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Web Log Teil 556:  31.5.2019 -

31.5.2019: Die Poolnudel und Fahrradwege

Als kleinen Zwischenhappen – ich schreibe gerade an einem Blog über faktenbasierte Klimapolitik einen kurzen Blog heute. Auf mein Thema kam ich durch die Sendung MEX beim HR am Mittwoch. Es ging dort um hessische Fahrradwege und deren Mängel, wobei ich denke das mit den Mängeln gilt nicht nur in Hessen. Es gibt zu wenige und sie sind zu eng. Fachleute sagten in dem Beitrag, dass die üblichen Fahrradstreifen an den Fahrbahnen sogar gefährlicher seien als keine Wege. Begründung: Die durchgezogenen Linien würden Autofahrer dazu verleiten sich an ihnen zu orientieren und diese anzufahren. Zudem würden ohne ausgewiesene Fahrradwege die Fahrradfahrer in der Mitte der Fahrbahn fahren, um sicher zu sein.

Autofahrer müssten nach STVO einen ausreichenden Abstand halten. Die STVO lässt sich nicht darüber aus was „ausreichend“ ist aber unter der Berücksichtigung, dass die Tür eines Autos aufgehen kann, gibt es einige Gerichtsurteile die 1,5 bis 2 m als „ausreichenden“ Abstand ansehen. 1,5 bis 2 m! Noch nie hat mich in meinem ganzen Leben ein Auto auf derselben Spur in dem Abstand passiert. Normal sind 70 bis 100 cm. Bei Lastwägen kann es noch viel weniger werden, weil die Leute offensichtlich nicht wissen, wie weit ihr Auto noch nach rechts geht. (Einschub am Rande: da sowohl das Aus- und Einsteigen beim Parken bei der heutigen Position des Lenkrads immer auf der Straßenseite erfolgt, wie auch Fahrradfahrer immer rechts sind, wäre mal zu überlegen ob man die Fahrerposition nicht auf die rechte Seite verlegt. Die ist ja deswegen links, das man beim Überholen besser den Gegenverkehr sieht, wenn vor einem ein größerer Wagen ist (so zumindest meine Erklärung), aber wie oft kann man bei uns noch gut überholen und wie oft hat man rechts neben sich andere Verkehrsteilnehmer?).

Doch wie bekommt man die Autos dazu den Abstand einzuhalten. Der Beitrag hatte eine Lösung. Eine Poolnudel, also eine rund 2 m lange Schaumstoff-Stange auf den Gepäckträger geklemmt. Die ragt 1,5 m weit vom Fahrrad weg und sorgt für den Abstand. Zumindest in den Drehaufnahmen hat das funktioniert.

Ich habe es mal überdacht, weil mich das vollständig verblüfft hat. Wahrscheinlich wird man in der Realität dann dauernd von Autofahrern angehupt oder beschimpft. Denn viele sehen das als Gängelei mit der sie zum Langsamfahren gezwungen werden. Ich möchte auch nicht wissen, wie viele trotzdem nahe vorbeifahren und die Nudel streifen. Und ob die dann nicht doch einen Impuls aufs Fahrrad überträgt oder gar einem hinten auf den Rücken haut? Das ist, was für Leute die ihr Recht durchsetzen wollen, so wie eben Mitte in der Fahrbahn fahren. Klar das darf man als Fahrradfahrer, man ist ja Verkehrsteilnehmer wie andere auch. Aber ich persönlich finde das ein wenig rücksichtlos, wenn man mehr Platz beansprucht als man braucht. Auf der anderen Seite klappt mit einer Nudel es natürlich auch nicht, sich an einer Schlange Autos vorbeizumogeln, die bei einer Kreuzung steht und warten muss, bis auf der Hauptverkehrsstraße gerade mal der Verkehr abflaut, dass man abbiegen kann. Ich keine da eine Straße bei der ist das Dauerzustand. Dann müsste man sich als Fahrradfahrer ja auch hier vorbildlich verhalten.

Aber die Idee ist gut. Ich hatte vor fast 40 Jahren mal ein Fahrrad mit einer umklappbaren Kelle an der rechten Seite mit einem Katzenauge drauf. Gleiches Prinzip, klappte um, wenn man von hinten kommend gestreift wurde, wie es die Regel bei Autos ist. Aber die wahr viel kürzer, ich schätze so 30-40 cm. Wenn man so was hinten am Gepäckträger montiert und es dann, wenn es bis zurückschnellt, bis zur Sattelstange gehen soll, hat es immerhin 60 cm Länge. Das wären in der Regel 60 cm mehr Sicherheitsabstand, wenn ich davon ausgehe, das die meisten Autofahrer es nicht Tuschiren wollen. Das Prinzip kann man auch verbessern, indem man eine Feder einbaut, die genug Kraft hat es wieder in die Ausgangsposition zu bringen, sonst müsste man ja jedes Mal anhalten und den Abstandshalter entfalten. Wenn man es nicht braucht, so müsste man wegen der Feder es fixieren. Schön wären auch ein paar Krallen an der hinteren Seite, sodass sie einem Selbst nicht gefährlich werden, aber schöne Kratzer im Lack des überholenden Autos hinterlassen. Ich wage zu prophezeien: wenn alle neuen Fahrräder so was serienmäßig hätten (vor allem mit den Krallen), sehr bald würden die meisten Autofahrer den vorgeschriebenen Abstand einhalten. Bis dahin: wer wagemutig genug ist möge sich eine Poolnudel auf den Gepäckträger spannen. Gibt es bei Amazon ab 2 Euro.

1.6.2019: Faktenbasierte Klimapolitik

Ich wurde von einem Leser meines älteren Blogs „Faktenbaierte Politik: Die Automobilindustrie“ aufgefordert auch etwas zu der Klimapolitik zu schreiben. Dem komme ich mit diesem Blog nach. Zuerst mal ein paar Vorbemerkungen, denn der Blog kann durch Suchmaschinen leicht auch noch in Jahren gefunden werden, was gerade aktuell in der Diskussion ist. Wir schreiben den 30.5.2019. Die CDU hat bei den Europawahlen massiv verloren, die Grünen hinzugewonnen und sind zweitstärkste Partei. Seit Monaten demonstrieren Schüler mit „Fridays for Future“ und Donald Trump hat das Klimaabkommen gekündigt, weil es ein "Bad Deal" sei. In Deutschland meint die AFD es gäbe keine Klimaveränderung, das wäre nur Hysterie und die FDP sieht als Allheilmittel den Emissionshandel an. Das ist die Situation heute.

Problem Klima

Anders als viele andere Herausforderungen der Politik hat Klima den Nachteil, das es zum einen ein „weiches“ Thema ist, also es weniger harte Fakten und direkte Ursachen → Wirkungsbeziehungen, aber auch Maßnahmen → Wirkung gibt. Zum anderen ist es kein nationales, sondern ein globales Problem.

Klimamodelle und wie die Politik sich herauswindet

Ich gehe zuerst mal auf den Punkt ein, der von vielen Amis, aber bei uns von der AFD gebracht wird: es gäbe gar keine Klimaveränderung, oder es läge an der Sonne. Zum einen wird man bei jedem wissenschaftlichen Modell Leute finden, die es ablehnen. Es gibt sogar zum etablierten Modell, das die Erde eine Kugel ist eine Gegenmeinung – die Erde wäre eine Hohlkugel. Solche Leute ignorieren natürlich dann 60 Jahre Raumfahrt. Die Klimamodelle sind aber breit akzeptiert und das ist der wesentliche Punkt.

Ich schreibe von Klimamodellen, denn es gibt zwei grundsätzliche Probleme: das eine ist das Klima ein langfristiger Vorgang ist. Kurzzeitig kann durchaus auch mal ein Jahr kälter sein. Die Datenlage wird zwar mit jedem Jahr besser, aber gerade von dem Beginn der Änderungen, die schon im 19-ten Jahrhundert begann, gibt es nur Temperaturmessungen und die nicht global.

Das Zweite ist, das die Modelle komplex sind. Die Rechtsvorschrift basiert auf den Modellen, mit denen auchb die Wettervorhersage erstellt wird. Nur über einen längeren Zeitraum, gröberem zeitlichen und regionalem Raster und der Hinzunahme weiterer Einflussgrößen. Für die Wetter muss man Meeresströmungen kaum berücksichtigen, für Klimamodelle schon. Dazu kommen Faktoren wie die Bedeckung der Oberfläche mit Schnee (reflektiert Strahlung), Anstieg des Meeresspiegels (verändert das Verhältnis von Land/Meer), Wolkenbedeckung (reflektiert Strahlung, bevor sie den Boden erreicht) Aufnahme von Treibhausgasen im Meer oder Abgabe bei Erwärmung, Vorhandensein von Polkappen (Einfluss auf Meeresströmungen) oder Algenbewuchs (entziehen Kohlendioxid verändern Reflexionseigenschaften). Kurzum diese Modelle sind sehr komplex und sie kommen zu unterschiedlichen Ergebnissen, je nach Einstellungen was man wie berücksichtigt, mit aufnimmt und wie fein man rechnet.

Das Gute aber: Mit dem laufenden Anstieg von Rechenleistung nähern sich die Ergebnisse verschiedener Modelle und ihre Vorhersagen immer mehr an, weil immer mehr hinzugenommen werden kann. Zudem kann man die Ergebnisse alter Rechnungen mit den Veränderungen vergleichen und die Modelle verbessern.

Es gibt jenseits der Modelle aber durchaus einige Korrelationen zwischen Klimagasen und Klimaveränderungen, die man rein messtechnisch begründen kann, also Fakten:

Das alles sind nachprüfbare Fakten, die man nicht leugnen kann.

Klimafolgen lokal

Ein grundsätzliches Problem, das jede Regierung hat, ist, das sie eigentlich nur für das Land zuständig ist, in dem die Bürger leben. In Deutschland also für die Deutschen. Was sind also die Klimafolgen für Deutschland. Es sind zuerst einmal, und das zeigten schon die letzten Jahrzehnte mehr Schäden durch Naturkatastrophen. Früher gab es einmal pro Jahrhundert ein Jahrhunderthochwasser mit Rekordfluten, das ist inzwischen alle paar Jahre so, wodurch man dann schon nicht mehr von einem Jahrhunderthochwasser sprechen kann. Schon da sieht man die Problematik: Charakteristisch ist, dass es im Frühling ziemlich schnell von „kalt“ auf „warm“ wechselt. Manch einer hat die sonst früher übliche Bekleidung für die Zwischensaison schon in die letzte Ecke im Kleiderschrank verbannt. Dadurch schmelzen in den Alpen Eis und Schnee schnell ab und das Wasser führt zu Überflutungen. Das weiß man und ebenso, was man dagegen tun kann – primär sind das nicht hohe Deiche, sondern Auen, in denen sich der Fluss ausbreiten kann und die viel des Flutwassers aufnehmen und dann wieder langsam trocken werden. Schon diese einfache Maßnahme, die wenig kostet, ist aber schwer durchzusetzen, weil sie die Schifffahrt beeinträchtigt oder es an Flächen rund um die Flüsse fehlt.

Dazu kommen noch immer mehr Extremwetterlagen in denen es über einem kleinen Ort enorm viel Regnet aber auch eine Veränderung des Klimas. Tendenziell wird es bei uns heißer und trockener. Vor allem das letztere beeinträchtigt Landwirtschaft aber auch die gesamte Flora. Noch immer haben die Niederschläge das viel zu trockene Jahr 2018 ausglichen und wenn dies so weitergeht und das ist die Prognose, dann wird es bei uns viel trockener werden, was umfangreiche Folgen hat, nicht nur in dem, was man anbauen kann, sondern auch für den Wald. Baumarten die viel Wasser benötigen wie Laubbäume werden zugunsten von Arten die mit weniger Wasser auskommen, wie Nadelbäumen verschwinden.

Langfristig ist am bedrohlichsten der Meeresspiegelanstieg. Bremen und Hamburg liegen praktisch auf Meeresniveau, sind heute schon bei Hochfluten gefährdet. Deutschland dürfte, wenn die Modelle für den Meeresspiegelanstieg richtig sind, sehr viel Land an der Küste verlieren.

Das ist nur ein Beispiel. Es gäbe unzählige weitere. Bei heißen Sommern sterben viel mehr Menschen an Hitzeschlag, die Attraktivität von Tourismusregionen ändert sich, z.B. wenn die Alpen schneefrei im Winter sind. Mir fehlt der Platz alles auszuführen, doch klar ist das die finanziellen Folgen enorm hoch sein können. Bei Klimaschäden gilt dasselbe wie bei anderen Schäden – vorbeugen und verhindern ist billiger als die Schäden auszubügeln. Schon alleine deswegen sollte die nationale Politik ein Interesse haben, die Folgen zu verringern. Da denkt man heute nur an die direkten Folgen, nicht aber die Beseitigung der Ursache also der Treibhausgase. Kurz: man baut eher Deiche, als dass man Gesetze erlässt, die Energie teurer machen.

Globale Folgen

Doch die Klimaveränderung ist ein globales Problem. Da befinden wir uns auf einer Insel, in der es noch relativ gut geht. Wir haben immer noch relativ viel Niederschlag und viel Wasser.

Anders sieht es bei Regionen aus, die heute schon Probleme durch den Klimawandel haben. Wenn in Regionen mit wenig Wasser der Niederschlag noch dürftiger wird, gibt es eine Dürre zu einer Katastrophe. Weltweit breiten sich die Wüsten aus. Äthiopien scheint ein Dauerkandidat für Hungersnöte zu sein, und viele Inselparadiese sind von einem steigenden Meeresspiegel bedroht, weit vorher schon vom Zurückgang des Tourismus durch Absterben der Korallen. Auf längere Frist ist, wenn man bedenkt, wie viele Menschen in Großstädten direkt am Meer wohnen der Meeresspiegelanstieg eine der bedeutendsten Folgen. So werden unzählige Menschen zu Klimaflüchtigen, wenn ihre Stadt unter Wasser steht oder im Falle von Bangladesch ein ganzes dicht bevölkertes Land. Besonders die AFD, die ja einen menschengemachten Klimawandel leugnet, sollte daher eigentlich für eine Klimapolitik sein, denn dann gibt es viel mehr Klimaflüchtlinge als Kriegsflüchtige und die können auch nicht mehr zurück.

Es wird durch den Klimawandel global fast nur Verlierer geben. Nur wenige Regionen profitieren vom Klimawandel. So Grönland die erstmals in ihrer Geschichte nun anfangen Gemüse selbst (wenn auch unter Folien) anzubauen, was vorher unmöglich war, Weidehaltung beginnen und auch an das Anpflanzen von Wald denken, all das geht erst, seit das Klima auch in Grönland wärmer wird.

Nationale Klimapolitik

Das Thema ist ja nach dem Wahlerfolg der Grünen wieder auf der Agenda. Wie konnte man auch ahnen, das so plötzlich vor allem die Jungen Menschen die den Klimawandel viel gravierender (der Prozess ist ja einer der dauernd schlimmer wird, weil immer neue Treibhausgase dazukommen) mitbekommen als die Stammwähler der CDU, nämlich Rentner, eine Partei wählen, die als Einzige eine richtige Klimapolitik in ihrem Programm hat? Seit Merkel Kanzlerin ist, hat sich eigentlich nichts getan. Das EEG-Gesetz, nachdem erneuerbare Energien gefördert werden, stammt von Rot-Grün, und läuft nächstes Jahr nach 20 Jahren aus - ja so lange ist das schon wieder her. Seitdem hat man entweder gar nichts getan oder das Rad rückwärts gedreht – 2010 wurde der Ausstieg aus dem Atomausstieg beschlossen – wäre in Fukoshima nicht mal wieder ein Reaktor explodiert (alle 25 Jahre tun sie das um die Menschen auf die Gefahren von Kernenergie hinzuweisen), es bliebe auch dabei. Braunkohle wird bis 2038 betrieben, obwohl sie anders als andere Energien auch ganze Landschaften zerstört und seit Jahren wehrt sich die Bundesregierung gegen niedrigere CO2-Grenzwerte bei der EU für Autos. Von dem Ausbau von Alternativen beim Verkehr mal ganz zu schweigen.

National und international läuft es wahrscheinlich nur über den Geldbeutel. Der Ansatz einer CO2-Steuer ist nicht schlecht, weil sie gekoppelt ist an den Ausstoß an Treibhausgasen und man den CO2-Verbauch relativ einfach nach den chemischen Formeln berechnen kann. Jeder Stoff, der verbrannt wird oder für die Stromerzeugung benutzt wird besteht aus Kohlenstoffverbindungen und die bilden eine definierte Menge an Kohlendioxid bei der Verbrennung – am meisten bei Kohle, am wenigsten bei Erdgas. Doch wenn man das Problem wirklich universell angehen will, muss man weiter denken. Kohlendioxid ist das bekannteste, aber nicht potenteste Klimagas. Im Gegenteil. Es ist noch am harmlosesten. Viel gefährlicher ist Methan. Methan wird bei uns von Wiederkäuern, also vor allem Rindern durch die Vorverdauung durch Bakterien emittiert. Weltweit ist die bedeutendste Quelle der Reisanbau, denn das Gas entsteht beim Abbau organsicher Materie unter anaeroben Bedingungen wie luftarmen überfluteten Reisfeldern. Vor allem aber steckt das Gas in riesigen Mengen gebunden im Permafrostboden und Clathraten, Eis mit Methan, das durch hohen druck stabil ist, aber wenn sich die Ozeane erwärmen leicht freigesetzt werden kann. Das Gleiche gilt, wenn Permafrostboden auftaut und das Eis schmilzt. Wir können nichts an dem weltweiten Ausstoß machen, aber wir können die deutsche Quelle, Rinder deutlich teurer machen, indem auf Fleisch und Milchprodukte noch eine Methansteuer oben drauf kommt. Neben dem offensichtlichsten Instrument Energie teuer zu machen, das auf praktisch allen Ebenen wirkt, weil man so mehr Anreize hat, den Verbrauch zu verringern, kann man die Gelder nutzen, um Alternativen zu fördern. Neben der Verlängerung der EEG-Zulage über 2020 hinaus sind das Aufgaben, die der Staat an und für sich sowieso hat, nämlich die Forderung eines für alle bezahlbaren Verkehrs, also eines öffentlichen Verkehrs und Wege für alle, nicht nur Autobesitzer. Man könnte auch mal darüber nachdenken die CO2-Steuer zu staffeln, und zwar nach Art der Vermeidungsmöglichkeit. Heizen muss jeder, das kann man kaum vermeiden. Aber ob ich öffentlichen Verkehr oder ein SUV nehme, da habe ich die Wahlmöglichkeit genauso ob ich innerhalb Deutschlands per Bahn oder Flugzeug fliege. Also wäre es denkbar, diese Verkehrsmittel gezielt zu verteuern. Dank Computerunterstützung kann man das leicht pro Ticket machen, also einen Flug München-Berlin stärker verteuern als einen München – New York, wo es noch keine Alternative gibt. Wenig Möglichkeiten gibt es bei uns auch das Kohlendioxid wieder aus der Atmosphäre zu bekommen. Es werden zwar teuere Projekte wie die Speicherung im Boden überdacht, aber am einfachsten geht das sicher mit Aufforstung. Die deutsche Regierung könnte hier in Projekte in anderen Ländern investieren, wo es die nötigen freien Flächen gibt.

Internationale Maßnahmen

Die heutigen Klimaabkommen haben einen Nachteil: sie sind nicht verpflichtend. Wenn da Donald Trump meint, aussteigen zu müssen, gibt es nichts, was ihn da hindert. Sie müssen durch ein weltweit verbindliches Abkommen ersetzt werden. In der Art, wie heute schon Verstöße gegen die Menschenrechte verfolgt werden, und zwar ohne Diskussion, denn es geht um Zahlenwerte die man leicht durch die angaben an verbrauchten Energien berechnen kann. Wenn ich eine intakte Umwelt als Menschenrecht ansehe, ist das auch durch die UN-Charta gedeckt. Meine Vorstellung: es gibt pro Land wie bisher eine Vorgabe eines Klimaziels, gemessen in Kohlendioxidausstoß und dem anderer Treibhausgase wie Methan oder Lachgas. Wenn das Land das Ziel nicht einhält, werden alle Waren und Dienstleistungen einfach um einen Prozentsatz der der Abweichung entspricht teurer. Beispiel: Deutschland sollte bis 2020 seine Emissionen um 40 % reduzieren. Es hat nur 32 % geschafft, also wird eine Sonderabgabe von 8 % auf alles. Innerhalb des Landes wird das Geld genutzt um die Ziele zu erreichen, also Förderungen zu erhöhen, Maßnahmen zu finanzieren. Die bei anderen Ländern einbehaltenen Summen (Exporte) werden dagegen an einen UN-Fond gezahlt, mit dem zum einen die Klimafolgen in den stärker betroffenen Ländern die meist ja selbst kaum etwas zum Klimawandel beitragen, da sie heute noch meist in den Entwicklungsländern spürbar sind, verringert werden) und zum Andern es Förderungen bei Ländern gibt die nicht die Mittel haben selbst den Umstieg schnell genug zu schaffen. Im Prinzip läuft das darauf hinaus, das Industrieländern die am meisten Klimarelevante Gase emittieren sich am meisten anstrengen müssen oder dafür bezahlen das die Schäden die das Klima anrichtet woanders behoben werden.

Gar nichts halte ich vom Emissionshandel. Denn das ist ein typisches Instrument der Banken, der Handel mit virtuellen Dingen. Beim Emissionshandel, dem Hauptinstrument der FDP werden „Verschmutzungsrechte“ gehandelt. Sprich, jedes Land hat nach dem Klimaabkommen eine Vorgabe. Wenn es diese nicht nur erreicht, sondern darunter liegt kann sie die „nicht emittierten“ Tonnen Kohlendioxid verkaufen. Also ein anderes Land wie Deutschland kauft das Recht x Tonnen Kohlendioxid zu emittieren, ohne das diese in ihrer Klimabilanz auftauchen. Das ist typisch Bankerdenken. Denn es muss ja das Ziel sein, den Kohlendioxidausstoß zu minimieren, nicht die Rechte daran zu veräußern. Vor allem wird dadurch ja keine einzige Tonne Kohlendioxid weniger emittiert, eher durch den Stromverbrauch der Computer beim Handel noch erhöht. Vor allem ist das enorm billig: eine Tonne zu emittieren kostet als Endloszertifikat heute rund 20 Euro, das sind für einen Bundesdeutschen dann 240 Euro pro Jahr bei 11,76 t Kohlendioxidemission/Jahr. Dagegen ist die Investition in wirkliche Anlagen die Energie einsparen oder sogar generieren wie Windkraft oder Photovoltaik viel teuer.

Langfristige Lösung

Der Klimawandel ist ja nur eine Seite eines grundlegenden Problems zu dem auch die steigende Umweltzerstörung, das Aussterben von Arten und anderes gehört: einer viel zu großen Weltbevölkerung. Das ist ja nicht neu. Der Club of Rome hat schon vor 50 Jahren davor gewarnt, dass die Erde nicht für alle reicht. Derzeit verbraucht die Menschheit die Ressourcen von 1,5 Erden. Wenn alle so wie Deutschland Ressourcen verbrauchen sogar 2,5 Erden. Kurz billigen wie allen Menschen unseren Lebensstandard zu, so müsste die Menschheit auf 40 % ihrer Größe schrumpfen, und wenn man wie der Autor der Ansicht ist, das die Natur auch an sich ein Recht auf eine unangetastete Umwelt hat noch weniger, denn das schließt ja ein, das man alle Flächen nutzt, die nutzbar sind.

Meine Lösung basiert auf der Beobachtung, das alle Industriestaaten eine sinkende Bevölkerungszahl haben. Wenn die Leute eine Absicherung im Alter haben, die durch ein staatliches System solide finanziert wird, dann wollen sie sich im Leben selbst verwirklichen und nicht Kinder aufziehen. In Entwicklungsländern werden dagegen möglichst viele Kinder geboren, denn die müssen die Eltern mal verrosten wenn diese, das nicht mehr selbst können. Ziel sollte es also sein, Sozialsysteme überall in der Welt zu etablieren, notfalls über Querfinanzierung seitens der reicheren Länder. Parallel kann man, da so was eine Aufgabe über Jahrzehnte ist auch vor allem in den Ländern, wo die Bevölkerung wächst, eine Prämie einführen, für Frauen, die sich sterilisieren lassen. Abgestuft nach 0,1 oder 2 Kindern und darüber keine mehr. Da diese Staaten auch meist die sind mit den größten Problemen ihre Bevölkerung zu versorgen wäre das auch in anderer Hinsicht effektiv. Zahlen müssten dafür auch die Industrieländer. Ich denke das ist aber viel effektiver, wenn man einmal eine größere Summe zahlt, die der Familie dann als Ersatz für die ausbleibende Arbeitskraft der Kinder als Absicherung im Alter dient (auch hier kann sie in einem Rentenfond angelegt werden) als laufend Hungersnöte zu bekämpfen, Kosten für Klimaflüchtlinge im eigenen Land zu bezahlen, die ja viel teurer sind als die Versorgung der Menschen im Herkunftsland.

Neues von meiner PV Anlage

Zuletzt noch das Ergebnis vom Mai meiner eigenen PV-Anlage und die Prognose fürs Jahr. Gewonnen habe ich im Mai 774,5 kwh. So im Mittel liegen die Prognosen bezogen aufs ganze Jahr je nach Datenbank um 64 bis 6500 kWh, trotz zahlreicher wolkenbedeckter Tage im Mai, beim ersten Betriebsmonat am 19.5. war die Prognose noch bei 6577 kwh/Jahr, nun im Mittel bei 6450, da der Mai doch etwas mau war. In jedem Falle sind beide besser als die Ertragsprognosen der Anlagenbauer, die zwischen 5834 und 6319 kwh/Jahr lagen.

Datenbank

Gesamtertragsprognose pro Jahr basierend auf 774,5 kWh im Mai

Mittel Mai

PVGIS-Cosmo

6568

950 kWh

PVGIS-ERA5

6565

892 kWh

PVFGIS-SARAH

6597

831 kWh

PVGIS-CMSAF

6328

845 kWh

PVGIS-CMSAF (V4)

6468

786 kWh

PVGIS-CLASSIC

6174

768 kWh

6.6.2019: Wasch mir den Pelz, mach mich aber nicht nass

Am Dienstag kam in der SWR1-Radiosendung „Leute“ als Gast Jennifer Sieglar. Sie ist Moderatorin für die Kindernachrichten LOGO. Sie berichtete einiges über ihre Arbeit, aber der Hauptteil der Sendung drehte sich um ihr Umweltengagement. Das bestand aus Verzicht auf Plastikverpackungen und Reduktion der Reisen. Daneben auch über die Klimafrage und die Demonstrationen und Ergebnisse der Europawahl.

Der generelle Tenor war: ich mach was, es darf mich aber nicht zu sehr einschränken. So ist sie für eine Kohlendioxidsteuer, aber will dann Ausgleich an anderer Stelle.

Was mich vor allem störte, war die Fixierung auf Plastik. Klar, wenn man auf Plastikverpackungen verzichtet hat, man ein Problem. Es ist ja alles verpackt. Nicht nur Fertigpackungen, auch Obst und Gemüse und über die Schwierigkeiten Shampoo zu bekommen, das nicht verpackt ist, möchte ich nicht mal nachdenken (es soll ein „Trockenshampoo“ geben...). Als Nebeneffekt hat sie dann so auch mehr regional und saisonal gekauft, weil natürlich alles aus dem Ausland verpackt ist und sie so mehr den Wochenmarkt einkaufte.

Kurzum über das Thema, das Einkaufen mit Frischhalteboxen, Suche nach Alternativen zu Folie etc. kann man viel reden und man bekommt mit: das ist anstrengend. Doch ich fragte mich nach dem Interview, das 30 Minuten dauerte, ob sie sich einmal wirklich Gedanken um die Grundproblematik macht, bevor sie ihr Leben umstellt (und natürlich darüber ein Buch schreibt).

Wenn ich das Ganze ansehe, dann habe ich natürlich als Endprodukt aller Umweltbelastungen den Klimawandel im Auge. Alles was wir machen emittiert in irgendeiner Weise Kohlendioxid oder zerstört Kohlendioxid-Senken wie Wälder. Nehmen wir mal die offiziellen Zahlen des Bundesumweltamtes: jeder Bundesbürger emittiert pro Jahr 11,76 t Kohlendioxid. Die teilen sich wie folgt auf:

Mit dem Kohlendioxidrechner kann man die Szenarien durchrechnen. Gehen wir erst mal auf die Ernährung ein. Nehmen wir ein Extrembeispiel: Man wird zum Vegetarier und isst ausschließlich regional und saisonal. Das spart 0,96 t Kohlendioxid ein. Ist aber eine Herausforderung. Kein Fleisch mehr, im Winter nur noch lagerfähiges Gemüse und Äpfel, das einzige Obst das es dann noch regional gibt. Wenn man bei einem Strombedarf von 1500 kWh dagegen nur den Tarif von Normal auf Ökostrom wechselt (kostet etwa 2 ct/kWh mehr, also nur 30 €/Jahr) so erzielt man 0,73 t Kohlendioxideinsparung, und zwar ohne Einschränkung.

Der größte Posten ist die Mobilität. Bei mir sieht hier die Bilanz makellos aus. Ich fahre pro Jahr rund 400 km mit dem Zug. Das ist alles. Das sind zwei Fahrten im Frühjahr und Herbst zu meinem vermieteten Ferienhaus, um dort nach dem Rechten zu schauen. Ansonsten lege ich alles zu Fuß oder mit dem Fahrrad zurück. Da ich eine angeborene Augenerkrankung habe, konnte ich nie einen Führerschein machen und so dem Reiz erliegen ein Auto zu benutzen und für meine Bilanz ist auch förderlich, dass ich gar nicht verreisen oder woanders hin möchte, das hat mich noch nie interessiert. Aber gerade im Verkehr liegt ein weiterer Brocken des Kohlendioxidausstoßes. Die meisten fahren 10.000 – 20.000 km mit dem Auto pro Jahr. Wenn ich das Mittel von 15.000 km nehme, mit einem Mittelklassewagen und 8,3 l Benzin/100 km (Vorschlag des Co2-Rechners vom Umweltbundesamt, so produziert das alleine 3,09 t Kohlendioxid, also weitaus mehr als man bei der Ernährung einsparen kann. Die gleiche Fahrtleistung mit öffentlichen Verkehrsmitteln dagegen nur 0,78 t. Und man könnte alle kurzen Strecken ja mit dem Fahrrad zurücklegen, das sind dann für diese 0 t. 6 Stunden Flugzeit pro Jahr in Europa verursachen auch 1,02 t Kohlendioxid. Das ist nur einmal Mallorca und zurück. Man sieht: hier ist ein riesiges Einsparpotenzial vorhanden.

Der größte Brocken ist der sonstige Konsum. Eingetragen ist ein Durchschnittswert von 450 Euro/Monat. Rechnet man also das Essen, Heizung, Strom und Mobilität von den Ausgaben ab, so sind das die Ausgaben für Bekleidung, Konsumgegenstände, Möbel etc. Ich habe das in meiner Bilanz auf 150 Euro reduziert, das kommt eher hin. Es ist schwer nachzuprüfen, weil es sich auf zig kleine Rechnungen verteilt. Und damit alleine könnte jeder Bundesbürger 3,39 t Kohlendioxid einsparen, also viel mehr als woanders. Klar: Alles was wir brauchen, wird aufwendig produziert. Bevor aus Erdöl z.B. ein Kunststoffgehäuse für ein Smartphone wird, muss das Erdöl gefördert, transportiert, raffiert werden. Aus einer Fraktion wird über energiereiche Synthesen die Ausgangsbasis für den Kunststoff (Monomere) hergestellt, dann dieser selbst. Das Granulat wird erneut transportiert und dann irgendwo im Spritzguss zum Gehäuse gepresst und dann noch zum Hersteller des Smartphones verschifft. Dort wird das Smartphone zusammenbaut und das wird auch noch zum Großhandel und von dort zum Einzelhandel, bei Internetbestellungen auch zum Verbraucher transportiert. Metalle müssen aufwendig aus der Erde geholt und aus Erzen freigesetzt und gereinigt werden. Vor allem wird heute alles mehrmals um die Welt verschifft, weil die Hersteller für die einzelnen Prozessschritte jeweils woanders sind. Alleine mit Konsumverzicht kann man also sehr leicht seine Co2-Bilanz deutlich verbessern. Dagegen wäre bei der Heizung der Aufwand hoch, denn energetische Sanierung ist teuer, bringt aber die versprochenen Einsparpotenziale nur bei wirklichen Altbauten. Die meisten Wohnungen genügen aber schon den seit 1984 eingeführten und sukzessive verschärften Wärmeschutzverordnungen. Zum Beispiel haben Wände bei Altbauten einen k-Wert von 1,4 W/m2/h/K, nach der Wärmeschutzverordnung von 1984 sind 0,6 W/m2/h/k zulässig und heutiger Standard sind 0,2. Das bedeutet, das ein nach 1984 gebautes Haus schon 57 % der Wärme im Haus hält und man nun noch weitere 28 % über eine aufwendige Dämmung erreichen kann.

Jennifer Sieglar meinte sie „entwickele sich zur Oma zurück“, weil sie nun auf dem Wochenmarkt einkauft und nicht alle naselang sich ein neues Smartphone anschafft. Früher waren ja mal die alten Leute die Weisen Leute, es gab oft einen Ältestenrat. Das hat mit Lebenserfahrung zu tun, aber auch mit Hormonen. Wenn man älter wird, hat man nicht mehr den drang immer das Neueste zu besitzen. Es gibt keinen Kick mehr und man muss sich und anderen nichts beweisen. Das hat aber auch viel damit zu tun wir rational man handelt und das schon in Jungen Jahren. Die Handys kamen so kurz vor der Jahrtausendwende in Mode, da war noch nicht alt, sondern so 30+. Ich habe aber schon damals nicht verstanden, warum ich überall erreichbar sein sollte. Ich habe eigentlich keine Bekannten, die mich tagsüber anrufen, zumal die auch tagsüber arbeiten und dann telefonieren verboten ist oder schlicht nicht möglich. Das hat sich beim Smartphone fortgesetzt. Inzwischen habe ich ein Handy, aber nur wegen der TAN für Banküberweisungen. Dass spart mir bei mir mehr ein, als das Handy kostet. Telefoniert habe ich in den Letzen 11 Monaten für knapp 6 Euro. Ich denke beim Konsumverhalten kann man enorm viel tun, wenn man einfach rational überlegt ob man etwas braucht oder ob der Vorteil den Preis auch rechtfertigt – nicht nur in finanzieller Sicht, wenn ich dran denke, wie viel Zeit man mit einem Smartphone verbraten kann.

Zurück zum Ansatzpunkt. Ich fing mit dem Blog zu Sieglar an, weil ich es ziemlich naiv fand, das sie meint, nur mit dem Verzicht auf Plastikverpackungen für die Umwelt was Gutes zu tun. Natürlich tut sie das, aber der Aufwand ist verglichen zum Effekt groß. Sicher, jeder kennt die Szenen von Plastikmüll im Meer. Aber das ist Müll, der dorthin kommt, weil er nicht gesammelt wurde. Egal ob man das Plastik nur verbrennt oder wiederverwerte – wer seinen Verpackungsmüll ordentlich sammelt und in die gelbe Tonne/Sack steckt, hat zumindest die Gewissheit, dass der nicht im Meer landet. Natürlich spart man Erdöl ein, aber ein Vorteil der Plastikverpackungen ist auch das sie leicht sind. Man kann das gerne mal daheim ausprobieren. Trennen sie mal alle Verpackungen richtig, d.h. auch Plastik von Karton und sie werden sehen dass das meiste Gewicht nicht auf Plastik, sondern Karton entfällt. Das Einsparpotenzial an Erdöl ist so gering, der Aufwand hoch. Meiner Ansicht nach hat sich Jennifer Sieglar auf etwas gestürzt, was sie meint, was wichtig ist. Klar das mit dem, Plastikmüll, der im Meer schwimmt, geht ja auch durch die Medien. Sinnvoller wäre es gewesen insgesamt das eigene Verhalten zu überprüfen und wo man hier effektiv Klimaschutz anstellen kann. Das geht wie oben beschrieben am besten durch Konsumverzicht und Verzicht auf ein eigenes Fahrzeug. Bei dem Gespräch kam auch raus, das die Bereitschaft für einen Klimawandel größere finanzielle Einbußen zu machen auch beschränkt ist und das ist leider politischer Tenor. Es ist doch logisch das nachhaltiges Wirtschaften teurer ist als nicht nachhaltiges. Das weiß jeder. Öko-Heizöl ist teurer als normales. Geräte, die länger halten, teurer als welche mit eingebauter Obsoleszenz und alle Maßnahmen, die man tun kann, um seine Energiebilanz zu verbessern wie Dämmung, Solarkollektoren oder eine PV-Anlage kosten auch Geld.

Kleiner Schwenk zur Politik. Die Klimafrage spielte ja auch eine Rolle bei der vergangenen Europawahl, oder wie CDU-Chef von Hessen Laschet sagte: "Plötzlich kamen diese Fridays for Future Demonstrationen und plötzlich redete jeder von Klimapolitik“. Das ist symptomatisch für die CDU. Auch erkennbar an der Kritik von Kramp-Karrenbauer an Youtube Videos und Forderung das diese wie Medien behandelt werden sollen. Sie hat völlig den Kontakt zur Wirklichkeit verloren. Wenn Schüler auf die Straße gehen und das nicht einmal oder zweimal, sondern über Monate jeden Freitag, dann sollten doch die Alarmglocken läuten. Teenager haben normalerweise so viel anderes, was für sie wichtig ist. Politik kommt da in der Prioritätenliste erst weiter hinten und Klimapolitik, also etwas was man nicht sofort ändern kann wie z.B. Netzpolitik, Urheberrecht oder Datenschutz, denke ich noch weiter hinten. Aber wenn die Schüler schon auf die Straße gehen, dann kann man wetten ist das Problem auch wichtig für die nächste Generation, die Jungwähler, die bei der Europawahl vornehmlich Grün gewählt haben und Teenager können und heimlich missionarisch sein, was dann auch bei den Älteren Wirkung zeigt. Der Umgang mit den Medien wäre ein weiterer Punkt, der aber einen eigenen Blog abgibt. Meiner Ansicht nach ist die Politik noch nicht im neuen Medienzeitalter angekommen. Man meint es ist mit einigen Videocasts getan.

Einen ganz schlechten Eindruck macht Merkel. Seit AKK nun für die CDU zuständig ist, könnte sie sich eigentlich mal auf das konzentrieren, wofür die gewählt wurde, nämlich das regieren. Sie muss nun nicht zu jeder Tagespolitik ihren Senf als CDU-Vorsitzende geben. Aber sie tut nichts. Ein ähnliches Problem hat die SPD, denn man nimmt die Große Koalition als Ganzes wahr, und wenn sich da nichts tut, dann leidet komischerweise die SPD darunter stärker als die CDU. Noch mehr als die CDU hat eigentlich nur die FDP das Thema verpennt. Wenn Lindner die Schüler kritisiert, indem er meint, Klimapolitik sollte man den Profis überlassen. So ist das nicht nur arrogant, sondern auch überheblich. Den in Sachen Klimapolitik sehe ich Politiker nicht als Profis an, dazu ist das Thema zu komplex und es gibt zu wenige Naturwissenschaftler in der Politik. Aber er macht die Aussage ja als FDP-Vorsitzender. Und die FDP ist von Kompetenz in Sachen Klimapolitik weiter entfernt als andere Partien, vielleicht mit Ausnahme der AFD. Die Abgeordneten sind dort von der Ausbildung her Selbstständige, Juristen oder haben ein Wirtschaftsstudium absolviert und entsprechend ist das Konzept dieser Partie für die Klimapolitik tatsächlich der Handel mit Emissionsrechten. Also dem Handel mit virtuellem Kohlendioxid, das man beliebig vermehren kann, indem man nur neue Beschlüsse fasst und das mit echtem Kohlendioxid so viel zu tun hat wie die Banknoten aus der Druckerpresse mit den Währungsreserven in Gold.

Nun eine Premiere, ich glaubte nicht, dass ich jemals in meinem Leben Helmut Kohl loben würde, aber die aktuelle Regierung ist so schlecht das er schon wieder gut dasteht. Als 1983 die Grünen in den Bundestag einzogen, damals, weil es durchaus Umweltprobleme gab – es gab mehrfach im Ruhrgebiet Smogalarm, die ersten Meldungen über das Waldsterben kamen auf – da wurde ein Umweltministerium geschaffen, es wurden schnell gesetzliche Maßnahmen initiiert wie Filter für Kraftwerke und Vorschrift für Katalysatoren für neue Autos. Der Erfolg: 1990 hatten die Grünen ihr historisch schlechtestes Ergebnis. Heute regiert Merkel nach der Devise: „Wasch mir den Pelz, mach mich nicht nass“. Kurz Klimaziele sind ok, sie dürfen nur die deutsche Industrie oder den Staat nichts kosten. Und das klappt eben nicht.

8.6.2018: Ein Mondlander mit Ionenantrieb

Ich möchte heute mal untersuchen, ob man einen Mini-Mondlander als Sekundärnutzlast mit einer normalen Mission starten kann, ob man eine nennenswerte Nutzlast noch landen kann.

Die Ausgangslage

Ziel ist es zu prüfen, ob eine Mondlandemission nur mit einer Sekundärnutzlast möglich ist. Nachdem die ASAP-5 mit maximal 300 kg in einen GTO nicht mehr zur Verfügung steht, bleibt derzeit nur der ESPA-Ring, der bei Atlas V und Falcon 9 eingesetzt werden kann. Er ist auf 180 kg Masse beschränkt. Mit neuen Trägern die derzeit ihren Einstand haben, wie der Vega-C mag es mehr Startgelegenheiten geben. Für sie werden Dispenser entwickelt, die dem wachsenden Markt von Kleinsatelliten bedienen sollen und die Aufteilung der Nutzlast auf mehrere Kunden möglich waren. Ich gehe aber von 180 kg Nutzlast aus.

Wichtig ist auch der Ausgangsorbit. Es gibt zahlreiche Missionen zur ISS, darunter auch welche der Dragon / Crewed Dragon mit der Falcon 9 und des Dreamchasers von Sierrea Nevada und Starliner von Boeing mit der Atlas V. Sie könnten einen ESPA-Ring mitführen. Dazu kommen noch die Missionen in den GTO. Letztere sind wegen der höheren Geschwindigkeit bei der Aussetzung attraktiver, aber nicht viel.

Aufbau des Ionenmoduls

Ausgangslage sind kommerzielle Solararrys. Die Stromversorgung darf ja nicht zu viel wiegen. Eine Suche ergibt, das das 2,1 m Ultraflex-Array von Grumman/ATK für die Phoenix-Mission bei 1426 Watt Leistung geeignet ist,

Ein Review ergibt schnell, dass von allen Ionentriebwerken, die es weltweit gibt, nur fünf einen so kleinen Stromverbrauch haben, dass sie für die Mission geeignet sind. Alle anderen haben einen zu hohen Stromverbrauch.


Ionentriebwerk

Startmasse
[kg]

Resttreibstoff
[kg]

Tankgewicht
[kg]

Stromversorgung
[Watt]

Masse Triebwerke
[kg]

Anzahl Triebwerke

Nutzlast [kg]

Spez.Impuls

Perigäum
[km]

Apogäum
[km]

Simdauer

Rit 10 evo

171,8

26,2

6,4

918,0

3,6

2,0

80,0

33.707,9

354.361,3

384.566,8

1 J 128 d

XIPS 8

174,2

16,2

6,4

1.050,0

6,0

3,0

80,0

24.518,4

264.200,1

384.412,7

338 d 5 h

XIPS 13

181,2

13,8

6,4

900,0

13,0

2,0

80,0

23.076,9

290.588,4

384.996,2

1 J 27 d

T5

173,2

26,9

6,4

952,0

5,0

2,0

80,0

34.338,0

295.608,0

384.451,7

1 J 44 d

IES

175,9

22,4

6,4

1.100,0

7,7

1,0

80,0

29.539,2

307.159,7

384.497,7

1 J 282 d


Die Startmasse ist auf Basis einer Nutzlast von 80 kg kalkuliert. Die niedrigste Startmasse hat man bei RIT 10 EVO, die kürzeste Simulationsdauer beim XIPS 18, die höchste Menge an Resttreibstoff beim T5 und RIT 10, die Bahn ist am nächsten der Mondbahn beim RIT 10. Daher habe ich das RIT 10 als Triebwerk selektiert. Das Folgende ist nun eine Detailsimulation, wobei als Abbruchkriterium definiert ist, das das Aphel der Bahn dem Mondaphel entspricht. Ausgangsbasis ist eine 400 km hohe Kreisbahn, wie sie bei der ISS vorliegt. Weiterhin habe ich, das ist bei Ionentriebwerken möglich, den Stromverbrauch des RIT 10 von 459 auf 400 Watt gesenkt, denn dann kann ich drei Triebwerke mit einem 2,1 m Ultraflexarray wie es Phoenix und Insight einsetzen versorgen. Bei einem gesamt dV von 8000 m/s bekomme ich als erstes folgende Daten:


Bahn vor Manöver

Bahnform

Bahn ist eine Ellipse

Perihel/Perigäum:

400,00 km

Aphel/Apogäum:

400,11 km

Umlaufszeit:

1 h 32 m

Bahn nach Manöver


Bahnform

Bahn ist eine Ellipse

Perihel/Perigäum:

313.368,52 km

Aphel/Apogäum:

398.371,99 km

Umlaufszeit:

25 d 2 h

Simulationseinstellungen

Simulationsdauer

1 J 11 d

davon angetrieben:

315 d 21 h

Ionentriebswerksmodul

Startgewicht:

180,0 kg

Aktuelles Gewicht:

148,3 kg

Nutzlast

101,0 kg

Stromversorgung:

1.413,7 Watt @ 1 AE

Strom beim Start:

1.426,0 Watt @ 1 AE

Eigenstromverbrauch:

100,0 Watt

Gewicht Stromversorgung:

13,8 kg

Spezifisches Gewicht Stromversorgung:

103,0 W/kg

Treibstoff beim Start:

38,0 kg

Treibstoff aktuell:

26,3 kg

Tanks:

5,7 kg

Tankanteil:

15 Prozent

Treibstoff für maximal:

8.000 m/s

Anzahl Triebwerke:

3 Stück

Gewicht Triebwerke:

12,0 kg

Gewicht Strukturen:

10,0 kg

Triebwerkseinstellungen

Bezeichnung Triebwerk:

Rit 10 evo

Spezifischer Impuls:

33.776,0 m/s

Schub pro Triebwerk:

0,013 Newton

Treibstoffverbrauch pro Triebwerk:

0,033 kg/d

Strom pro Triebwerk:

400 Watt

Gewicht Triebwerk:

1,80 kg

Effizienz:

55,19 Prozent

Gesamte Geschwindigkeitsänderung:

6.540,0 m/s

Es gibt eine kleine Restgeschwindigkeitsdifferenz zur Mondbahn von 33 m/s. Die kann man beim Einschwenken abbauen. Allerdings nicht nur durch das Ionentriebwerk. Zündet man beginnend von der Einflusssphäre des Mondes in 37000 km Distanz den Antrieb, so erhält man eine nicht stabile Umlaufbahn mit einem Apolunäum von 238.000 km Distanz, bis die Einflusssphäre wieder verlassen wird. Doch wird in 200 km Distanz die Geschwindigkeit zusätzlich um 45 m/s reduziert und es kommt eine stabile erste Umlaufbahn mit einem Apolunäum von 37.600 km heraus. Diese Bahn mit einer Umlaufdauer von 3 Tagen kann die Sonde dann in weiteren 37 Tagen in eine kreisförmige 100 km Bahn umwandeln.

Dann wird das Ionentriebwerksmodul als tote Masse abgeworfen und die Landung eingeleitet. Diese habe ich mit einem 400-N-Satellitenantrieb simuliert. Ohne Schwebephase errechne ich bei 99,5 kg Startmasse vor der Landung (1,5 kg Treibstoff wurden schon für das erreichen der Mondumlaufbahn verbraucht) eine Masse von 53 kg bei einer Landung aus einer 30 x 100 km Transferbahn, entsprechend Verlusten von 260 m/s. 200 m/s für Schwebephase / Verluste / Reserven hinzugerechnet, und man ist bei einer Landemasse von 49,7 kg.

Von diesen knapp 50 kg Landemasse geht der Antrieb ab. Der Hauptantrieb wiegt 3,6 kg. Für das Sinken mit 1 m/s – Vernichtung von 0,7 m/s benötigt man bei 55 kg Masse am Schluss noch 39 N Schub. Vier 10 N Triebwerke (regelbar von 6 bis 12,5 N Schub = -1,2 bis -0,75 m/s) leisten das. Sie wiegen weitere 1,4 kg. Dazu braucht man zwei Tanks. Die kleinsten Tanks, die ich bei EADS fand, haben bei 39 l Volumen schon 8,5 kg Gewicht. Herunterskaliert auf 25 l pro Tank (man benötigt zwei für Oxidator und Treibstoff) sind das dann 5,7 kg. Das Druckgas (vor dem Start eingefüllt) wiegt weitere 0,2 kg. Nehmen wir noch 2 kg für Leitungen hinzu, so ist man bei einer Trockenmasse des Antruebs von 18,6 kg. Die gehen von den 49,7 kg Landemasse ab. Das lässt noch 31,1 kg übrig.

Eine Alternative ist es, einen Feststoffantrieb mit definiertem Impuls zu nutzen. Das kann auf zwei Wegen erfolgen: Wie bei Surveyor, wo nach Ausbrennen der Abstieg mit eigenen Triebwerken fortgesetzt wird – dann ist der Massegewinn relativ klein, denn man spart nur wenig der Tankmasse ein, und fast nichts bei den Triebwerken. Luna setzte eine zweite Option ein, die ich bevorzugen würde, nämlich das man nach Ausbrennen des Antriebs die Restgeschwindigkeit mit Airbags auffängt. Um weiter Gewicht zu sparen, könnte man auf ein Radargerät verzichten, dass die Distanz ermittelt und diese über die Geschwindigkeit ermitteln und dann die Zündung durch Kommando auslösen, allerdings mit einem deutlich höheren Risiko, das man aufschlägt mit hoher Geschwindigkeit. Trotzdem ist der Lander vom Gewicht her eng. Denn es gehen von den 31 kg Bruttomasse ja noch das Gestell ab, Strukturen, Bordcomputer, Stromversorgung, Antennen und das Radargerät.

Wenig aber daraus kann man was sinnvolles machen. Ein 5-Watt-Sender kann mit einer Runstrahlantenne Daten mit 233 kbit/s zu einer 12 m durchmessenden Parabolantenne senden. Wenn man nicht davon ausgeht, dass die Sonde die Mondnacht überlebt, wird man sie maximal 13 Tage lang betreiben können. Als Langzeitexperiment ist es sinnvoll, sie oben mit Laserreflektoren zu bestücken. Für die kurze Betriebszeit könnte man in die Füße Sensoren für Temperatur, Leitfähigkeit oder andere Parameter einbauen und einige Kameras fix montieren, deren Blickfeld sich überlappt. Eine Spiegelreflexkamera oder Systemkamera mit einem Fixfokus-Weitwinkelobjektiv wiegt 0,7 kg. Sechs Stück davon decken die ganze Umgebung ab. Bei einem 50 Mpixel Sensor, State of Art bei hochwertigen Kameras, wären selbst bei unkomprimierten Bildern die Umgebung in 3 Stunden zur Erde übertragen. Ein Zoomobjektiv wäre nicht sinnvoll. Zum einen wegen der Mechanik die im Vakuum funktionieren muss (Problem der Schmierstoffe) zum anderen könnte man nur auf den zentralen Bereich zoomen, für einen Motor, der jede Kamera noch individuell dreht, würde ich verzichten. Trotzdem: ein 360 x 94 Grad Panorama hätte dann 8.600 x 32.700 Pixel, und wäre schärfer aufgelöst, als das menschliche Auge sehen kann (1 Bogenminute zu 0,66 Bogenminuten).

Wenn man Zoomobjektive oder längere Brennweiten einsetzt, dann würde man mit zwei Kameras (eine für jede Seite auskommen), die man dann mit einem Motor um 180 Grad in der Waagerechten und möglichst weit in der Senkrechten drehen kann. Die maximale Auflösung wird dann von der verfügbaren Zeit diktiert. 12 Tage mit je 8 Stunden Übertragungszeit und 1/3 Overhead erlauben eine Datenmenge on 60 GBit. Das sind bei 50,6 MPixel wie in einer Canon Vollformatprofikamera, 112 Aufnahmen, die dann bei 100 x 360 Grad für das Panorama und 10 % Überlappung jeweils 31,6 Grad in der Diagonalen abdecken, was einer Brennweite von 80 mm entspricht. Das entspricht einem leichten Teleobjektiv. Mit Komprimierung wie JPEG (Annahme Faktor 8) wären es dann rund 1000 Bilder für die man für ein Vollpanorama eine Brennweite von 220 mm benötigt. Der Nachteil der höheren Brennweite ist, das der Schärfebereich kleiner ist. Eine Weitwinkelkamera wird den Boden kurz nach dem Aufsetzpunkt bis zum Horizont scharf abbilden, eine Telekamera erst ab einigen Metern Entfernung,

Wenn man eine halbwegs ausrichtbare Antenne nimmt – es würde z. B. schon eine mit einem Öffnungswinkel von 90 Grad, also Ausrichtung auf eine Himmelsrichtung ausreichen – steigt die Datenrate an. Dann könnte man auch von jeder Kamera Videos vom Abstieg in hoher Qualität machen und senden.

Mondorbiter

Deutlich attraktiver wäre ein Mondorbiter, denn in diesen kommen dann 95 kg+ an. Das ist mehr als die Hälfte der Masse im Erdorbit. Das ist dreimal mehr als netto gelandet wird und man kann das Ionenantriebsmodul noch weiter nutzen. In der Berechnung habe ich noch eine Reserve von 700 bis 800 m/s Geschwindigkeitsänderung. Das reicht selbst bei einem nicht stabilen Orbit für einige Jahre aus.

Als Experimente wären eines oder mehrere der Experimente denkbar die jetzt schon auf Mondorbitern eingesetzt werden:

Kamera – Kartierung

Fazit

Es wäre theoretisch möglich eine kleine Nutzlast auf dem Mond zu landen, aber wirklich nur eine minimale. Sie würde ansteigen, wenn die Startmasse höher ist: anstatt 180 250 oder 300 kg. Da dann immer noch das 400-N-Triebwerk ausreicht und so die Nettomasse ansteigt. Dasselbe gilt für andere Systeme wie Stromversorgung, Antennen, Computer, Radargerät. Beresheet, der vor zwei Monaten verloren ging wog beim Start 585 kg, davon 435 kg Treibstoff, also 150 kg Landemasse, mehr als das dreifache dieser Mission.


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