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Web Log Teil 523: 12.3.2018 - 23.3.2018

12.3.2018: Wetten das Arianegroup?

Es wird einmal Zeit, dass ich auch eine Wette mit den Bauern der Ariane 5/6 abschließe, die derzeit Arianegroup heißen. Derzeit, weil das fast im Jahresabstand wechselt.

Ich habe an meiner Aufstiegssimulation noch etwas mehr gearbeitet und noch mehr Raketen mit den genauen Daten erfasst und bin mir inzwischen recht sicher, dass die Simulation weitestgehend korrekt ist, weil ich für verschiedene Träger unterschiedlichster Technologie und Aufstiegsverluste fast immer die publizierten Nennnutzlasten erreiche. Das macht mich optimistisch die Nutzlast der Ariane 6 abzuschätzen.

Leider gibt es kaum Fakten über den Träger. Unter anderem ist die Trockenmasse unbekannt. In der folgenden Tabelle findet man die von mir errechnete GTO-Nutzlast für eine 185 x 35790 km Bahn, 6 Grad geneigt. Die drei Spalten besagen Folgendes:

BruttoMasse: Gesamtmasse im GTO nach Simulation

NettoMasse: Gesamtmasse im GTO nach Berücksichtigung, dass die Simulation bei der Ariane 5 ECA 11.347 kg Nettonutzlast ergibt, also 3 % mehr als real.

Nettonutzlast: Nutzlast für einen Einzelstart bei einer Masse von 6.316 kg für die Oberstufe mit VEB.

Die Oberstufentrockenmasse ist nicht bekannt ich habe hier einfach von der ESC-B hochgerechnet, da beide Stufen eine ähnliche Treibstoffzuladung und Abmessungen haben. Jedes Kilo mehr Trockenmasse erniedrigt so die Nutzlast um 1 kg.

Typ

Bruttomasse

Nettomasse

Nutzlast

Ariane 62

15.718 kg

15.264 kg

8.948 kg

Ariane 64

21.146 kg

20.536 kg

14.220 kg

Ariane 66

26.352 kg

25.591 kg

19.275 kg

Ariane 64 + 21

23.874 kg

23.185 kg

16.869 kg

Ariane 64 + 22

26.873 kg

26.097 kg

19.781 kg

Ariane 63

17.413 kg

16.910 kg

10.594 kg

Wie man sieht, komme ich auf deutlich höhere Startmassen als angegeben. Um die niedrigen von ESA publizierten 5,8 t (Ariane 62) und 12 t (Ariane 64) zu erreichen, müsste man eine um 2,2 t schwerere dritte Stufe, mithin eine Trockenmasse von 8,5 t bei nur 36 t Treibstoff haben. Natürlich gibt es auch Unsicherheiten in der ersten Stufe, doch die schlägt im Gewicht nicht so durch. Dabei habe ich sie mit 19,9 t Leermasse (Ariane 5G ESC bei vergleichbarer Treibstoffmasse: 12,2 t) schon relativ schwer modelliert.

Zuletzt habe ich noch drei Modelle simuliert, die es nicht gab, nämlich eine Ariane 6 mit 3 und 6 Boostern, die Letzte noch in mehreren Varianten.

Die Ariane 63 wäre, wenn sie technisch umsetzbar ist, in der Tat eine sinnvolle Ergänzung. Sie könnte zwei mittelgroße Satelliten von 4,5 bis 5 t Masse transportieren, als Ergänzung zur 64, die einen schweren und einen mittleren Satelliten startet.

Die Ariane 6 mit 6 Boostern kann man in mehreren Varianten umsetzen. Zum einen können die Booster alle beim Start zünden. Dann erhält man die geringsten Gravitationsverluste und eine eindringliche Nutzlast von über 19 t. Das Manko: Wenn alle 6 Booster nahezu ausgebrannt sind, errechnet sich bei linearem Schub eine Spitzenbeschleunigung von 93,5 m/s. In der Realität wird es wegen des absinkenden Schubprofils weniger sein. Aber es ist höher, als die maximal 5,5 bis 6 g, welche die meisten anderen Träger aufweisen. Ariane 5 liegt sogar unter 5 g.

Die Ariane 64 +2 in der Variante 1 zündet vier Booster daher beim Start und zwei nach Ausbrennen der ersten vier, also 132,8 s. Dadurch hat sie sehr hohe Gravitationsverluste, denn die tote Masse der anderen zwei Boostern wird die ganze Zeit mitgeführt. Die Nutzlast sinkt bei gleicher Startmasse auf 16.8 t ab. Doch es gibt noch eine zweite Variante. Man verlegt den Zündzeitpunkt so weit nach vorne, das die Beschleunigungsspitze 50 m/s nicht überschreitet. Das ist der Fall, wenn die letzten zwei Booster nach 52 s gezündet werden. Die Variante 2 hat eine längere Phase mit einer Beschleunigung über 1,6 g und fängt so sogar noch die Gravitationsverluste der Zentralstufe auf – die Nutzlast ist sogar um einige hundert Kilo höher als beim gleichzeitigen Start aller Booster und erreicht fast 20 t. Mehr als 6 Booster sind aus geometrischen Gründen an der Ariane 6 nicht möglich.

Ich verstehe übrigens nicht, warum man die Rakete nicht gleich für 6 Booster auslegt – selbst wenn 6 vielleicht niemals kommen, weil die Nutzlast zu hoch ist, so wäre damit zumindest die Ariane 63 möglich, eine Variante die sehr gut zwischen der für Doppelstarts zu kleinen Ariane 62, und der nur bei großen Satelliten voll ausgenutzten 64, liegt.

Die Wette

Nun klar formuliert meine Wette an ESA und Arianespace. Ich wette, das die Nutzlast im GTO beim Jungfernflug näher bei 14,2 t (bei 6,3 t Oberstufenmasse) liegt als bei 12 t (ebenfalls bei 6,3 t Oberstufenmasse). Klingt umständlich, ist wegen der unerkannten Oberstufenmasse aber so nötig. Nach den beiden schweren Oberstufen ESC-A und ESC-B muss man ja auf unliebsame Überraschungen gefasst sein.

Die Vega

Das nächste ist die Vega. Auch hier habe ich die Simulation angeschmissen. Bein der Vega komme ich nahezu auf die Referenznutzlast. Ausgehend davon habe ich für die Vega C eine Nutzlast von rund 2.300 kg in den Referenzorbit 700 km polar). Die Vega E, die seit einem Vertrag im November im Anschluss entwickelt wird, die erste Zündung des Zefiro 40 fand am Samstag statt. Nach meiner Aufstiegssimulation bringt der Zefiro 40 nicht viel mehr Nutzlast, weniger als 200 kg für den Referenzorbit, eher in die Richtung 100 kg.

Noch weniger Sinn mach für mich die Mini Vega. Diese Variante ohne erste Stufe erreicht bei mir in der derzeitigen Konfiguration keine Nutzlast. Das grundsätzliche Problem ist, das sie zwei Stufen mit kurzer Brennzeit und eine mit einer sehr langen Brennzeit aber niedrigem Schub hat. Damit die Letzte auf eine Bahnhöhe gelangt in der sie nicht gleich wieder verglüht, müssen die sehr steil starten. Damit bringen sie wenig der horizontalen Komponente auf. Trotzdem gelang es mir nicht, auch nur das AVUM ohne Nutzlast in einen Orbit zu bringen. Mit dem Zefiro 40 sieht es besser aus. Ich komme auf etwa 300 bis 350 kg in einen 700-km-SSO. Allerdings auch nur mit einem Trick: Ich habe beim AVUM die Treibstoffzuladung und den Schub verdoppelt, indem ich ein zweites Triebwerk und zwei weitere Tanks vorsehe. Der Platz dafür ist da. Bei 40 kg mehr Trockenmasse verbessert sich so der Strukturfaktor deutlich von 2,16 auf 3,21. Realistischerweise würde man aber eher eine weitere dritte Stufe von etwa 2-3 t Masse einfügen.

Start aus der Luft

Zuletzt noch ein anderes Ergebnis, das ich erstmals simulieren konnte. Was bringt es, wenn man eine Stufe von einem Flugzeug aus startet. Ich hab es bei der Pegasus durchsimuliert. Einmal in 12 km Höhe bei 260 m/s gestartet (936 km/h) und einmal vom Boden aus. Ich komme auf maximale Nutzlasten von 370 und 548 kg entsprechend 1224 und 514 m/s Verlust. Der Gewinn ist neben der Vorgabegeschwindigkeit von 260 m/s rund 52 m/s eingesparten Luftwidderstand, vor allem aber das man in 12 km Höhe schon mit einem kleineren Startdrehwinkel startet. Die Steuerverluste für das Drehen der Rakete sind geringer. Ich habe 45 Grad Startwinkel beim Abwurf angenommen anstatt 90 Grad beim Bodenstart. Das wäre auch eine Alternative für die Mini Vega E die dann um 100 kg auf 450 kg Nutzlast für den SSO steigt.

Raumsonden anstatt Roboter

Dann gibt es noch Neuigkeiten von den bedien Büchern. Die erste Korrektur des zweiten Bandes habe ich von Elendsoft zurückbekommen, hinke da beim Nachdurchlesen aber noch hinterher, weil mich eine Erkältung die letzten drei Tage ans Bett gefesselt hat. Mario wollte seine Korrektur des ersten Bandes auch bald fertigstellen, sodass ich da dann hoffentlich im Anschluss weiter arbeiten kann. Mit etwas Glück erscheint Band 1 noch vor April. Beim Titel überlege ich eine Änderung. Bisher lauten die „Roboter erkunden das Sonnensystem“ mit unterschiedlichen Untertiteln: „Die goldenen und dunklen Jahre: 1958 bis 1992“ und „Neubeginn bis Heute 1993 bis 2018“. Seit ich am ersten Cover gearbeitet habe, überlege ich ob ich den Haupttitel auf „Raumsonden erkunden das Sonnensystem“ oder einfach nur „Raumsonden!“ (mit oder ohne Ausrufezeichen) ändern soll. Der Punkt ist, dass der Titel umgebrochen wird und da rutscht das Wort „Roboter“ in eine Zeile, das sieht blöd aus und Raumsonden ist länger, zudem ist der Titel so relevanter für Suchanfragen.

Die Frage ist dann, ob ich ihn nicht ganz abändere, auf das schon beschriebene „Raumsonden(!)“ oder „Raumsonden 1“ beziehungsweise „Raumsonden 2“. Würde in die bisher nüchternen Titel einfügen. Was meint ihr?

16.3.2018: Warum gibt es Desktop-Prozessoren mit nur wenigen Kernen?

Als 2004 von Intel der erste Zweikernprozessor auf den Markt kam, kündigte Intel an, dass sich die Kernzahl jede Generation verdoppeln würde. Der Pentium D entstand im 90 nm Prozess. Seitdem gab es die Schritte 65 nm (Merom), 45 nm (Penryn, Nehalem), 32 nm (Westmere, Sandy Bridge), 22 nm (Ivy Bidge, Haswell), 14 nm (Broadwell, Skylake, Kably Lake, Coffee Lake). Wäre Intel dem Versprechen von 2005 gefolgt, so hätten wir heute 64 Kerne pro Prozessor.

Dem ist nicht so. Lange Zeit gab es maximal 4 echte physikalische Kerne im Desktopbereich. Durch Hyperthreading können diese dem Betriebssystem 8 logische Kerne vortäuschen, jedoch ist dies nicht gleichbedeutend mit 8 echten physisch vorhanden Kernen. Mit der Einführung von Ryzen gibt es auch für den Normalverbraucher mehr Kerne, sowohl von Intel wie AMD. Allerdings zu hohen Preisen. Warum hat Intel die Prozessoren mit vielen Kernen nicht umgesetzt?

Nun Intel hat es umgesetzt. Die Serverlinie, die Xeon-Prozessoren gibt es mit bis zu 36 Kernen zu kaufen. Der Beschleuniger Xeon Phi sogar mit 50 Kernen. Im Desktop Segment hat man aber lange Zeit nur maximal 4 Kerne pro Chip untergebracht. Mehr noch, erst vor wenigen Jahren flogen die Einkernprozessoren aus dem Einstiegssegment bei den Atoms aus dem Programm.

Tatsächlich hat man die Transistorenzahl pro CPU in den letzten 13 Jahren deutlich erhöht. Die erste Generation mit Mehrfachkernen, der Pentium D hatte noch 230 Millionen Transistoren bei zwei Kernen. Ein Skylake Prozessor hat 1750 Millionen Transistoren, das würde also bei gleicher Architektur für 15 Kerne reichen. Da ein Großteil der Transistorzahl auf die Caches entfällt und die nicht proportional mitwachsen, wären es noch deutlich mehr Kerne. Es wäre also möglich die Kernanzahl unterzubringen, zumal sich die Mikroarchitektur nach Aufgabe der Netburst-Architektur des Pentium 4 kaum noch geändert hat. Doch es gibt einen gravierenden Grund und den sieht man anhand dieser Tabelle:

Zugriff

Latenz

L1-Cache

4 Takte

L2-Cache

11 - 12 Takte

L3-Cahce

38 – 44 Takte

DDR4-RAM

41 Takte + 51 ns

Die Taktzahl variiert leicht je nach Modell, je höher die Taktfrequenz desto höher die Latenz in der Tendenz. Bei der höchsten Frequenz von 4 GHz die bei Skylake derzeit verfügbar ist, benötigt ein Zugriff auf das DDR-RAM so 246 Takte.

Der Grund ist relativ einfach: Die Zugriffszeit von RAM-Bausteinen hat sich seit Jahrzehnten kaum gebessert. Die 51 ns des DDR-RAM würden bei einem Zugriff pro Takt einen Maximaltakt von 20 MHz zulassen, nicht 4 GHz. Zum Glück greifen die meisten Befehle nicht auf das RAM zu, sondern interne Register oder sie haben gar nichts mit dem Speicher zu tun z.b. bei arithmetischen Operationen. Seit dem 80386 gibt es die Unterstützung von Caches, also sehr schnellen aber kleinen und teuren Zwischenspeichern. Diese sind inzwischen abgestuft. Der L1-Cache ist sehr klein, bei Skylake 32 KByte groß und getrennt nach Daten und Code. Gemeinsam ist der L2-Cache von 256 KByte Größe. Die ersten beiden Caches gibt es für jeden Kern. Gemeinsam für alle Kerne gibt es den L3-Cache. Er erlaubt es so auch schnell Threads und Daten von einem Kern auf den anderen Kern zu verschieben und erlaubt das alle Kerne mit denselben Daten arbeiten. Zudem kann man so den L3-Cache verkleinern, da er anders als die ersten beiden Caches nicht eine Kopie der Daten und des Codes pro Kern vorhalten muss.

Die Caches maskieren das langsame RAM. Der Prozessor schaut zuerst im L1-Cache nach, ob er Daten dort findet. Ist dies der Fall, so bekommt er sie nach 4 Takten. Das gleiche gilt für Befehle. Ansonsten geht er zum L2-Cache, der zwar langsamer ist, aber dafür achtmal größer. Die Chance etwas zu finden steigt also an. Der L3-Cache hat unterschiedliche Größe je nach Modell ist er bei Skylake zwischen 3 und 8 MB groß und damit nochmals mindestens 12-mal größer als der L2-Cache.

Die Caches lesen vorausschauend, transferieren also die nächsten Daten und Befehle in den Cache, bevor der Prozessor sie anfordert. Das geht, weil Code und Daten in hohem Maße lokal sind, also nicht verstreut im Speicher stehen. Nur deswegen geht das ganze Spiel auf. Denn DDR-RAM ist langsam. DDR4-RAM arbeitet mit einer Taktfrequenz von 2000 bis 2700 MHz. Pro Takt transferiert er 64 Bit, also 8 Byte. Das ergibt eine Transferrate von 19,2 GByte pro Sekunde bei 2,4 GHz. Abgerufen wird immer eine Cacheline, das sind 64 Byte, die in 8 Zugriffen des DDR-RAM übertragen werden. Das dauert bei einem Skylake Prozessor je nach Taktfrequenz 6-7 ns. Davon entfallen aber 4-5 ns, also der größte Teil auf die Wartezeit für den ersten Zugriff, denn der Basistakt, wichtig für den Zugriff hat sich seit der Einführung von DDR-RAM nicht geändert. Es sind 200 MHz nicht 1600 oder 2400.

Das System funktioniert, sofern man nicht die Daten kreuz und quer aus dem Speicher abruft, wie man es in Benchmarks provozieren kann. Es gibt aber eine Einschränkung: Die Bandbreite des DDR4-RAM verteilt sich auf alle Prozessorkerne. Bei 4 Kernen und einem Modul sind es 4,8 GByte pro Kern. Hätte der Prozessor nun 32 Kerne, so würde das auf 0,6 GB<te/s pro Kern sinken und damit auf ein zu geringes Niveau. Das sind bei 64 Bit Werten nur 75 Millionen Worte pro Sekunde, mithin dürfte bei einem 4 Ghz-Prozessor nur jeder 50-ste Befehl Daten holen oder Schreiben und das ist nicht der Fall.

Es gibt zwei Möglichkeiten dies zu umgehen: größere Caches, damit Zugriffe auf den Hauptspeicher seltener werden und mehr Speichermodule. Beides findet man bei Xeon Serverprozessoren. Größere Caches verringern die Wahrscheinlichkeit, dass man Daten überhaupt aus dem Hauptspeicher holen muss. Serverprozessoren haben daher größere Caches. Je nach Typ bis zu 33 MB, während es bei den aktuellen Desktopprozessoren 3 bis 8 MB sind.

Wichtiger ist aber: Der Chipsatz der Mainboards für Serverprozessoren unterstützt mehr Steckplätze. Mainboards für Desktoprechner haben zwei bis vier Modulsteckplätze, Serverboards acht bis 16. Damit kann man nicht nur mehr RAM ansprechen, sondern es steigt auch die Geschwindigkeit. Daten können z.B. nacheinander in mehreren Modulen abgelegt werden. Der Cache kann dann nicht nur eine Cachline abfragen, sondern eine pro Modul. Er erhält die Daten dann zwar nicht schneller, aber er ruft gleichzeitig mehr Module ab, ihre Datenübertragungsrate addiert sich.

In Desktoprechnern ist es meist üblich das man nur einen oder zwei Steckplätze nutzt, z. b. Ein 4 GB Modul im ersten Steckplatz bei preiswerten Rechnern und zwei 4 GB Module mit beiden belegten Steckplätzen bei besser ausgestatteten Rechnern. Mehr Steckplätze werden selten benötigt und nur wenige User rüsten später auf. Daher findet man meist nur zwei Steckplätze, da dies Kosten spart bei der Herstellung aber auch beim Chipsatz, der entsprechend viele Steckplätze unterstützen muss.

Ein zweites Speichermodul beschleunigt den Rechner typisch um 6 bis 10 %. Das ist wenig, aber immerhin billiger als einen 6-10 % schnelleren Prozessor zu kaufen, der vor allem bei hoher Taktfrequenz sehr teuer ist. Die Datenübertragungsrate ist dagegen weniger wichtig. Eine um 20 % höhere Taktfrequenz beim DDR-RAM (z.B. 2400 anstatt 2000 MHz) bringt typisch nur 2-3 Prozent mehr Geschwindigkeit, weil die Zugriffgeschwindigkeit wie oben erläutert der am längsten dauernde Teil eines Transfers ist.

18.3.2018: Was ist typisch deutsch?

An die Frage wurde ich vor einigen Tagen erinnert. Da bekam ich folgende E-Mail:

„Guten Tag Herr Leitenberger, 

Seit einigen Monaten lese ich ihren Blog und geniesse es sehr. 

Das Internet hat ja bekanntlich traditionelle Medien umgekrempelt. Daher versuch ich seit ca. einem Jahr, die Media (oder Open-Source Software)  die ich lese (benütze) zu unterstützen. 

Normalerweise mit einem Monatlichen Beitrag von £1. Meine Idee dahinter ist das wenn das jeder tut und Jemand ein paar Tausend Leser hat, kann man schon davon leben und weiterhin das produzieren das ich zu schätzen weiss. 

Haben sie ein Patreon oder PayPal Account wo man sie unterstützen kann?“

Ich habe dem Schreiber geantwortet, auch das dies nach 11 Jahren Blog das erste Mal ist, das irgend jemand etwas dafür spenden will. Einen Paypal-Account habe ich, bei meinen Programmen sogar einen Spenden Button. Bisher habe ich da so über die Jahre um die 100 bis 200 Euro eingenommen, aber ich mache die Programme ja primär für mich und stelle nur die Online von denen ich denke das sie auch andere interessieren. Das wenigste obwohl die meisten in Deutsch sind von Deutschen Spendern, kann man ja anhand Name und Emailadresse erkennen, sondern aus dem Ausland.

Meine persönliche Erfahrung ist, das Deutsche Leser die Mentalität haben alles für kostenlos anzunehmen. Das scheint nicht nur meine Beobachtung zu sein, in einem Film über den Amiga wurde auch gesagt, das ein Problem für Softwareentwickler war, das er sich in den USA kaum verkaufte und es in Europa einige Staaten gab wo kaum Software verkauft, dafür getauscht und raubkopiert wurde. Genannt wurden Schweden und Deutschland. Julian Eggerbracht, Gründer von „factor 5“: „In Deutschland geriet die Software-Piraterie völlig außer Kontrolle, Es ist merkwürdig, aber die Deutschen, und ich glaube auch die Skandinavier, kaufen ungern Software. Ich habe nie verstanden warum“. (Bei 1:08:15) Also liebe deutschen Amigafans, ihr seid Schuld, das der Computer eingestellt wurde! In einer neunteiligen Reihe über die Geschichte des Computers wunderten sich einige spätere Journalisten, die über ihre C64 Zeiten berichteten, das Softwarefirmen überhaupt Geld verdienten, denn sie hätten Spiele nie gekauft, sondern nur getauscht.

Ich könnte das noch fortsetzen. Ich bekomme immer wieder Mails in denen ich mehr oder weniger unverhohlen gebeten werde, Journalisten die Recherchearbeit abzunehmen indem sie mich über Grundlagen oder Projekte ausfragen, anstatt diese zu recherchieren. Allerdings hat noch niemals einer der Adressaten gemeint, dass man die Arbeitszeit des Anderen, die dafür drauf geht bezahlen könnte. Dabei ist das anders als bei Privatpersonen, die auch Fragen stellen, ja mit einem offensichtlichen Gewinn, nämlich eigener eingesparter Arbeitszeit verbunden.

Ich glaube nicht das man in Deutschland mit einem Blog einfach so Geld verdienen kann. Zumindest nicht wenn man nur auf Spenden oder andere Einkünfte angewiesen ist, die nichts mit Produkt-Placement oder -werbung zu tun haben. Einige finden es ja schon verwerflich, wenn man nur die gesetzlich zustehende Vergütung der VG Wort in Anspruch nimmt, wie ich Rückmeldungen entnehme. Dabei würde die bei 12,5 Euro pro Blog (und das auch erst bei 2500 Aufrufen/Jahr) nur für den Lebensunterhalt ausreichen, wenn ich jeden Tag drei bis vier davon schreiben würde, was zeitlich unmöglich ist. Von 2.500 Zugriffen pro Blog und Jahr ganz zu schweigen, da müsste ich rund zehnmal mehr Besucher haben, als in Wirklichkeit. Drei bis vier Blogs pro Jahr reißen die Grenze.

Geld verdienen kann man im Web wohl am besten mit Youtube Channels und versteckten oder offensichtlichem Produktmarketing, aber nicht mit Blogs. Nun muss man das nicht machen. Ich schreibe ja auch Bücher. Ich bin nicht der einzige der über Raumfahrt Bücher schreibt. Es gibt da andere. Aber ich bin der einzige, soweit ich zumindest weiß, der viel blogt. Wenn ich vom Schreiben leben will, ist das logisch: An einem Buch verdiene ich was, an einem Blog nichts. Wer hier regelmäßig vorbeischaut weiß, das das nicht meine Intension ist. Ich schreibe einen Blog um meine Meinung kundzutun oder zu diskutieren. Ich denke gerne über Dinge nach oder überlege was möglich wäre, und versuche das auch technisch zu umreisen und mit Fakten zu füllen und so was könnte ich nicht als Buch herausbringen, zumindest würde das kaum jemanden interessieren.

Was mir vielmehr auffällt, ist eine wie ich finde typische deutsche Eigenschaft. Wir sehen in Dingen zuerst mal erst die negativen Aspekte. Es ist nun mal so, das ich in Deutsch kein Meister bin. Ich bekomme regelmäßig E-Mails in denen man sich darüber beschwert. Fast nie aber in einer Mail die Kombination von Lob und Kritik, sondern entweder die Leute stört es nicht und ich bekomme ein Lob oder eine Kritik, wobei die meistens so abgefasst sind das die Autoren die fachliche Information bezweifeln, weil ja die Rechtschreibung nicht stimmt. Ich verstehe bis heute nicht was solche Leute antreibt, überhaupt eine Mail zu schreiben. Sie kommen über Google auf eine Webseite, stellen fest das die Rechtschreibung nicht stimmt, verlassen sie aber nicht sofort wieder, sondern lesen sie durch und empören sich soweit das sie eine Mail schreiben. Was in einem solchen Menschen vorgeht verstehe ich nicht. Er hat ja nichts für die Information gezahlt. Er könnte einfach woanders hingehen, was keine Zeit kostet. Stattdessen schreibt er eine Mail, die ihn auch noch Zeit kostet, um sich über etwas zu beschweren, was wenn er nur einen Augenblick nachdenkt, unveränderlich ist. Oder was wäre das was der Mailschreiber fordert? Das ich mehrere Jahre lang nochmals Deutsch pauke? Für jeden Beitrag mehrere Hundert Euro für einen Lektor ausgebe, aber natürlich ihn immer noch umsonst online stelle?

Das ist nur eines was mir auffällt was typisch Deutsch ist. Wenn ich darüber nachdenke fallen mir „typisch deutsche“ Eigenschaften ein wie Pünktlichkeit, Disziplin, Fleiß, Ordentlichkeit. Aber auch negative Eigenschaften wie eine gewisse Ordnungs. und Vorschriftenhörigkeit: das Einhalten von Vorschriften, egal wie unsinnig sie sind, das fehlende Anzweifeln der Obrigkeit. Eine oft fehlende Toleranz und Weltoffenheit, eine Beschränktheit die sich darin äußert, dass man meint überall müsse alles so sein wie man es als gut oder optimal ansieht, eine gewisse mangelnde Flexibilität. Lieber etwas durchplanen und perfekt zu machen als eine schnelle Lösung umzusetzen. In gewisser Weise sind unsere schlechten Eigenschaften die negativen Seiten der positiven, wenn man es übertreibt oder wenn man keine Kompromisse macht.

Mir fielen enorm viele Dinge im Alltag ein, wo man dies sieht. Die negative Seite der Ordentlichkeit sehe ich jeden Tag im Straßenverkehr: Zig Verkehrsschilder die alles regeln sollen, ein Großteil davon kenne ich nicht. Weil es so viele und so viele verschiedene sind, denke ich werden sie die meisten übersehen oder nicht verstehen. An einer Straße die den Fußgänger/Fahrradweg kreuzt und bei der es einen Fußgängerweg gibt der auf den kombinierten Weg mündet, steht ein Schild mit einem durchgestrichenen Fahrrad. Was es bedeutet, verstehe ich nicht. Meine beste Deutung ist das ich wohl als Fahrradfahrer nun auf die Straße wechseln soll anstatt auf dem Fußgängerweg zu bleiben, aber das die Straße komplett für Fahrradfahrer gesperrt ist kann ja wohl nicht sein. Autos und Fußgänger können ja auch passieren und irgendwie verengt ist sie auch nicht.

Im Straßenverkehr kann man sehr gut die Ordnungshörigkeit beobachten. Zum Beispiel bei Ampeln. Wenn Fußgänger obwohl links und rechts weit und breit kein Auto zu sehen ist nicht einfach die Straße überqueren, sondern den Knopf drücken und auf das Signal warten (ich rede nicht von einer automatischen Ampel sondern einer die nur auf Knopf reagiert).

Wenn ich Radiowerbung höre, dann dreht sich fast alles immer nur um den Preis. Da werden Wochenendsangebote die reduziert sind beworben. Sonderaktionen bei Möbelhäusern oder Prämien beim Autokauf. Das Produkt scheint gar nicht zu interessieren, sondern nur der Preis. Hmm wenn ich das in der Konsequenz durchdenke sollte ich vielleicht einfach meine rund 60 MByte in der Website ohne jede Änderung 1:1 in ein Buch kopieren und die 100 Bücher dann für je 10 Euro verkaufen. Ist ja billig und offensichtlich ist der Inhalt ja nicht wichtig, sondern nur der Preis. Bei Lebensmittel scheint es ja auch nicht auf Qualität oder Tierwohl anzukommen, sondern nur auf den Preis. Das Dumme: ich bin zu sehr deutsch, und dazu gehört auch etwas ordentlich zu machen, perfekt zu machen und daher kann ich das nicht.

Aber solche Eigenschaften sind nicht in Stein gemeißelt. Sie ändern sich. Zum einen durch die Kultur und Sozialisation. Relativ deutlich, fast 30 Jahre nach dem Fall der Mauer ist das der Osten anders tickt. Er ist tendenziell ausländerfeindlicher. Ganz einfach, weil dort nicht nach dem Krieg viele Ausländer hinzu kamen die im Westen während der Wirtschaftswunderzeit sogar aktiv angeworben wurden. Die Linke hat dort viel bessere Wahlergebnisse mit ihrem Programm der Vollversorgung durch den Staat, ebenso die AFD deren Ergebnis ja nicht nur auf dem Ausländerhass beruht, sondern auch auf einer gewissen Beschränktheit und Neid die man nach der Vereinigung als „Meckerossis“ bezeichnete. Schon damals wendete sich das gegen Ausländer, man denke nur an Hoyerswerda und Rostock. Was mich vielmehr erstaunt ist das dieser Unterschied nach 30 Jahren noch da ist. In der Zeit ist eine gesamte Generation aufgewachsen die nicht in der DDR groß wurde, eine Genration die nur in der DDR aufwuchs ist gestorben. Trotzdem scheint dieser Ost-West Unterschied kaum abgeflaut sein. Bei dem Ausländerhass kann ich zumindest den Aspekt das es nach wie vor so ist das in den neuen Bundesgebieten es weniger Menschen mit „Migrationshintergrund“ gibt als Faktor sehen. Aber sonst müsste sich doch die Mentalität dem Westen angleichen. Das tut es aber nicht und wenn, dann nur langsam. Selbst die Medien machen da mit. So wurde kritisiert, das es im neuen Kabinett keinen Minister aus „Ostdeutschland“ gab. Hä? Werden nun Leute nicht nach Qualifikation, sondern nach Quote berufen? Neid auf andere ist irgendwie auch was typisch deutsches. Für Deutsche undenkbar: in einigen Ländern der Welt kann man die Steuerklärung aller öffentlich einsehen, so in den USA und einigen skandinavischen Ländern. Das wäre bei uns undenkbar. Gerade erst wurde durch Gerichtsurteil entschieden das ein Arbeitnehmer das Recht hat zu erfragen was der Durchschnittsverdienst für die Tätigkeit ist die er ausübt. In den USA ist man sogar stolz darauf was man verdient und macht das öffentlich. Das würde bei uns nur zu einer Neiddebatte führen. Na ja, nicht überall. Während man sich gerne über Boni bei Manager aufregt, scheint sich niemand über viel höhere Verdienste bei Fußballspielern aufzuregen.

Auf der anderen Seite gibt es eine Generation der „Digital natives“ die mit dem Netz aufwachsen und ich denke das färbt ab. Man sieht wie etwas woanders ist und so werden typisch deutsche Angewohnheiten abgeschliffen. Sie sind weltoffener, reisen mehr durch die Welt und das erweitert das eigene Weltbild. Ich denke eine der Folgen der sonst so beschriehenen Globalisierung wird auch sein, das sich nationale Identitäten verringern. Es weniger typische Eigenschaften gibt. Man sieht das ja schon an der Küche. Pizza, Burger & Co gibt es weltweit. Dafür verschieden typische regionale Spezialitäten, auch weil immer weniger selbst kochen, sondern zu fertig- oder Halbfertigerrichten greifen. Mal sehen wie das in 20 Jahren ist.

Ich bin glaube ich ziemlich deutsch, sowohl in den positiven wie negativen Eigenschaften. Ich würde sogar noch weiter gehen und mich eher als typisch Schwäbisch bezeichnen. Denn ich bin phäb (nein Katzelmacher das übersetze ich nicht für dich), habe etwas von einem Tüftler. Wie bei vielen anderen Schwaben dreht sich bei mir zu viel um Geld und Schaffa. Immerhin bin ich nicht vom Kruschteln befallen, dafür mein Brduer und vor allem meine Schwester. Ich habe als typischer Schwabe ein Defizit an Diplomatischem Geschick und gehöre zu der Gruppe der „Hocketen-Schwaben“, also denen die gerne hier bleiben, keinen Drang haben woanders hinzugehen. Es gibt ja noch die andere Gruppe der Schwaben, die so schnell wie möglich woanders hingehen und dort dann oft berühmt werden.

20.3.2018: Faktenbasierte Politik: Verkehrspolitik

In meiner lockeren Reihe über Politik, die sich nicht nach den Interessen von Lobbyverbänden richtet oder wichtige Reformen nicht durchführt, weil die Parteien Angst vor verlorenen Wahlen haben, nehme ich mir heute die Verkehrspolitik vor. Die Anregung dazu bekommt man fast täglich, wenn man in den Nachrichten von neuen Skandalen um das Automobil und die Automobilindustrie hört oder einfach nur im Straßenverkehr unterwegs ist.

Mein einfacher Grundsatz ist, dass auch im Straßenverkehr jeder gleichberechtigt ist. Woanders wäre jede Abweichung von dem Grundsatz undenkbar. Vor dem Gesetz sollten ja auch sonst Reiche und Arme, Männer und Frauen gleichbehandelt werden. Sicher nicht immer, aber nicht so wie beim Verkehr.

Der zweite Grundsatz ist, das Mobilität für jeden möglich sein sollte. Natürlich wird es nie für alle gleich sein. Es wird immer so sein, das das Land benachteiligt wird. Es wird auch immer so sein, das es mit dem Auto bequemer und schneller als mit Bus und Bahn ist. Aber ich stelle fest, dass es bei uns durchaus Gegenden gibt, wo der ÖPNV ganz schlecht ist und man ohne Auto fast nicht auskommt. Zudem hat die Bahn seit Jahrzehnten ihr Streckennetz immer mehr verkleinert. Dagegen wurden immer mehr Straßen gebaut. Ziel der Politik sollte es sein. Dieses Ungleichgewicht zu verringern, sprich das Grundrecht Mobilität ohne Auto überall umzusetzen.

Die Straße ist zum Fahren da

Eigentlich ist es schlimm, wenn ich diese platte Wahrheit schreiben muss. Die Straße dient dazu, dass man sich durch Städte bewegt. Sie ist kein Parkplatz. Bei uns sind die Straßen zugeparkt. Manchmal, obwohl es genügend Platz hätte, beide Seiten, sodass zwei entgegenkommende Autos nicht aneinander vorbeikommen, wenn nicht einer in eine Parklücke fährt. Für die Parker, in der Regel Anlieger, ist es offensichtlich schon zu viel verlangt, wenn sie die Straße zum Auto überqueren müssen oder mal die Straße in die falsche Richtung verlassen und dann einen kleinen Umweg fahren müssen. Der erste und am einfachsten umzusetzende Ansatz ist, das Parken auf der Straße prinzipiell verboten ist, außer es gibt eine Ausnahmeregelung. Natürlich ist mir klar, dass man mit einem Verbot nicht den Mangel an Parkmöglichkeiten löst. Aber es ist ein erster Schritt. Es übt Druck aus, spätestens, wenn man das erste Knöllchen an der Windschutzscheibe hat. Zudem kann man so das Parken kanalisieren, indem man dann das Parkverbot für bestimmte Zonen, z.B. in der Mitte eines langen Stücks ohne Abzweigung, wo man auch durch Verengung der Fahrfläche noch gut aneinander wobei kommt und keine Sicht zu den Abbiegungen zu Querstraßen verdeckt, erlaubt. So kämen auch Autofahrer schneller vorwärts und es wäre sicherer, denn die parkenden Autos rauben auch Sicht. Sicht auf Fußgänger, die die Straße überqueren wollen aber auch generell die Seite wo ja auch was anderes passieren kann das sie Straße betrifft (rollender Ball etc.). Der Paktplatz auf der Straße ist natürlich nicht kostenlos. Wenn sie woanders einen Stellplatz für ihr Auto haben wollen, kostet der auch Geld. 20 Euro pro PKW/Monat halte ich für angemessen. Dafür könnte man eine Plakette erweben sie einen zum Parken berechtigt und die man sichtbar im Fond unterbringen muss, ähnlich wir heute eine Parkscheibe. Geschäfte, die nicht genügend eigene Parkplätze haben, müssten analog entsprechend ihrem Publikumsverkehr welche anmieten, wobei diese Mieten natürlich höher sind – es parken während des Tages ja viele auf dem Parkplatz.

Langfristig müssen die parkenden Autos aber weg von der Straße. Dazu gehört eine bundesweit verbindliche Vorschrift, das bei allen Neubauten man pro Person 0,6 Parkplätze vorhalten muss – das entspricht dem Bundesdurchschnitt: Es gibt bei 82,5 Millionen Einwohner derzeit 46,5 Millionen PKW. Derzeit sieht das anders aus. Für eine Wohnung für vier Personen muss man nur einen Stellplatz vorhalten. Partner oder volljährige Kinder dürfen also entweder kein Auto besitzen oder müssen auf der Straße parken. Ebenso müsste man gerade in Innenstädten zeitlich begrenzt einen Baustopp für Wohnbauten einführen. Stattdessen dürften nur Parkhäuser oder Parkplätze gebaut werden, um gerade die Innenstädte von Dauerparkern zu entlasten.

Als Folge wird man langfristig mehr Platz in den Städten haben. Den kann man nutzen, um eine durchgehende Fahrradspur einzurichten. Langfristig wird man bei Baumaßnahmen die Straße in der Breite verkleinern, die Parker sind ja weg und dafür einen Fahrradstreifen einrichten.

Das Auto ist Luxus

Das ist nicht nur meine Meinung, das ist auch die Sicht des Gesetzgebers und der Gerichte. Kein Harz-IV Empfänger hat Anspruch darauf, dass man ihm sein Auto zahlt. Das Auto war auch mal Luxus. Die Misere, die wir haben, kommt dadurch zustande das zu viele diesen Luxus genießen. Wenn man diesen Ansatz aber verfolgt dann hat in anderen Bereichen der Staat das Bestreben den Hang seiner Bürger zu Luxusartikeln zu bremsen. Für alkoholische Getränke gibt es z.B. eigene Extrasteuern auf die normale Mehrwertsteuer oben drauf, ebenso auf Kaffee und Tabak. Also warum nicht die KFZ-Steuer als Luxussteuer ansehen? Eine Luxussteuer wird immer prozentual zum Wert draufgeschlagen. Wer es sich leisten kann, einen Porsche zu kaufen, soll eben mehr Steuer zahlen als, wer einen Dacia kauft. Ein Auto wird heute im Durchschnitt 12 Jahre benutzt. Mein Ansatz ist es, das man, wenn man sich den Luxus leistet, vierstellige Eurobeträge auszugeben, nur um schneller vorwärtszukommen man den gleichen Betrag auch an Luxussteuer aufbringen kann – bei anderen Luxusgütern liegt die oft auch so hoch wie der Warenwert selbst. Bei 12 Jahren Lebensdauer wäre dann 1/12 des Anschaffungswerts des Fahrzeugs pro Jahr zu bezahlen. Und zwar unabhängig davon, ob es zugelassen ist oder nicht. Sein Wert verfällt ja, auch wenn es nur in der Garage steht. Das reduziert das so beliebte Fahrzeugsammeln, wie bei meinem Bruder: Der hat als Einzelperson drei Autos. Zugelassen ist immer nur eines. 2016 machte die Automobilindustrie einen Inlandsumsatz von 148,6 Milliarden Euro, man könnte also mit 12 Milliarden Euro KFZ-Steuer pro Jahr rechnen. Da das nur der Umsatz der Industrie ist, dazu aber noch die Marge des Handels kommt eher mehr. Bei 20.000 € Durchschnittsneupreis pro Auto und 12 Jahren Nutzungsdauer wären es bei 46,5 Milliarden Autos 77,5 Milliarden Steueraufkommen pro Jahr. Derzeit sind es 8,95 Milliarden, die aber natürlich auch aus den LKW stammen. Ich denke das es sicher 70 Milliarden Euro mehr sind als heute. Die kann man darin stecken, die Alternativen zum Auto zu fördern. Zum einen mal der ÖPNV. Ein Jahresticket zu meinem Arbeitsplatz kostete, als ich noch arbeitete, rund 610 Euro. Dabei gilt die Region um Stuttgart nicht gerade als billig. Wenn man die 600 Euro als Durchschnittswert nimmt, dann könnte man jedem Bundesbürger kostenlose Fahrten mit Bus und Bahn zugestehen und hätte immer noch 30-40 Milliarden aus der Luxus-KFZsteuer pro Jahr für den Ausbau von Alternativen wie besseren und mehr Strecken für Fahrradfahrer/Fußgänger, Wiederaufbau des Schienennetzes, das jahrzehntelang abgebaut wurde, mehr Busse und kürzere Takte übrig. Das Letzte würde sich fast zwangsläufig ergeben, weil ja viel mehr Bus und Bahn fahren würden und die entsprechenden Betriebe mehr Gelder hätten, denn derzeit fährt ja nur ein Bruchteil der Bevölkerung mit dem ÖPNV.

Und Nein, das ist ein Unterschied zu einer Gebühr, die derzeit für das Vermeiden von Fahrverboten diskutiert wird. Bei denen muss man um in eine entsprechende Stadt fahren zu dürfen eine Monats- oder Tageskarte des entsprechenden Verkehrsbetriebes kaufen und unter die Windschutzscheibe klemmen. Damit regt man zwar Denkprozesse an, doch das gilt nur für die Fahrt in diese Zone. Bei meinem Ansatz finanziert man auch die Karte des Fußgängers mit und man kann damit auch Fernzüge nutzen.

Klar ist, dass dies nicht ewig so gehen wird. Das Ziel ist es ja die Zahl der Autos zu reduzieren und damit sinken auch die Einnahmen aus der Steuer. Stufenweise müsste man dann einen Sockelbetrag für den ÖPNV einführen, den man z.B. über die Erhöhung der Grundsteuer finanzieren könnte. Ich denke es wird aber selbst wenn niemand mehr Auto fährt, deutlich günstiger als heute sein, weil heute die Busse eigentlich nur zu den Spitzenzeiten, wenn alle zur Arbeit fahren und von der Arbeit kommen, voll sind. Für Gelegenheitsfahrer, das ist die Krux, ist es nämlich ziemlich teuer. Rechne ich z.B. mein Jahresticket bei 220 Arbeitstagen auf eine Fahrt herunter, so kostet die Fahrt hin/zurück rund 2,4 Euro, für den weg zur Arbeit und zurück. Nimmt man noch andere Fahrten an Wochenende oder zu anderen Zeiten hinzu so sind es vielleicht 1,5 bis 2 Euro. Dagegen kostet das Einzelticket hin und zurück rund 6 Euro, ist also dreimal teuer. Wäre der ÖPNV kostenlos, so würden viel mehr Gelegenheitsnutzer ihn nutzen und die Busse und Züge wären auch zu anderen Zeiten voller. Tübingen hat das mal durchgerechnet und kommt auf 15 Euro/Bürger, also 180 Euro pro Jahr. Da ist meine Grundsteuer, für die ich derzeit keine Gegenleistung bekomme, deutlich höher. Eine Entlastung gäbe es, weil es immer noch Autos geben wird. Nicht jeder wird sein Fahrzeug aufgeben. Zudem wird man von den 30-40 Milliarden Euro, die man anfänglich für den Ausbau alternativer Wege hat, immer weniger brauchen, wenn die nötige Infrastruktur steht und damit den Rückgang der einnahmen aus der Automobilluxusteuer finanzieren.

Das Endziel sollte es sein, dass es eine attraktive alternative zu dem Auto gibt. Das heißt einen ÖPNV mit attraktiver Taktung, der auch entlegene Regionen anfährt. Er könnet durchaus abgestuft sein mit Bussen, die nur innerhalb ein bis zwei Orten verkehren und Bahnhöfen mit Zügen die nur jeden Ort anfahren dafür schneller unterwegs sind. Dazu natürlich ein Wegenetz in dem auch Fußgänger und Fahrradfahrer eigene, genügend breite Wege haben.

Diskriminierungen aufheben

Ich rate jedem mal als Fußgänger an einer Ampel auf die Uhr zu schauen. Da sieht man dann sehr schnell, wie gleichberechtigt die Verkehrsteilnehmer sind. Typischerweise haben Autos dreimal so lange grün wie Fußgänger. Eine Ampel, die mich ziemlich ärgert, hat einen 3-Minuten-Rhythmus für Fußgänger. Man muss also im Extremfall 3 Minuten warten, eine Zeit in der drei Autospuren jeweils zweimal grün/rot nacheinander haben. Das ist eine Unverschämtheit. Taktungen sollten daher gleich für Autos und Fußgänger/Fahrradfahrer sein.                   

Bei Straßen für Autos ist es selbstverständlich, dass zwei Autos nebeneinander fahren können und noch Platz haben. Die meisten Gehwege, die ich kenne, sind so schmal das, wenn einem jemand entgegen kommt, es knapp wird, vor allem wenn dann noch da ein Auto parkt. Von Fahrradwegen (wenn es sie überhaupt gibt, mal ganz zu schweigen. Ziel ist es also auch für Fußgänger und Fahrradfahrer genügend breite Wege zu schaffen, deren Platz man am einfachsten von der Straße wegnimmt. Meiner Ansicht geht ein kombinierter Fuß-/Fahrradweg durchaus, wenn er breit genug ist, dass man ausweichen kann. Das Problem sind ja meistens Fußgänger, die entweder auf der falschen Seite laufen (weil sie möglichst weit weg von der Straße sein wollen), oder in Gruppen oder gerade eine Unterhaltung führen und dabei den weg blockieren. Das tun sie, auch wenn man einen Teil als eigenen Fahrradweg ausweist. Bevor jemand meckert: ja es gibt auch Fahrradfahrer, die in Gruppen fahren und die gesamte Breite blockieren, aber sie sind seltener als die Fußgänger mit demselben Verhalten.

Zwischenmaßnahmen

Es mir klar, das man nur mit dem Vergällen des Autofahrens keine Probleme löst. Damit gibt es ja nicht auf den Schlag Alternativen, die müssen erst entstehen. Auf der anderen Seite wird es in dünn besiedelten Gebieten immer problematischer sein ein ÖPNV-Netz aufzubauen, das sich trägt – man könnte hier mal über kleinere Busse oder einen Shuttle-Service nachdenken, das reduziert zumindest die Unterhaltskosten. Auch für die Städte, die jetzt schon mit Luftreinhaltungsvorschriften und zu vollen Straßen zu kämpfen haben, braucht man eine schnelle Lösung.

Das naheliegende ist es für die Einhaltung der Luftreinhaltungsvorschriften an den Tagen nur noch Autos in die Innenstadt zu lassen, in denen nur zwei Leute sitzen. Meist ist es ja nur einer. Stichwort Carsharing. Das kann man geschäftlich als Modell aufziehen, man kann aber auch einfach die heutige IT-Infrastruktur nutzen. Fast jeder hat ein Smartphone. Man bräuchte nur eine App, wo man sein Ziel angibt, den Abfahrtszeitpunkt und andere die um den Dreh losfahren oder schon in der Richtung unterwegs sind bekommen das angezeigt und können den „Beförderungsauftrag“ annehmen. Das muss nicht mal umsonst sein. Wenn man mit einem Account angemeldet ist, kann das System von dem eigenen Konto dann einen Betrag auf den des Autobesitzers transferieren, wenn man am Zielpunkt die Ankunft bestätigt. Über die Höhe müsste man diskutieren. Ein Vorschlag von mir wäre die halbe Kilometerpauschale, die man bei der Steuererklärung geltend machen kann, schließlich halbiert man seine Kosten. Ich denke, wenn jedes Auto mit nur zwei Personen unterwegs ist, dann wären schon einige weniger auf der Straße. Und wer weiß, vielleicht kommen einige auch auf den Geschmack und nehmen mehr mit? Dann würden sich die riesigen Kombis und SUV wenigstens mal lohnen. Vor allem bei der Fahrt zur Arbeit, die ja bei vielen jeden Tag zur gleichen Zeit ist, kann man so leicht mit jemandem sich verabreden das der einen immer zur gleichen Zeit am selben Ort abholt. Wenn er noch zwei andere findet, dann ist sein Auto voll und dann ist auch die Luxussteuer leicht refinanziert und sinnvoll ausgenutzt hat das Auto dann auch mehr Sinn, als wenn es nur eine Person transportiert.

Fazit

Soviel von mir zu dem Thema. Natürlich wird es das nie geben. Die Politik wird niemals etwas tun, was irgendwie die Gewinne der Automobilindustrie schmälert. Im Gegenteil sie zahlt der ja noch Geld, wie 2009 die Abwrackprämie und letztes Jahr die Prämie für E-Autos.

23.3.2018: Spass-Raumsonden oder Miniraumsonden?

Am Wochenende habe ich Band 1 des Buchs über Raumsonden fertiggestellt. Ich habe den Vorschlag von „Ralph mit Z“ übernommen und das Buch umbenannt. Das klang gut, die Reminiszenz an Oberth fand ich auch sehr gut und Raumsonden ist im Titel drin.

Ich halte es für ein gutes Buch. Es hat nicht den Anspruch alles über Raumsonden zu schreiben. Es ist daher kürzer als die Website. Es ist aber sicher für viele eine bessere Informationsquelle. Denn ehrlich gesagt, ich glaube wirklich alles wissen wollen nur wenige. Ich gehöre zu der Minderheit. Aber ich weiß auch das es eine Minderheit ist. Ich denke in der Form ist es prägnant und informativ genug. Zu viel Information kann ja auch schlecht sein, es decken dann unwichtige Informationen die wichtigen zu. Vor allem bei russischen Sonden ist es besser. Ich habe hier noch recherchiert und die Programme sind nach Projekten geordnet. Als ich damals die Programme beschrieb waren die internen Namen nicht bekannt und ich habe mich nach den offiziellen Programmbezeichnungen Mars, Venera, Lunik und Zond orientiert.

Band 1 deckt den Zeitraum 1958 bis 1993 ab und umfasst 48 Raumsondenprogramme, mit in der Regel mit mindestens zwei Raumsonden und damit ungefähr 170 Raumsonden. Band 2, der gerade bei Mario zum Korrekturlesen ist, beschriebt dann die Raumsonden von 1994 bis 2018, also zumindest die von 2018 über die es Informationen gibt (Chandrayaan 2, Insight, BepiColombo, Parker Solar Probe). Er ist trotz 56 Raumsonden deutlich länger, 428 bis 432 Seiten. Band 1 hat 392 Seiten und davon entfallen rund 50 auf ein einleitendes Kapitel über Instrumente und Himmelsmechanik und den Anhang, der bei Band 2 viel kürzer ist.

Der einfache Grund: Bei den vielen Programmen der damaligen Zeit gab es viele Fehlschläge. Über die Programme kann man daher wenig schreiben. Vor allem ist natürlich die technische und geschichtliche Beschreibung bei einem Programm die gleiche egal ob es eine oder neuen Raumsonden gibt, nur die Mission der einzelnen Sonden unterscheidet sich. So korrespondiert der Umfang recht gut mit der Projektanzahl.

Wie bei den meisten bisherigen Büchern ist es fast komplett in Schwarz-Weiß. Lediglich zwei Karten von Pioneer Venus und Magellan der Venus sind in Farbe, da in ihnen die Höheninformationen farbkodiert sind. Das ist in dem Band kein großer Nachteil, da sowohl die meisten Fotos von Raumsonden wie auch die Bilder von ihnen im Original in Schwarz-Weiß sind. Ich sehe ja die Informationen als das wichtigste meiner Bücher an, zumal die Bilder ja nicht von mir selbst stammen. Ich glaube niemand kauft sich ein Buch wegen der Bilder, auch wenn man damit leicht Seiten schinden kann. Farbaufnahmen würden das Buch aber um 11 ct pro Seite verteuern, bei 100 Farbabbildungen, so viel sind es in Band 2, also um 11 Euro.

Band 2 brachte mich auch auf mein Thema für heute: Spaßraumsonden und Miniraumsonden Bisher wurden Raumsonden ja von Raumfahrtagenturen gebaut. Die Kommerzialisierung der Raumfahrt hat sich noch nicht zu den Raumsonden durchgesetzt. Nach wie vor sind die Missionen daher teuer. Eine Discovery-Class Mission der NASA, das „billigste“ Programm hat ein Budget von 475 Millionen Dollar und da ist der Start nicht mal dabei. Es gab zwar Vorschläge das die Industrie eine Raumsonde baut und sich die Raumfahrtagenturen auf die Instrumente beschränken. Doch das fiel nicht auf fruchtbaren Boden. Dann hatte ich damit gerechnet das engagierte private Organisationen vielleicht mal eine kleine Raumsonde bauen und als Sekundärnutzlast starten. AMSAT, die Amateurfunkvereinigung hat schon vor Jahrzehnten einen Marsorbiter geplant. Umgesetzt wurde er bisher nicht. Ebenso hat die Planetary Society zwar schon Experimente entwickelt, so die Junocam bei Juno. Aber noch keine Raumsonde gebaut.

Doch nun scheint die Zeit gekommen. Bei Hayabusa 2 und Akatsuki flogen erstmals Sekundärraumsonden mit. Die bekannteste ist sicherlich der Sonnensegeldemonstrator Ikaros. Bei Insight sollen auch einige Cubesat-Sekundärnutzlasten dabei sein, die experimentell die Signale des Landers empfangen und übertragen sollen. Experimentell, weil die NASA sich nicht darauf verlässt. Der MRO wird beim Landezeitpunkt die Landestelle überfliegen und die Daten übertragen.

Bisher hat man nicht viel von den experimentellen Sonden der japanischen Unis gehört. Am meisten noch von Ikaros der die Venus erfolgreich passierte. Dafür scheinen nun Spassraumsonden einzuziehen. Die erste war DESPATCH (ArtSAT-2), eine Sekundärnutzlast die mit Hayabusa 2 startete. Wie die Bezeichnung Artsat-2 schon aussagt, handelt es sich um ein Kunstwerk. Immerhin hat dieses Kunstwerk noch einen Peilsender den man nach dem Start verfolgen konnte. Dann gab es vor einigen Wochen den Start des Tesla Roadsters. Auch ihn könnte man als Spaßraumsonde ansehen, ich selbst würde ihn nur als hübsch aussehenden Ballast ansehen. Immerhin hat er noch einige Tage lang gesendet so unterschiedet ihn nicht so viel von DESPATCH.

Eigentlich wäre es an der Zeit für NGO-Raumsonden oder zumindest neuen Wegen bei Raumfahrtagenturen. Es wären im Einsatz beschränkte Miniraumsonden durchaus sinnvoll. Weniger bei den großen Zielen die man schon gut erforscht, als vielmehr für Asteroiden und Kometen. Vor allem die USA haben die Möglichkeit diese leicht als Sekundärnutzlast zu starten. Atlas V und Falcon 9 sind für viele Nutzlasten zu groß. Wenn die NASA für TESS einen 365 kg schweren Satelliten eine Falcon 9 bucht hat sie noch Tonnen Nutzlastkapazität die sie nutzen könnte, ebenso beim Start von Insight mit einer Atlas V. Sinnvollerweise würde man eine Sekundärnutzlast mit einer eigenen Antriebsstufe mit der Hauptnutzlast in einen Orbit bringen. Bei 100 kg Gewicht einer Raumsonde – damit kann man schon einiges bewegen – wäre das eine Startmasse von 500 kg die dann immerhin ein C3 von 10 km²/s² erreicht, also genügend um bis zum Mars oder Venus zu gelangen. Das Antriebssystem kann man aus einem Satellitenantrieb entwickeln. Bei der kleinen Masse reicht dann auch ein 400 N Apogäumantrieb wie ihn Kommunikationssatelliten einsetzen. Ganz kleine Raumsonden sehe ich dagegen kritisch: Aufgrund der Entfernung wären bei kleinen Raumsonden mit kleinen Antennen und niedriger Sendeleistung nur niedrige Datenraten möglich, die dann den Nutzen wieder begrenzen. Idealerweise würde man eine solche Raumsonde mit einem normalen Start in einen Orbit bringen und dort parken bis das Startfenster kommt. Bei lagerfähigen Treibstoffen ist das kein Problem. Der NASA-Trajektorie Browser liefert alleine für den Zeitraum 2018/19 insgesamt 30 Bahnen mit einem c3 von < 10 km²/s² und < 1 Jahr Reisezeit zu Zielen mit einer absoluten Helligkeit von 15 (2-17 km Durchmesser). Das größte Ziel wäre 433 Eros mit 17 km Durchmesser, das am schnellsten erreichbare wäre der Planetoid1981 Midas der in 80 Tagen erreichbar ist.

Eine 100 kg Mission könnte etwa 15 bis 20 kg Instrumente tragen. Das reicht aus für eine Kamera, ein oder mehrere Spektrometer im Visuellen, IR und UV-Bereich. Es wären Vorbeiflugsonden. Sie würden die Daten nur um den Vorbeiflug herum gewinnen und dann über Monate übertragen. Das ist angesichts der heutigen Computertechnik und schnellen SSD kein Problem und macht diese Missionen attraktiv. Man könnte sie sogar standardisieren und bei jedem Start wo es möglich ist eine oder mehrere starten und dann zu ihren Zielen schicken, wenn das Startfenster sich öffnet.

Außer Asteroidenvorbeiflügen wären auch andere sinnvolle Einsatzzwecke solcher Sonden denkbar. Es gäbe zum Beispiel die Untersuchung des interplanetaren Mediums. Das war früher wichtig und ist inzwischen ein bisschen in Vergessenheit geraten. Man hat sich auf die praktische Nutzung beschränkt und betreibt Missionen zur Space Weathervorhersage (ACE, Wind, DSCOVR). Dazu käme die Sonnenerforschung. Die Sonne ist so groß, das dafür ein kleines Teleskop ausreicht. Bei solchen Kleinraumsonden wäre auch ein Ansatz denkbar den die ESA derzeit verfolgt: Die Korona der Sonne ist nur schwer beobachtbar. Sie ist nur sichtbar bei einer totalen Sonnenfinsternis. Man kann das zwar simulieren indem man in einem Teleskop eine Blende einsetzt, die die Sonne abdeckt, doch durch die Optik und die Atmosphäre der Erde gelangt Streulicht trotzdem zum Detektor, sodass dabei nur die helle Oberfläche direkt über der Sonne und helle Masseauswürfe beobachtbar sind. Die ESA arbeitet derzeit an der Proba3 Mission bei der ein Tochtersatellit in 150 m Distanz als künstlicher Mond fungiert. Aufgrund dessen das sie in einem elliptischen Erdorbit ist, ändern sich allerdings die Positionen der beiden Körper zueinander laufend. In einem Sonnenorbit wäre ein solcher Coronograph weitaus einfacher umsetzbar.

Für die Erforschung von großen Himmelskörpern wären Kleinsonden auch beschränkt sinnvoll. Beschränkt, weil man dann meist einen Orbiter haben möchte, was sowohl Startmasse wie auch Operationskosten deutlich erhöht. Doch einige Szenarien sind für mich denkbar:

Venus: Eine oder mehrere Miniraumsonden könnte parallel zu einer Venuslandesonde gestartet werden. Sie würden dann ihre Bahn so anpassen das sie nach der Landesonde die Venus erreichen und ihren Funkverkehr übertragen. Da die Datenübermittlungsrate mit abnehmender Entfernung rasch ansteigt benötigt man für hohe Datenrate eine kurze Passagedistanz, die dann aber den zeitlichen Bereich, in dem sie Daten empfangen kann, deutlich einschränkt. Hier wären in der Tat kleine Cubsat-Raumsonden von Vorteil die z.b. in 1 Stunden Abständen die Venus erreichen und so eine kontinuierliche Datenübertragung gewährleisten. Verschwindet eine hinter dem Horizont so übernimmt die nächste die Datenübertragung. Jede ist so relativ nahe an der Venus und die Datenübertragungsrate hoch.

Mars: Die Minimonde Deimos und Phobos sind wohl für eine eigene große Mission zu uninteressant. Aber vielleicht für eine Minisonde. Allerdings wäre diese wegen des benötigten Treibstoffs um zu den Monden zu gelangen selbst bei 100 kg Nettomasse schon bei einer Startmasse von > 1 t in einem Erdorbit.

Jupiter: Das innere Jupitersystem mit Europa und Io, eventuell sogar einer Mission bis zu den Ringen und den drei inneren Monden Amalthea, Thebe und Metis hat das Problem der Strahlenbelastung. Eine Jupitermission könnte mehrere Tochterraumsonden mitführen die nahe an den Monden vorbeifliegen und Daten zur Hauptsonde senden, die in sicherer Entfernung bleibt. Sie würden wahrscheinlich bald ausfallen, aber wenn sie preiswert umzusetzen sind, ist das verschmerzbar. Wie die Vorbeiflugsonden zu Asteroiden würden sie nur um den Vorbeiflugpunkt Aufnahmen machen und diese dann mit mittlerer Datenrate zur Hauptsonde über Tage übertragen.

Uranus: Bedingt durch die Rotationsachse von Uranus in der Ekliptik kann eine Raumsonde nur einen der fünf großen Uranusmonde nah passieren. Eine Raumsonde könnte aber vier weitere Tochterraumsonden mitführen, batteriebetrieben mit einem Teleskop und diese zu den vier anderen Monden entsenden. Sie würden Aufnahmen machen und dann über einige Tage zur Hauptsonde übertragen bis ihr Batteriestrom zu Ende geht.

Natürlich macht das nur einen Sinn, wenn der finanzielle Aspekt stimmt, also Raumfahrtagenturen darauf verzichten wie heute eine Raumsonde für dreistellige Millionenbeträge konstruieren zu lassen und z. B. einen der verfügbaren Kleinsatellitenbusse nehmen, ein standardisiertes Antriebssystem um die Erdumlaufbahn zu verlassen und idealerweise auch die Instrumente für mehrere Missionen standardisieren und so Entwicklungskosten sparen. Denn es gibt ja schon leichte Raumsonden – GRAIL und LADEE seien hier genannt. Nur sind sie eben als Spezialentwickelungen nicht wirklich billig. GRAIL kostete 498 Millionen Dollar, LADEE 236 Millionen.

Nebenbei könnten so was natürlich dann auch reiche Einzelpersonen umsetzen. Aber ich glaube die fliegen lieber in den Weltraum. Musk soll ja angeblich seine Firma aufgezogen haben, weil er mal eine Marssonde starten wollte und ihm das zu teuer war. Wie bei vieles andere was er so von sich gibt hat man davon aber nichts mehr gehört. Zumindest ich würde wenn ich das Geld hätte eher eine Raumsonde bauen lassen als selbst in den Weltraum zu fliegen.

 


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