr Geld fordern, aber für 20 Milliarden Euro bekäme man 80 Korvetten der Braunschweigklasse, die pro Stück 240 Millionen Euro kosten und das jedes Jahr. Man wird, wenn man alle Optionen ausübt, vielleicht ein oder zwei Jahre diese Summe brauchen, doch danach bedeutend weniger. Um dauerhaft diese Summe zu "verbauchen" müsste man die Stärke der Bundeswehr entsprechend erhöhen, was aber nicht geplant ist.

Was also könnte man mit dem Geld tun? Ich wäre dafür einen Krieg zu beginnen und neues Land zu erobern. Mit 20 Milliarden pro Jahr kann man z.B. einen Feldzug gegen den Mond starten. Ein Mondprogramm sollte unter Bush nach der Augustinekomission 145 Milliarden Dollar in 10 Jahren kosten. Das wären 13,7 Milliarden Euro pro Jahr, also weniger als die 20 Milliarden, was genügend für weitere Rüstung übrig lässt. Natürlich steht nach der Eroberung des Mondes der Bau einer permanenten Militärbasis an. Es ist nur eine Frage wie man solche Unternehmen deklariert ;-) Rückfinanzieren könnte man das mit Mautgebühren für SpaceX Weltraumtouristen und man könnte Mondgrünstücke verkaufen. Wenn mal die Amis landen sollten, müssen sie natürlich auch erst mal was zahlen: eine saftige strafe wegen illegaler Einwanderung und Umweltverschmutzung :-)

Nun realistischerweise wird es nicht dazu kommen. Dann heißt es, bei der Berechnung der Militärausgaben kreativ zu sein. Schauen wir in die USA: dort finanziert das Militär ja nicht nur Soldaten und Tötungsgeräte. Wir entwickeln gerade die Ariane 6, das ist von der Zielsetzung das gleiche wie das EELV-Programm, also zählen wir die Ausgaben zu den Militärausgaben. Das gilt dann natürlich auch für Galileo (=GPS), Copernicus (=militärische Erderkundungssatelliten), Metop/Meteosat (=DMSP). Die Bundeswehr könnte auch einige Kommunikationssatelliten anschaffen und die nur im Ernstfall benötigte Kapazität (abzüglich der im Friedensfall benötigten) solange gewinnbringend vermieten. Leider wird man so sicher nicht mehr als 1-2 Milliarden Euro pro Jahr zusammenbekommen die man jetzt schon ausgibt nur eben unter anderem "Label".

Doch es geht noch weiter. Das Militär forscht ja auch, und zwar viel Grundlagenforschung. So entstand das Internet. Ich würde sagen 50% des Forschungsetats sind eigentlich Grundlagenforschung, die auch vom Militär finanziert werden könnte. Das sind bei 17,6 Milliarden € für Forschung pro Jahr schon mal 8,8 Milliarden. Dann müssen wir natürlich noch für unsere Veteranen sorgen. Wenn ich davon ausgehe, dass 50.000 Soldaten pro Jahr aufhören, entspricht einer mittleren Dienstdauer von 3,3 Jahren, und man im Rahmen des sozialen Wohnungsbaus für jeden Soldat/in eine 3-Zimmer Wohnung für 120.000 € baut, dann sind das 6 Milliarden Finanzbedarf pro Jahr. Die Wohnungen werden dann vergünstigt vermietet und nebenher senkt das die Wohnungsnot. Das entspricht mehr als einer Verdopplung der derzeit 3,56 Milliarden für den sozialen Wohnungsbau. Die Mittel wären dann zwar zusätzlich nötig, aber sie würden in weitaus sinnvolleres fließen als Rüstungsgüter und vielleicht sogar die Mietpreisexplosion senken. Davon hätten dann viele was. Kurzum: Bei geschickter Rechnung geben wir schon jetzt 10 Milliarden für Projekte aus, die man dem Militärhaushalt zurechnen kann. Mit dem sozialen Wohnungsbau schrumpft dann die Summe, die man für neue Rüstung über den Bedarf die die 30.000 neuen Soldaten hinaus generieren, auf rund 4,7 Milliarden Euro, und das könnte man ja in oben genannte Projekte investieren.

Das Militär ist ja ein Paradebeispiel wie man Geld verschwenden kann. Es gibt so viele Rüstungsprojekte von zweifelhaftem Wert und enormen Kosten. Vor einigen Jahren gab es mal eine Dokumentation über die Raketenabwehrsysteme der USA. Damals war das Bushsche Raketenschild-System noch nicht dabei, trotzdem hatten die USA für zwei größere Systeme und eine Reihe von kleineren 125 Milliarden Dollar ausgegeben. Das Erste Nike-X unter Nixon, das immerhin einsatzbereit wurde - allerdings verhinderten Farmer die Umsetzung, weil die nuklearen Abwehrköpfe ihr Land radioaktiv versucht hätten und so vor Gericht siegten. Das Zweite war SDI, wo man schon wusste, als es verkündet wurde, dass es reine Utopie ist (es bekam auch den Namen "Star Wars" nach dem Kommentar eines Senators: "Das ist so utopisch wie Star Wars". Über 10 Jahre forschte man und verballerte Milliarden.

Selbst umgesetzte Waffensysteme sind enorm teuer. Ich verstehe nicht, wie man über 1 Milliarde Dollar für ein einzelnes Flugzeug ausgeben kann (dafür bekäme man 4 Korvetten...)Soviel kostet aber ein B-2 Bomber. Der einzig positive Effekt von solch teuren Projekten, wozu auch immer teurere "intelligente Waffen" wie Bomben die per GPS oder Laser ins Ziel gelenkt werden, ist, dass Kriege immer teurer werden. Vergleicht man die Kosten pro Soldat im Zweiten Weltkrieg mit Vietnam und nun im Irakkrieg so fällt auf das die Aufwendungen immer höher wurden.

Mein absoluter Liebling bei Geldverschwendungen beim Militär sind die Kosten für Klimaanlagen beim US-Militär im Irak und Afghanistan. Dafür hat man jährlich 20 Milliarden Dollar ausgegeben, mehr als der ganze NASA Etat zu dieser Zeit! Der Grund: Die Soldaten waren in Zelten untergebracht mit miserabler Isolationswirkung. Alleine Isolationsschaum (einmalige Ausgabe!) für 95 Millionen Dollar würde 1 Milliarde pro Jahr sparen. Man könnte auch anders rechnen: Wenn es rund 300.000 Soldaten sind und man 5 Zimmer Wohnungen für jeweils 4 Personen baut und jede 100.000 $ kostet (bei Massenbauweise und geringen Bodenpreisen durchaus machbar) dann hat man mit einer einmaligen Investition von 7,5 Milliarden Dollar richtige Wohnungen anstatt Zelte. Wenn diese nur die Hälfte der Kosten einsparen spart man schon im ersten Jahr und dann jedes Jahr weitere 10 Milliarden - damit hätte man zum Mond fliegen können. Stattdessen hat man wertvolle fossile Treibstoffe verfeuert und das Klimaproblem verschärft. Noch mehr Einsparungen wäre mit dem Bau von Kraftwerken möglich, denn so teuer wurde es, weil man benzinbetriebene Generatoren einsetzte. Für die USA wichtiger: Es wurden über 1000 Soldaten gelötet, die den Treibstoff für die Generatoren transportiert haben. Bei der nachhaltigen Lösung hätten der Irak und Afghanistan einige Wohnungen mehr, als Ausgleich für die beim Krieg zerstörten und auch noch Kraftwerke für Elektrizität, aber über Logik kann man mit Militärs wohl nicht reden.

Wie schon gesagt. Jeder hat sein eigenes Beispiel für Geldverschwendung. Im Kleinen fällt mir die virtual Cave an unserer FH ein, die über 100.000 Euro kostete und so gut wie nie eingesetzt wurde. Der Hersteller lieh sie öfters aus als das sie genutzt wurde. Im Großen der Rummel über die Bundesliga. Da werden 3,24 Milliarden pro Jahr umgesetzt. Zusammen mit Fernsehrechten und zweiter Liga sind es 5,4 Milliarden. Das Geld bleibt aber nur in den ersten beiden Ligen. Das man auch nur den Fußball allgemein damit fördert scheint nicht vorgesehen zu sein. Dafür bekommen dann Fußballer am Ende ihrer Karriere wie Lukas Podolski für 1,5 Jahre 20 Millionen Euro. Und die Fans regen sich dann über Managergehälter auf... Dabei müssen die für ihr Geld mehr Arbeiten und nicht nur ein paar Mal in der Woche trainieren und einmal 90 Minuten spielen. Das Ganze ist sowieso nur noch ein Geschäft, einige Vereine sind ja schon an die Börse gegangen. Und die Medien spielen noch mit: Gestern kam in den Sportnachrichten der Rausschmiss von Grosskreutz vor der Goldmedaille bei der WM. Der Abgang eines Profis von 18 Vereinen, die 34-mal im Jahr spielen, ist also wichtiger als der Gewinn eines internationalen Titels in einer anderen Sportart bei einem nur alle 4 Jahre stattfindenden Wettkampf. In 10 Jahren werden die Nachrichten wohl mit Fußball beginnen. Dann kommt erst die zweite Meldung: "Nachdem Bayern nun überraschend gegen Freiburg verloren hat, kommen wir zur Politik. Überraschend begann heute der dritte Weltkrieg, weshalb die Siegesfeier von Freiburg auch abgesagt wurde ..."

6.3.2017: Die Lösung für ein überflüssiges Problem: die Pumhart von Steyr

Ich habe mir eine Dokumentation über Burgen bei ZDF Info angesehen und da ging es auch um die Belagerung mit einer Bombarde. Nach Angeben des Moderators konnte eine solche Kanone in zwei Stunden ein Mauerwerk zerstören. Ich konnte das nicht glauben und habe bei Wikipedia mal gesucht und kam auf die Pumhart von Steyr.

Diese soll mit nur 15 kg Schwarzpulver eine 690 kg schwere Kugel 600 m weit schießen. Auch wenn die Reichweite klein ist, kam mir diese geringe Pulverzuladung bei der 40-fachen Masse der Kugel doch seltsam vor und ich nahm mir vor, das mal zu berechnen.

Die V0:

Die Reichweite wird bei 10° Abschusswinkel mit 600 m angegeben. Bei einem schrägen Schuss gelten folgende Zusammenhänge:

vx = v0 * cos (alpha)

vy = v0 * sin (alpha)

Alpha ist der Winkel zur Horizontalen, hier 10 Grad

V0 ist die Abschussgeschwindigkeit

vx die Geschwindigkeit parallel zum Boden

vy die Geschwindigkeit senkrecht zum Boden (Höhe)

Den Weg kann man berechnen nach S = v * t, hier also

sx = vx * t

sy = vy * t

sy und sy sind die strecke jeweils in X / Y-Richtung

Nun zieht die Erdgravitation in der Y-Richtung an der Kugel:

Vg = ½ g * t²

Vg ist die Geschwindigkeit durch die Erdgravitation, g die Gravitationskonstante 9,81 m/s².

Die Kugel steigt immer langsamer, bis sie den Scheitelpunkt erreicht, bei dem gilt:

vg = vy

danach fällt sie wieder, bis sie den Erdboden erreicht. Die Flugbahn ist dann eine Parabel und die beiden Äste sind symmetrisch, hat man also die Strecke in X-Richtung bis zum Gipfelpunkt errechnet so ist die Gesamtstrecke genauso doppelt so lang.

Für die Strecke in Y Wirkung verändert sich der Term daher zu:

Sy = vy * t - ½ g t²

Es gilt nun das beim Gipfelpunkt gilt Vg = Vy. Damit entspricht aber die Höhe auch der Bedingung:

Sy = ½ * g t²

und:

Sy = sin(alpha) * V0 * t

Sx = 300 m = cos(alpha) * V0 * t

Wir haben nun zwei Gleichungen für t und v0 und können diese berechnen und kommen auf 131,0 m/s für V0. Daraus ergibt sich eine Gipfelhöhe von 26,5 m und eine Flugzeit von 4,65 s.

Der Luftwiderstand

Nun kommt aber der Luftwiderstand ins Spiel. Heute haben selbst großkalibrige Geschütze nur ein Drittel der Reichweite die man nach den obigen Formeln errechnet, da die Luft abbremst. (das größte je gebaute Schiffsgeschütz, die 46-cm-Kanonen der Yamato hatten eine Reichweite von 42 km bei einer V0 von 780 m/s. Bei einem Winkel von 45 grad müsste sie im Vakuum aber 87,7 km weit fliegen)

Bei kleinen Geschützen ist die Diskrepanz noch größer, da der Luftwiderstand von der Fläche abhängt, die kinetische Energie, die er aber aufbraucht, bei gegebener V0 von der Masse abhängt, die steigt aber mit dem Durchmesser in der dritten Potenz an, die Fläche aber nur quadratisch.

Gegeben ist:

F = Rho * cw * F * v² / 2

Rho ist die Dichte des Mediums, cw ein Faktor von der Form abhängt, F die Fläche und v die Geschwindigkeit.

Rho ist bei der Luft bei 20°c auf Meereshöhe 7,72 kg/m³

Für langsame Geschwindigkeiten gilt nach der Tabelle in der Wikipedia für eine Kugel ein cw von 0,45. Die Kugel hat einen Durchmesser von 0,8 m. Die V0 ist gegeben mit 131 m/s.

Die von mir angestrebte Methode ist nun die:

Ich berechne den Luftwiderstand alle 10 ms, damit ändert sich kinetische Energie, aus dieser kann man v berechnen und die Flugbahn verkürzt sich. Sobald die Kugel die Erde erreicht, bricht die Simulation ab. Die Differenz zwischen erreichter Reichweite und Zielreichweite wird als Basis für eine Abschätzung des neuen Vo (die Reichweite steigt quadratisch zu V0, aber auch dr Luftwiderstand) genutzt solange bis die Abweichung klein ist.

Die Routine (siehe unten) iteriert sehr schnell: Erster Durchlauf 387 m Weite, dann 550, 589, 597, 599,6 und schließlich:

4,65 s Flugzeit

599,6 m Sx

34,2 m Hmax

173,5 m/s v0

Die Kugel muss also eine Startgeschwindigkeit von 173,5 m/s haben, etwa ein Drittel größer als ohne Luftwiderstand. Nun können wir die kinetische Energie berechnen, die das Schwarzpulver aufbringen muss: Es ist berechenbar nach:

Ekin = ½ M * v²

Mit M=690 kg und v=173,5 m/s kommt man auf 10,39 MJ

Diese Energie soll in 15 kg Schwarzpulver stecken, das sind dann 693 kJ/kg.

Zum Vergleich: Fett hat eine Energiedichte von 38.900 kj, Kohlenhydrate eine 17.200 kJ. Wir geben den Verbennungswert von Fett und Kohlenhydraten aber ohne den Sauerstoff an, denn unser Körper aus der Luft bezieht. Das ist auch bei langsamen Verbrennungen so, nicht aber bei der Explosion wie der Entzündung von Schwarzpulver. Dieses besteht aus Kaliumnitrat (KNO3), Schwefel und Holzkohle. Das Kaliumnitrat stellt den Sauerstoff und da dieses ¾ der Masse ausmacht muss der Energiegehalt noch kleiner als bei Kohlenhydraten und Fett sein, zumal die Energie pro Bindung abnimmt je schwerer die Elemente sind und Schwarzpulver enthält mit Ausnahme des Kohlenstoffs nur Elemente der dritten und vierten Periode. Fett dagegen nur welche aus der ersten und zweiten Periode, darunter den leichten und viel Energie liefernden Wasserstoff. Daher ist der Energiegehalt von Schwarzpulver viel niedriger.

Die Wikipedia gibt die Explosionswärme mit nur 2700 kJ/kg an. Das ist deutlich über den benötigten 693 kJ. Das bedeutet ein Großteil der Energie landet nicht in der Bewegungsenergie der Kugel. Genauer gesagt landet dort nur die Hälfte der Energie. Die andere Hälfte ist nach Newtons Gesetz Aktion = Reaktio der Rückstoß der Kanone. Die wiegt mindestens 7.100 kg und wird so um 54 m/s nach hinten beschleunigt, bzw., die Befestigung muss 10,4 MJ Energie aufnehmen. Doch selbst Rückstoff und kinetische Energie machen nur die Hälfte der Energie aus, der Rest wird als nicht genutzte Energie verpuffen, so verlassen die Gase das Rohr noch mit endlicher Geschwindigkeit und die Kanone ist sehr kurz, nutzt also nur eine kleine Beschleunigungsstrecke.

Schadenswirkung

Die Kugel trifft dann natürlich noch auf ein Ziel. Wenn man nicht wartet, bis sie beim Erdboden ankommt, sondern auf 3 m Höhe zielt dann reduziert sich die Reichweite zwar, aber man erreicht doch eine deutliche Beschädigung. Die Kugel kommt mit 98 m/s an, hat dann noch eine kinetische Energie von 3,31 MJ.

Diese Energie konzentriert sich zuerst auf einen Punkt, der hat dann enorm starken Punktdruck, hier wird die Mauer beschädigt Gestein von Kugel und Mauer zerbröselt und es kommt so eine größere Fläche in Kontakt die ist geringerem Druck ausgesetzt und die Beschädigung ist kleiner. Irgendwann ist die Fläche dann so groß, das der Rest der Kugel keine Beschädigungen mehr auslöst, weil der Druck kleiner als der Festigkeitswert des Gesteins ist. Das ist auch der Grund, warum heute Patronen spitz sind und nicht kugelförmig. Die maximale Kontaktfläche ist so kleiner. Man kann berechnen, wie groß die Fläche sein muss, damit der Gestein nicht zerrüttet wird. Nach diesem Dokument hat Sandstein eine Druckfestigkeit von 40 - 235 N/mm², Kalkstein eine von 60 - 235 N/mm² und Granit eine von 110-360 N/mm². Nimmt man die Extreme 40 und 360 N/mm², so ist bei einer Gesamtkraft von 3,31 MN eine Fläche zwischen 82.750 und 9.195 mm² zerstört, das ist eine kreisförmige Fläche von 109 bis 325 mm Durchmesser.

Der Schaden hält sich also bei einer Kugel in Grenzen, zumal man kaum davon ausgehen kann, dass die Kugel tiefer eindringt als dieser Durchmesser. Eine Wand wird aber viel stärker sein auf ihr muss man ja noch laufen können, also sicher 1 m breit. Natürlich erzeugen mehrfache Beschüsse dann immer größere und tiefere Löcher, doch sehr schnell wird man die Kanone nicht beladen können - eine Kugel von 690 kg Gewicht zu bewegen dürfte im Mittelalter nur mit Muskelkraft von Menschen und Pferden lange gedauert haben.

Also die 2 Stunden um eine Befestigung zu pulverisieren halte ich für ausgeschlossen, doch mit genügend Zeit geht es vielleicht, zumindest wenn wie damals oft üblich die Mauer nur aus zwei massiven Außenschichten und einem lockeren Füllmaterial bestand.

Die Kugel

Kommen wir zuletzt zur Kugel. Sie soll 80 cm Durchmesser gehabt haben und 690 kg wiegen. Kann man daraus einen Rückschluss auf das Material ziehen? Bedingt. Gesteine haben unterschiedliche Dichten, doch sie liegen nahe beieinander. Es gil :

V = 4/3 Pi * r³

mit r = 0,4 m kommt man auf ein Volumen von 0,268 m³. Bei einem Gewicht von 690 kg beträgt dann die spezifische Dichte 2,573 g/cm³. Das ist nach dieser Tabelle ein Wert, der für Kalkstein oder Tonschiefer gelten könnte, unterhalb der Dichte von Granit. Das verwundert nicht, denn im Mittelalter dürfte nur mit Hammer und Meisel gearbeitet worden sein und damit eine 80 cm große Kugel anzufertigen dauert. Die dürfen als Schussmaterial aber nicht zu teuer sein, also hat man weiche Gesteine genommen, wie eben Kalkstein. Das bedeutet aber auch: trifft diese Kugel auf ein hartes Gestein wie Granit, so wird der Schaden bei der Kugel größer sein als bei der Mauer, im Extremfall wird sie nur wenig Gestein absprengen, aber selbst durch die Wucht in Burchstücke zerfallen.

So verwundert es nicht das man bald zu gusseisernen Kugeln überging die die dreifache Dichte hatten und höhere Druckfestigkeit. Da sie aber auch dreimal schwerer waren, kamen diese riesigen Kalber dann aus der Mode und die Belagerungskanonen näherten sich unseren heutigen Geschützen. Zudem wurden die Rohre länger, was die V0 und damit die kinetische Energie erhöhte.

Flugbahn 18.3.2017: Die Lösung für ein überflüssiges Problem: der beste Winkel für ein Geschütz

Ich schließe mich mit diesem Blog mal dem Letzten an. Beim Nachdenken über die Berechnung des Luftwiderstandes der Pumhard von Steyr. Der ist bei diesem Geschütz, dessen Schussbahn sich maximal 100 m über den Boden erhebt, konstant. Doch bei einem anderen Geschütz nimmt er ab je höher das Projektil steigt. Ein Schiffsgeschütz mit einer Reichweite von 40 km müsste schon die Stratosphäre durchqueren und damit sinkt natürlich der Druck der Atmosphäre.

Der Druck ist aber direkt verbunden mit der Dichte nach dem Gasgesetz von Boyle-Mariotte ist das Produkt von druck und Volumen der Luft konstant. Mit abnehmenden Druck nimmt das Volumen einer gewissen Masse an Luft zu und damit die Dichte ab, die man für die Berechnung des CW-Wertes braucht.

Die Idee, die mir nun kam: Im Vakuum erreicht man beim schrägen Wurf (als solcher wird der Schuss behandelt) die maximale Weite wenn gilt:

cos (alpha) = Sin(Alpha), was bei einem Winkel von 45 Grad der Fall ist.

Wenn ich nun den Luftwiderstand mit einberechne, so sollte von der Logik her es sinnvoll sein, die Atmosphäre möglichst schnell zu durchqueren, also mit steilerem Winkel zu feuern. Ich verliere dann zwar etwas theoretische Maximalreichweite, aber mein Geschoss wird weniger stark abbremst, sodass die realisierbare Reichweite vielleicht größer ist.

Ich habe dies nun mal simuliert und dafür im Kern die Routine genommen, die ich schon beim letzten Mal publiziert habe.

Die Dichte der Atmosphäre habe ich mit der Internationalen Höhenformel berechnet. Genauer gesagt den Druck und den dann mit der Dichte auf Meereshöhe multipliziert. Als Cw-Wert für ein modernes Geschoss habe ich 0,31 genommen, ein Wert, den ich diesem Dokument entnommen habe.

Die Routine verwendet eine Annäherung die zuerst für eine Grafik die Reichweite und Höhe in 1 Grad Schritten berechnet. Während des Durchlaufs wird der weiteste Weg und zugehörige Winkel gemerkt und dann in einer zweiten Schleife wird von diesem Wert jeweils um einen Schritt zurück und vor gegangen und innerhalb dieser neuen nun engeren Grenzen erneut der beste Wert gesucht. Das wird solange wiederholt, wobei die Schrittweite immer kleiner wird, bis man bei unter 1 m Abweichung ist. Der Rest der Anweisungen dient für die Aufnahme der Grafikdaten und Ausgabe.

Wie ich mir gedacht habe, erhält man die höchste Reichweite bei etwas höherem Winkel als 45 Grad:

Flugbahn 245,1 Grad

112,40 s Flugzeit

61.751,5 m Sx

15.510,8 m Hmax

776,5 m/s vakt

Dies sind die Werte für das größte Schiffsgeschütz, ein 45-cm-Geschütz der japanischen Marine. Dessen Kanonen konnten nur bis 45 grad ausgerichtet werden. Die angegebene Maximalreichweite (bei 45 Grad) von 42 km ist deutlich kleiner als bei der Simulation.

Wie sieht es bei kleineren Geschützen aus?

Die größte Kanone der Bodentruppen der Wehrmacht war die 17 cm Kanone. Nach Wikipedia mit folgenden Daten: Kaliber 173 mm, Geschossgewicht 68 kg, maximale Reichweite 29,6 km. Auch hier erhält man einen etwas größeren Winkel, vor allem aber eine viel größere Reichweite als angegeben:

45,3 Grad

133,30 s Flugzeit

86.253,5 m Sx

21.838,7 m Hmax

914,7 m/s vakt

Das könnte an Abweichungen der realen Atmosphäre von dem Standardmodell sein, ich vermute aber eher, dass der cW-Wert nicht konstant ist. In dem Dokument steigt er z.B. beim Übergang vom Unterschall in den Überschallbereich stark an und die 0,31 waren ein Mittelwert. Bei dieser Granate, die nur im Überschallbereich unterwegs ist, müsste man einen höheren cW-Wert nehmen. Zudem habe ich nur die Frontfläche berechnet. Wenn auch die Seitenflächen Widerstand erzeugen, dann ist die Fläche viel größer.

Zuletzt noch ein kleineres Kaliber, die 7,5 cm Feldkanone 18. Daten: 5,83 kg Geschossgewicht, 9.425 m Reichweite, 580 m/s Anfangsgeschwindigkeit. Hier erhält man die größte Weite bei einem niedrigen Winkel:

Flugbahn 345,1 Grad

82,25 s Flugzeit

33.008,9 m Sx

8.421,9 m Hmax

558,1 m/s vakt

Auch hier erhalte ich eine deutlich höhere Reichweite. Die Simulation hat also deutliche Mängel und müsste mit den realen Flächen und (geschwindigkeitsabhängigen) cw-Werten rechnen, diese liegen mir aber nicht vor.

Jubelfeuer

Zuletzt noch eine Frage, die ab und zu auftaucht: Wie gefährlich ist es, in die Luft zu schießen? Wenn ein Diktator gestürzt wird, schießen die Leute ja gerne in die Luft und Gerüchten zufolge sollen die Kugeln selbst dann noch lebensgefährlich sein, wenn sie wieder herunterkommen. Ich habe mal einen Winkel von 80 Grad genommen. Das modellierte Geschoss ist eine 7,62 x 39 mm Patrone, das ist das Format, das die Kalaschnikow nutzt, das wohl am häufigsten eingesetzte Sturmgewehr. Die Patrone wiegt 7,9 g und wird mit 730,3 m/s abgeschossen.

Die Patrone hat noch eine ziemliche Geschwindigkeit drauf:

80,0 Grad

103,54 s Flugzeit

9.270,9 m Sx

14.150,8 m Hmax

457,2 m/s vakt

Die Höhe und Reichweite erscheint mir deutlich zu hoch, aber gefährlich dürften die Patronen auch noch sein, wenn sie nur mit der halben Geschwindigkeit ankommen. Dies würde mit den 2-3 km Maximalhöhe, die genannt werden, korrelieren.

11.3.2017: Deutschland im Knebel der Automobilindustrie

Seit der Bankenkrise 2008 scheinen die Banken frei Hand zu haben. Sie werden mit Steuermittel gerettet, weil sie "systemrelevant" werden und sie scheinen so einflussreich zu ein, das nicht mal nach der Bankenrettung Gesetze erlassen wurden, die einen solchen Crash wieder verhindern. Doch ich denke, Deutschland ist viel stärker im Griff der Automobilindustrie.

Erinnern wir uns: 2009 war nicht nur das Jahr, in dem Banken gerettet wurden, (die Commerzbank ist immer noch unter dem staatlichen Schutz) sondern auch die Wirtschaft strauchelte. Viele Firmen teilweise mit langer Tradition, gingen in die Pleite oder wurden von Hedgefonts übernommen Schießer, Quelle, Märklin, WMF. Die einzige Branche, der die Regierung aber neben den Banken half, war die Automobilbranche. Damals gab es eine "Abwrackprämie" von 2.500 Euro beim Kauf eines Neuwagens. Die Klammern habe ich gesetzt, weil das nicht an das Alter des Fahrzeugs gekoppelt war. Man konnte also noch relativ neuen Wagen "abwracken" und die Prämie kassieren. Abgewrackt wurde auch nur wenig, die meisten Fahrzeuge gingen in den Ostblock.

Bei nur wenigen anderen Industrien ist auch der Staat mit beteiligt, so hält Niedersachsen Anteile an VW. Nun ist sicher die Automobilindustrie gemessen an der Zahl der Beschäftigten einer der größten Arbeitgeber in Deutschland. Ich bin mir nicht sicher, ob sie der Größte ist. Wenn man dies daran misst, was die Menschen für die Produkte ausgeben so dürfte vielleicht die Baubranche noch etwas größer sein. Ein Haus baut man zwar nur einmal im Leben, aber für die kosten eines Hauses kann man sich mindestens 10 Durchschnittsautos kaufen. Gemessen an der Bedeutung ist der staatliche Lenkungseinfluss gering, eher ist es umgekehrt: die Industrie verhindert aktiv Gesetze und Verordnungen, die sie für schädlich hält.

Nehmen wir den VW-Abgasskandal. Skandalös finde ich eher, dass man Jahre lang getestet hat und niemand bei keinem der vielen Labors von Bundesstellen und TÜV auf die Idee kam, doch mal ein Auto während einer normalen Fahrt zu testen. Das würde ich schon aus Neugier tun, vor allem aber um festzustellen, wie realitätsnah die Prüfstandswerte mit wahren Werten korrespondieren - oder eben nicht. Den den Leuten ist ja nicht mit Prüfstandswerten geholfen. EU-weite Abgasgrenzwerte, die in den Städten eingehalten werden müssen, resultieren ja aus realen Abgasen. Seitens der Politik hat man das einfach so hingenommen. VW muss in den Staaten Milliarden zahlen. Bei uns nichts. Sicher, wenn die Firma überall diese Unsummen (die nicht mit dem Schaden für die Käufer korrelieren) zahlen müsste, wäre sie Pleite, aber das man auch deutschen Käufern zumindest eine kleine Entschädigung zusprechen könnte, denke ich wäre durchaus möglich gewesen.

Das ist aber nicht die Ausnahme. Wann immer es um den politischen Einfluss geht, versteht es die Automobilindustrie ihre Forderungen durchzusetzen. Sind mal strengere europäische Abgasgrenzwerte in der Diskussion: die deutsche Regierung legt ein Veto ein. Geht es um die Grenzwerte von ganzen Flotten so gibt es so komische Berechnungsmodelle das z.B. Elektroautos nicht nur keine Abgase emittieren, (das tun vielleicht nicht die Fahrzeuge, aber natürlich wird auch der Strom nicht nur aus "grüner Energie" erzeugt und so müsste man auch für sie zumindest die CO2-Grenzwerte festlegen, nein ein Elektrofahrzeug senkt sogar noch die Flottenwerte, weil es in einem Verrechnungsmodell einen "negativen" CO2-Ausstoß hat. Wen wundert es da, dass in Deutschland fast die Hälfte der Elektroautos von den Herstellern selbst zugelassen sind?

Die Automobilindustrie ist zumindest in Deutschland bemerkenswert träge. Auch wenn ich nicht Elektroautos als die Lösung des grundsätzlichen Problems Mobilität ansehe, so haben sie zumindest einen Vorteil: Sie verringern die Abhängigkeit vom Erdöl, denn das ist endlich und geht von allen fossilen Brennstoffen als erstes aus. De Fakto sollte die Automobilindustrie versuchen, sich von der Abhängigkeit zu lösen. Aber das tut sie nur halbherzig. Zum einen gibt es immer wieder experimentelle Fahrzeuge, die sehr wenig Benzin verbrauchen, wie den VW-Lupo, als "3 l Auto". Aber sie schaffen es nicht in die Serienbauweise. Zum anderen ist man bei uns auch nicht so aktiv bei der Erforschung von Alternativen zum Benzin und Diesel. Mit Wasserstoff und Erdgas experimentieren unsere Autobauer schon seit Jahrzehnten. Auch hier rausgekommen für die Serie ist nichts. In Brasilien hat man wenigstens Ethanol als Treibstoffzusatz etabliert. Anders als bei den bei uns üblichen Estern von Fettsäuren hat Ethanol andere chemische Eigenschaften und der Motor muss angepasst werden. Ethanol könnte man später aus Biomasse gewinnen.

Allerdings wäre es zu einfach, nur der Industrie die Schuld zuzuschreiben. Mit Schuld sind auch Städte und Verbraucher. Der Verbraucher, weil er mit seiner Kaufentscheidung die Automobilindustrie prägt. Auch wenn man davon absieht, das viele der "Niedrigenergiefahrzeuge" so teuer sind, das man den Aufpreis meist nicht über die Lebensdauer wieder hereinholt, könnte der Verbraucher auch so die niedrig motorisierten Modelle ejr Linie kaufen. Das würde dazu führen, dass die Automobilindustrie mehr Varianten mit weniger anstatt mehr Leistung auf den Markt bringt. Schließlich reagiert sie auf die Nachfrage. Gerade das Gegenteil ist der Fall: Seit Jahrzehnten steigt die durchschnittliche PS-Zahl von Fahrzeugen. Nicht nur in einer Modellreihe, sondern auch im Durchschnitt. Alleine in den letzten 10 Jahren ist die durchschnittliche Motorleistung von 100 auf 125 PS gestiegen.

Doch ist daran nur die Automobilindustrie schuld? Nein denn die Fahrzeuge müssen ja auch gekauft werden. Die Leute kaufen eben Autos mit immer mehr PS. Ich sehe auch immer mehr größere Autos, egal ob Kombis oder SUV auf den Straßen. Selbst ein Neubaugebiet, in dem ein Stellplatz pro Wohnung vorgeschrieben ist, ist bei uns zu geparkt, teilweise beidseitig: es gibt mehr Autos als Führerscheininhaber, und da die meisten Erwachsene einen Führerschein haben, kann man von einem Auto pro Erwachsener ausgehen und davon gibt es eben in der Regel zwei pro Wohnung. Im wesentlichen gehen die "mehr PS" für mehr Masse drauf. Selbst wenn die theoretische Höchstgeschwindigkeit steigt, wo bitte kann man die noch erreichen? Selbst auf einem Drittel der Autobahnen gibt es inzwischen Geschwindigkeitsbeschränkungen.

Ein zweiter Anlass sind die nun erlassenen Maßnahmen gegen den Feinstaub in Stuttgart. Auch wenn sich Satiriker gerne über Stuttgart lustig machen: Das Problem ist nicht, dass es zu viele Autos oder zu dreckige beim Daimlerstandort gibt. Es ist die Lage von Stuttgart in einem Talkessel, 150 m unterhalb der Filderebene. Das unterscheidet Stuttgart von jeder anderen Großstadt in Deutschland. So ist der Luftaustausch behindert und bei Inversionswetterlagen, wie sie im Winter häufig vorkommen, fast ganz unterbunden. Nun sollen nur noch Euro 6 Diesel reinfahren können. Das erbost viele, weil selbst zwei Jahre alte Diesel nur die Euro 5 Norm erfüllen. Beim Zählen von Plaketten bei den Reihen geparkter Autos fand ich nicht mal diese von etwa 100 Autos hatte nur eines keine Euro 4 Plakette, die Ausnahme war dann auch ein Euro 3 Fahrzeug. Aber vorher hat man es zwei Jahre lang mit freiwilligen Aufrufen versucht. Resultat: gleich Null. Auch hier: Es liegt an den Leuten, die offensichtlich nicht ohne Zwangsmaßnahmen auf ihr Auto verzichten.

Mein aktueller Anlass für den (nicht so neuen Blog) ist ein Gesetz, das gerade erarbeitet wird. Es geht um die Autonomität von Fahrzeugen. Experimentell erprobt könnte sie bald Realität werden. Fahrzeuge de sich selbst steuern. Nun gibt es dann bei einem Unfall die Haftungsproblematik. Wie nicht anders zu erwarten setzt die Automobilindustrie ihre Vorstellung durch: Bei einem Ausfall des Systems soll der Fahrer "unverzüglich" reagieren. Die Frage ist nun, was "unverzüglich" ist. Wenn ich das so interpretiere, wie das die Gerichte bisher bei Unfällen machen, mit dem Konzept der Schrecksekunde" dann wird das herausfordernd. Man hat ja anders als sonst nichts mehr aktiv zu tun. Man müsste also die ganze Zeit aktiv den Verkehr beobachten, ohne selbst gefordert zu sein. Selbst wenn jemand nicht die Zeit anders nützt, um sich mit dem Beifahrer zu unterhalten, zu telefonieren, surfen oder etwas zu essen wird das schon nach einigen Minuten schwer. Ich halte es für realitätsfern. Vor allem habe ich Zweifel, ob solche Systeme wirklich so funktionieren wie gedacht. Sie müssen schließlich jede Situation und sei sie auch noch so unerwartet oder seltsam beherrschen. Jedes System ist aber nur so gut wie die Programmierung und ich kann mir nicht vorstellen, dass man alles einprogrammiert hat, was passieren kann. Der Mensch mag langsamer sein, aber er ist ungleich flexibler als ein Computersystem. Eine Parallele sind die Mechanismen, die wir uns für die Abschaltung von Atomkraftwerken in Havariefällen ausgedacht habe. Die haben schon zweimal versagt und ich wette, sie sind besser durchdacht als Systeme für das autonome Fahren und die Zahl der Probleme ist kleiner. Man kann es auch nicht mit anderen Systemen vergleichen wie beim Fliegen. Wenn dort der Autopilot versagt hat man Minuten, bevor das Flugzeug abstürzt und wenn ein Flugzeug von der "Luftstraße" abweicht, prallt es auch nicht in die Leitplanke oder fährt gegen ein Haus.

Wie würde ich die Zukunft von Politik und Automobilindustrie sehen? Die Politik, indem sie durch gesetzliche Vorschriften die Industrie drängt, ihre Produkte zu verbessern. Das Erste war eine Geschwindigkeitsbegrenzung für die Autobahnen. Die gibt es bei jedem anderen Land in Europa, wahrscheinlich sogar bei den meisten auf der Welt. Eine Beschränkung auf 120 km/h trägt auch der Realität von vollen Autobahnen Rechnung. Vielleicht beginnt dann auch das Umdenken bei den Käufern, die sich dann überlegen ob sie ein Auto mit 200 km/h Spitze brauchen.

Das zweite wäre der Ausbau des öffentlichen Nahverkehrs und auch überregionalen Verkehrs. Eine kürzere Taktung und größere Reichweite. Gerade am letzten hapert es: Ich wohne auf der Filderebene, 12 km von Stuttgart und 5 km von Esslingen entfernt. Zu beiden Orten komme ich direkt, nach Stuttgart aber erst durch den Ausbau der Straßenbahn vor 10 Jahren. Vorher, als ich noch studierte, musste ich zweimal umsteigen, um zur Uni zu kommen, und war über eine Stunde unterwegs. Heute ginge es 30 Minuten schneller und mit nur einem Umstieg. Doch schon einen Ort weiter ist es nur noch eine Verbindung zur Außenwelt und einen weiteren Ort weiter und man kann wirklich Probleme. Trotzdem ist mir klar wird man nicht das flache Land so versorgen können. Aber die meisten wohnen in oder in der Nähe von Großstädten und würden vielleicht auf ihr Auto verzichten, wenn der ÖPNV wirklich eine attraktive Alternative wäre. Das Zweite ist der überregionale Verkehr. Der wird nun noch vor allem der Bahn bedient, die bundeseigen ist. Also ideale Voraussetzung, um hier was zu tun. Es gäbe viel zu tun. Das Erste wäre mal das sie pünktlich ist. Denn, wenn ich eine Stunde warten muss, weil ich den Anschluss versäumt habe, dann nützen mir auch Schnellbahnstrecken nichts. Das Zweite ist die Preispolitik. In meinen Augen muss hier etwas getan werden. Es kann nicht sein, das ein Bahnticket teurer als ein Flugticket für die gleiche Strecke ist. Daneben sollte die Politik nicht Elektroautos fördern, die in meinen Augen keine Lösung für das Problem sind - auch hier wird 1 t Automasse bewegt, um 100-200 kg Personen mit Gepäck zu transportieren. Das ist ökologischer Wahnsinn. Gebt eine Prämie für Elektrofahrräder oder Elektroroller. Die gibt es sicher auch mit Dach für schlechtes Wetter, zumindest im Fernsehen habe ich solche Dinger schon gesehen.

Das Umdenken muss aber bei den Leuten beginnen. Wenn ich davon ausgehe, das die meisten Fahrten zur Arbeit gehen, und das tun viele zur gleichen Zeit, so kann man ein Auto teilen. Heute im Zeitalter des Internets müsste das kein Problem sein. Meine Idee: Man legt für jede Stadt definierte Zu-/Ausstiegsstationen im Abstand von 1 km fest (maximal 500 m oder 10 Minuten zu Fuß von jeder Wohnung aus erreichbar). Über eine App kann man dann mit seinem Smartphone angeben, wann man bei einem solchen Punkt starten möchte und wohin. Jeder, der in diese Richtung fährt und zeitlich den Punkt erreichen könnte bekommt das dann als Meldung eingeblendet und der Erste, der den "Auftrag" annimmt und am nächsten ist, bekommt den Auftrag. Für die Beförderung kann man ein festgelegtes Kilometergeld festlegen. Das hätte zwei Vorteile: Vor allem im Berufsverkehr funktioniert es gut, viele fahren da in die gleiche Richtung. Das entlastet den ÖPNV. Der auch flexibler sein kann z.B. in Zeiten, in denen nicht so viel los ist, kleinere Busse oder einen Wagen weniger bei der Straßenbahn nimmt. Wahrscheinlich wird bei Pendlern, die ja meist feste Arbeitszeiten haben, es bald so sein, dass sich hier feste Paare finden, also Leute, die zur gleichen Zeit in die gleiche Richtung müssen. Die brauchen dann auch keine App mehr.

Anstatt, dass die Politik autonome Fahrsysteme fördert oder zulässt, sollte sie das Kolonnenfahren fördern. Dabei fährt im ersten Auto jemand aktiv, die anderen werden computergesteuert an dieses erste herangefahren und sie tauschen sich über Aktionen (z.B. Bremsen aus) und können so synchron reagieren. Als Vorteil kann man die Distanzen stark verringern und im Windschatten des ersten Fahrzeugs fahren und so Sprit sparen. Zudem sinkt die Gefahr von Staus die vor allem, das zeigen Simulationen durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Verkehrsteilnehmer entstehen.

In meiner Vision benutzt man das Auto nur noch wenn man wirklich weite Strecken zurücklegt die nicht in einer Großstadt oder Ballungsgebiet enden also typischerweise im Urlaub oder man braucht es beruflich als Vertreter oder ähnliche Berufsgruppen. Aber beim "normalen" heutigem Autobesitzer, wird wenn man das umsetzt was ich beschrieben habe es vielleicht einen Punkt geben, wo er eine Rechnung aufmacht: so und so oft brauche ich ein Auto und so viel kostet mich das pro Jahr. Lohnt sich das. Vielleicht geben dann einige das Auto auf. Allerdings, ich glaube nicht, dass es die Mehrheit wird - zur Freude der Automobilindustrie, denn schon heute haben ja viele mehr als ein Auto und mehr als ein Auto kann man physikalisch nicht zur gleichen Zeit fahren. So kostet das Zweite nur, und zwar nicht nur in der Anschaffung, sondern laufend: KFZ-Versicherung, Zulassung, TÜV. Trotzdem haben die Leute schon heute mehr als ein Auto. Daher: Aussterben wird die Automobilindustrie nicht. Gerade dieses Verhalten wird aber wahrscheinlich auch dafür sorgen, dass diese autonomen Fahrsysteme sich nicht auf breiter Front durchsetzen werden. Die Leute wollen ja selbst fahren, sonst könnten sie schon heute oft Alternativen nutzen die bequemer sind und zumindest in Großstädten auch oft Zeit sparen.

Solange die Automobilindustrie aber weiter Stahlmonster mit Hunderten von PS baut eminent sie mich an eine Szene aus einem Spielfilm "Das Geld anderer Leute" aus dem Jahre 1991. In dem Spielfilm spielt Danny de Vito einen Corporate Raider, also jemand, der andere Übernehmen feindlich übernimmt und zerschlägt, um die Vermögenswerte zu verkaufen, ganz im Sinne der reaganschen Politik der Gier. Es gibt da eine Szene in der Danny de Vito eine Rede vor den Aktionären hält. Er sagt, dass es vor 100 Jahren mal unzählige Unternehmen gab, die Pferdekutschen gab. Sie alle sind vergangen und das Letzte hat sicherlich die besten Pferdekutschen gebaut, die es jemals gab. Aber sie haben sich dem Fortschritt nicht angepasst und sind Konkurs gegangen. Genau an das erinnert mich die deutsche Automobilindustrie. Sie ist nicht wirklich innovativ. Sie sorgt durch Schummelsoftware oder politische Aktionen, dass ihre mangelnde Innovation keine negativen Konsequenzen hat und wenn sie innovativ ist, dann vor allem im elektronischen Bereich. Der stammt aber von Zulieferern.


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