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Titan und Trieste
Das kleine U-Boot Titan ist bei seiner Tauchfahrt zum Wrack der Titanic in 3.800 Metern Tiefe verunglückt und wurde vermutlich vom enormen Druck der Wassermassen zerquetscht. Vor mehr als 60 Jahren tauchte die Kapsel Trieste dreimal so tief – ohne zerstört zu werden. Doch was war der Unterschied? Warum war ein solches Unternehmen im Jahr 1960 möglich?
Damals waren Jacques Piccard und Don Walsh mit ihrer Kapsel Trieste zum tiefsten bekannten Punkt der Ozeane getaucht, in das knapp 11.000 Meter tiefe „Challenger Deep“. Ein Unterschied zur Titan wird auf den ersten Blick klar: die Kapsel für die beiden Piloten der Triest hing an einer Art „Unterwasser-Zeppelin“. Das war ein ca. 15 Meter langer Auftriebskörper, der mit Benzin gefüllt war. Der ließ sich vom Druck des Wassers kaum deformieren und sorgte dank des geringeren spezifischen Gewichts für Auftrieb. Der war notwendig, denn die 14 Tonnen schwere Stahlkapsel mit 2 Metern Durchmesser wäre ohne ihn unrettbar wie ein Stein auf den Meeresboden gesunken. Die Titan hatte keine solche externe Auftriebshilfe. Sie durfte also nicht mehr wiegen als das Volumen an Wasser, welches sie verdrängte – das verlangt das Archimedische Prinzip.
Die Titan musste leichter gebaut sein als die Trieste, deren Stahlwandungen 13 Zentimeter dick waren. Welches Material bietet sich da an? Zunächst eine theoretische Betrachtung: Es gibt stabile und instabile Systeme. Stabil ist, wenn eine Abweichung vom Sollzustand sich spontan korrigiert. Ein Hohlkörper unter äußerem Druck ist ein instabiles System. Eine kleine Abweichung von der idealen Zylinder- oder Kugelform wird durch die externen Kräfte verschlimmert. Das Material für die Wandungen muss daher in erster Linie starr sein.
Wir wissen nicht genau, aus welchem Material die Titan gebaut war. Vielleicht waren es Verbundstoffe, leichter als Stahl, aber mit höherer Zugfestigkeit. Es könnte auch sein, dass sich die verschiedenen Bestandteile eines Verbundstoffes bei dem extremen Druck unterschiedlich verhalten: Die eine Komponente lässt sich vielleicht etwas mehr komprimieren als die andere, und dadurch würde das Material geschwächt. Da unten aber, bei der Titanic, da herrschen immerhin 380 bar, das ist fast das Gewicht einer halben Tonne pro Daumennagel. Und noch etwas: Die Titan hatte zwar entlang des Rumpfs überall kreisförmigen Querschnitt, sie war aber weit von der idealen Kugelform der Trieste entfernt. Da könnte es leichter Ansatzpunkte für eine katastrophale Implosion gegeben haben.
Stabil und instabil
Stabil ist, wenn eine Abweichung vom Sollzustand sich spontan korrigiert. Nehmen sie den Rumpf eines Airliners, in dem ein gewisser Überdruck herrscht. Sein Querschnitt ist kreisförmig. Eine leichte Deformierung nach innen würde durch den Innendruck korrigiert oder zumindest nicht verstärkt werden. Man muss nur dafür sorgen, dass das Material ausreichend zugfest ist, dass es nicht reißt (wie beim Flug Aloha 243).
Ein Hohlkörper unter äußerem Druck ist ein instabiles System. Eine kleine Abweichung von der idealen Zylinder- oder Kugelform wird durch die externen Kräfte verschlimmert. Das Material für die Wandungen muss daher in erster Linie starr sein. Die Kuppel des Pantheon-Tempels in Rom ist starr. Sie hat den enormen externen Druck des eigenen Gewichts schon zwei Jahrtausende gut überstanden: Sie besteht nur aus starren Steinen und Zement – kein Stahl oder Eisen wurde verwendet.
Eine halbe Tonne pro Daumennagel
Da unten aber, bei der Titanic, da herrschen immerhin 380 bar, das ist fast das Gewicht einer halben Tonne pro Daumennagel. Und noch etwas: Die Titan hatte zwar entlang des Rumpfs überall kreisförmigen Querschnitt, sie war aber weit von der idealen Kugelform der Trieste entfernt. Da könnte es leichter Ansatzpunkte für eine katastrophale Implosion gegeben haben. Was auch immer die Untersuchungen ergeben werden, in diesen Zeiten der Mutlosigkeit und der übertriebenen Vorsicht gilt unser tiefer Respekt dem Pionier und Unternehmer, der an Bord seiner Titan ums Leben kam, sowie den Passagieren, die den Mut hatten, ihn zu begleiten
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Titan und Trieste
Das kleine U-Boot Titan ist auf seiner Tauchfahrt zum Wrack der Titanic in 3.800 Metern Tiefe verunglückt; vermutlich wurde es dort unten vom enormen Druck der Wassermassen zerquetscht. Vor mehr als 60 Jahren tauchte die Kapsel Trieste dreimal so tief – ohne zerstört zu werden. Was war der Unterschied? Warum war ein solches Unternehmen im Jahr 1960 möglich? Damals waren Jacques Piccard und Don Walsh mit ihrer Kapsel Trieste zum tiefsten bekannten Punkt der Ozeane getaucht, in das knapp 11.000 Meter tiefe „Challenger Deep“. Ein Unterschied zur Titan wird auf den ersten Blick klar: die Kapsel für die beiden Piloten der Triest hing an einer Art „Unterwasser-Zeppelin“. Das war ein ca. 15 Meter langer Auftriebskörper, der mit Benzin gefüllt war. Der ließ sich vom Druck des Wassers kaum
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