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Zwischen Evolution und Revolution

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Philipp Hassinger

8. Schlussbetrachtung

Texte intégral

  • 1032 Mokyr 1990. Seite 266.

„Every time a new technology emerges, it has to struggle with the status quo.“1032

  • 1033 Ergänzend hierzu ist die ökonomische Dimension zu berücksichtigen. Mokyr kommt bei der Betrachtung (...)
  • 1034 Vgl. Mom 1997. Seiten 269, 270.
  • 1035 Vgl. Neitzel, Welzer 2011. Seite 27.
  • 1036 Zitiert nach Neitzel, Welzer 2011. Seite 27.

1Was waren nun die Ursachen des Werkstoffwandels? Es konnte gezeigt werden, dass auf technischer Ebene je nach Anforderungsprofil materielle Vorteile durchaus bei beiden Werkstoffen Holz und Metall bestehen. Es wurde ebenfalls herausgestellt, dass soziale Faktoren den Werkstoffwandel entscheidend beeinflussten. Wie Gijs Mom schon bei der Untersuchung des Scheiterns des frühen Elektroautomobils feststellte, zeigt sich auch bei dem hier untersuchten Werkstoffwandel, dass eine rein technische Erklärung ebenso wenig ausreicht wie eine rein soziokulturelle.1033 Nur eine geographisch und temporal differenziert Bewertung der Faktoren kann zu befriedigenden Ergebnissen führen.1034 Eine geographische Differenzierung ist im Falle des Flugzeugs nötig, weil sich der Werkstoffwandel nicht überall gleich schnell und mit gleichem Ausmaß vollzogen hat. Die internationalen Unterschiede bei der Werkstoffwahl beim Bau von Flugzeugen waren bis Ende der 1920er Jahre beträchtilich. Eine temporale Differenzierung ist nötig, weil es, wie beschrieben, durchaus eine, wenn auch kurze, Konkurrenzsituation zwischen den Werkstoffen gab, bevor sich dann die metallenen Werkstoffe durchsetzten. Da sich die Konkurrenten Holz und Metall unterschiedlich schnell entwickelten, ist eine zeitliche Differenzierung notwendig. Man darf auch hier nicht vom Ende einer Geschichte auf ihren Anfang blicken. Man muss versuchen das eigene historische Wissen außer Acht zu lassen, um die Erkenntnisse, die zu einem bestimmten Zeitpunkt eines Entwicklungsprozesses vorhanden waren, entsprechend würdigen und einschätzen zu können.1035 Jürgen Kocka bezeichnete diese Betrachtungsweise als die „Verflüssigung“ von Geschichte, als „das Rückverwandeln von Faktizität in Möglichkeiten“.1036

  • 1037 Gordon 2003. Seite 318.

2Die soziokulturellen Einflüsse auf Werkstofffragen werden bei der Analyse der Werkstoffentwicklung auf anderen Gebieten besonders deutlich. Es ist festzustellen, dass Werkstoffentscheidungen oft nicht nüchtern-rational oder wissenschaftlich begründet getroffen wurden, sondern gesellschaftliche Einflüsse und Werturteile, wie beschrieben, mannigfach feststellbar sind: ,,It is not only engineers who are obsessed by steel and concrete (and quite indifferent to appearances); politicians and the man in the street seem to have caught the same infection. The disease seems to have originated two hundred years ago with the Industrial Revolution [...].“1037 Gordon erkennt also in der irrationalen Wahl der Werkstoffe Obsessionen und Krankheiten, die durch die Industrielle Revolution hervorgerufen wurden.

  • 1038 Vgl. Washington Post vom 21.05.1989.
  • 1039 Schatzberg 1999. Seite 3.

3Eric Schatzberg zeigt in seinem Buch über den Materialwandel im amerikanischen Flugzeugbau einen Comic über die de Havilland „Mosquito“ aus der Reihe „Ripley’s – Believe It or Not!“ von 19891038. Dieser stellt zuerst die Leistungen der „Mosquito“ heraus und bemerkt anschließend, dass das Flugzeug vollständig aus Holz bestand. „Ripley’s does not seek to provide historical instruction, however, but rather to evoke surprise and disbelief.“ So kommentiert Schatzberg den Comic und fragt anschließend: „Why should a successful airplane with a wood structure evoke surprise and disbelief?“1039

  • 1040 Gordon 2003. Seite 22.

4In die gleiche Richtung weißt eine Anekdote des schon mehrfach erwähnten James Edward Gordon. Er zitiert in seinem Buch „Structures, or Why Things don’t fall down“ die Frau eines amerikanischen Wissenschaftlers mit den Worten: „So you’re telling me that people used to make airplanes out of wood? – out of lumber! I don’t believe you, you’re kidding me.“1040

5Der Comic Schatzbergs und die Anekdote Gordons zeigen sehr anschaulich welche gesellschaftlichen Vorurteile gegenüber Materialien herrschen können. Die Botschaften des Comics und der zitierten Dame lassen sich auf folgenden Nenner bringen: „Wie kann man ein Flugzeug nur aus einem solch rückständigen Material wie Holz fertigen?“ Oder noch weiter zugespitzt: „Wie kann ein Flugzeug aus Holz überhaupt fliegen?“

  • 1041 Mokyr 1990. Seiten 284, 285.
  • 1042 Vgl. Peeters, P.M.; Middel, J.; Hoolhorst, A.: Fuel efficieny of commercial aircraft. An overview o (...)

6Hier wird eine technosoziale Shifting Baseline erkennbar. Wie die von Harald Welzer beschriebenen Fischer, die sich schnell an veränderte Fischbestände gewöhnten ohne sich an fischreichere Zeiten zu erinnern, können wir uns heute nicht daran erinnern, dass es für ein technisches Artefakt, welches so lange existiert wie das Flugzeug, jemals eine andere technische und werkstoffliche Lösung gab, als eine Flugzeugkonstruktion, die überwiegend aus unterschiedlichen metallenen Werkstoffen besteht. Dazu bemerkt Mokyr: „Variations on unsuccessful experiments in a previous generation are rarely tested. [...]. [...], the net of economic and social connections bequeathed from the past holds us with iron fetters fast in our tracks.“1041 Eine andere Shifting Baseline in Verbindung mit dem Flugzeugbau zeigt sich übrigens, wenn man erkennt, dass Flugzeuge mit Propellermotoren unter Umständen heute viel wirtschaftlicher zu betreiben wären, als moderne triebwerkbestückte Flugzeuge.1042

  • 1043 Carroll, Lewis – eigentlich Dodgson, Charles Lutwidge (* 27.01.1832 in Daresbury (GB); † 14.01.1898 (...)
  • 1044 Dali i Domènech, Salvadore Felipe Jacinto, Marqués de Púbol (* 11.05.1904 in Figueres, Katalonien; (...)
  • 1045 Vgl. Gordon 2003. Seite 318.
    Verfremdungseffekte sind auch aus der Literatur bzw. vom Theater bekann (...)

7Auch Künstler wie Lewis Carroll1043 oder Salvadore Dali1044 merkten, dass man das Publikum schockieren kann, wenn man dem Betrachter vertraute Dinge aus vermeintlich völlig ungeeigneten Materialien, wie beispielsweise Gummi, Brot oder Butter, herstellte und präsentierte.1045

  • 1046 Vgl. ebenda. Seite 318.

8Dabei ändert sich die Akzeptanz von Materialien im Kontext von Mode und Stil ständig. Strohdächer wurden beispielsweise im 18. Jahrhundert, als der Wohlstand zunahm, durch Schiefer- und Ziegeldächer ersetzt. Stroh galt als Baumaterial der Armen. Heutzutage aber werden Strohdächer bewundert, unter Denkmalschutz gestellt und für viel Geld mit traditionellen Methoden wieder verwendet. Dabei gilt zu bedenken, dass die Wasserdichtigkeit bei allen Dachmaterialien, die richtige Anwendung vorausgesetzt, nahezu gleich ist.1046

  • 1047 Vgl. Pinch; Bijker 1984. Seiten 426, 427.

9Wie in der Einleitung beschrieben, wird ein technisches Artefakt gesellschaftlich akzeptiert, sobald die interpretierbare Flexibilität seiner Nutzung verschwindet und ein technisches Problem wird dadurch gelöst, dass es gesellschaftlich als gelöst betrachtet wird.1047

  • 1048 Winner 1993. Seite 372.

10Auf den Flugzeugbau angewandt heißt das: Die Hauptprobleme der frühen Flugzeuge waren ihre mangelnde Sicherheit und Lebensdauer. Der Werkstoff Metall wurde als Lösung dieser Probleme, unter anderem von Hugo Junkers, propagiert und auch als solche gesellschaftlich (nicht nur für den Flugzeug-, sondern auch für den Luftschiff- und Schiffbau) akzeptiert, unabhängig davon wie sicher und langlebig diese neuen metallenen Flugzeuge, Luftschiffe oder Schiffe wirklich waren. „The premise of interpretive flexibility works especially well in cases in which social consensus is achievable, where all or most parties can say at the end of the process, „Thank God we came together around this set of design features.“1048

  • 1049 Schatzberg 1999. Seite 132-134.
  • 1050 Grant 2008. Seite 138.
  • 1051 Zum Einfluss der Nichtnutzung auf technologische Entwicklung schreibt Mokyr: „Even in an industry w (...)

11Spektakuläre Unfälle mit Passagiermaschinen, wie der Knute-Rockne-Crash von 19311049, wurden der Öffentlichkeit mit der Verwendung des rückständigen hölzernen Werkstoffes erklärt. Bei dem Absturz einer Fokker F-10 der TWA in Kansas kam unter anderem der damals sehr populäre Football-Trainer der Notre Dame University, Knute Rockne, ums Leben. Sein Tod machte Schlagzeilen, die US-Luftfahrtindustrie kam in eine große Vertrauenskrise. Die Behörden mussten eine Ursache für den Absturz finden und sie beheben. In Verdacht geriet die hölzerne Tragfläche der F-10, deren Haut und Holme Klebstoff zusammenhielt. In einem beispiellosen Schritt sperrten die US-Luftfahrbehörden alle F-10 für den Passagierdienst. Auch als die Sperre später unter strengen Bedingungen gelockert wurde, wollte niemand mehr in den Maschinen fliegen.1050 Gerade auf den entstehenden und immer wichtiger werdenden zivilen Luftverkehr muss dieser Vorfall enormen Einfluss ausgeübt haben. Der öffentliche Druck und die Nichtnutzung1051 des traditionell hergestellten Artefakts beschleunigte die Umstellung auf neue Werkstoffe. Die Nutzer hatten Holz als Sicherheitsproblem akzeptiert. Die Beseitigung der Schwachstelle durch Verstärkung der hölzernen Struktur, konnte die Nutzungsverweigerung nicht mehr rückgängig machen. Metall wurde als Lösung des Problems akzeptiert und dies förderte direkt die amerikanischen Ganzmetallverkehrsflugzeuge der 1930er Jahre, wie die Lockheed Vega oder die Ford Tri-Motor.

Abbildung 61: Ford Tri-Motor

Abbildung 61: Ford Tri-Motor

Aus: Ford-Werbung in Flight (11.07.1929)

12Dass jedoch auch moderne metallene Werkstoffe Probleme mit der Haltbarkeit und Sicherheit hatten und haben, zeigen das bereits beschriebene Problem der interkristallinen Duralkorrosion im Flugzeugbau und die spektakulären Unglücke des Liniendampfers „Titanic“ 1912 und des Luftschiffes „Hindenburg“ 1937.

  • 1052 Hooper Mc Carty, Foecke 2009. Seite 7.
  • 1053 Ebenda. Seite 11.
  • 1054 Gordon 2003. Seite 64.

13Obwohl bei der „Hindenburg“ weniger die metallene Struktur, als viel mehr eine elektrostatische Entzündung des Traggases das Hauptproblem und die Unfallursache darstellte, so war das Vertrauen in die silbernen zigarrenförmigen Luftschiffe trotz katastrophaler Unfall- und Absturzquoten eher blind als technisch fundiert. Bei der legendären „Titanic“, die man als „man’s technological triumph over nature“1052 feierte, ging das Vertrauen in die Technik und die Unsinkbarkeit des stählernen Kolosses sogar so weit, dass man nicht einmal genug Rettungsboote für alle Passagiere mit auf die desaströse Jungfernfahrt nahm: „The opulence, the size, and the combination of her mechanical and structural elements provided the „unsinkable“ package that society longed to believe in. Despite a string of accidents starring the White Star Line ships, people were convinced that technology had mastered the seas.“1053 Bei einem Schiff aus Holz kaum denkbar. „Nineteenth-century engineers usually made things which were subject to tension stresses, such as boilers and beams and ships, out of wrought iron or mild steel, which had, with some justice, the reputation of being „safe“ materials. When a large factor of ignorance had been applied to the strength calculations, such structures often turned out to be quite satisfactory, although in fact accidents continued to occur fairly frequently.“1054

  • 1055 Vgl. hierzu Hooper Mc Carty, Foecke 2009.

14Wichtig ist hier auch, dass die „Titanic“ in der Zeit eines Werkstoffwandels im Schiffbau, nämlich von Schmiedeeisen zu Stahl, vom Stapel lief. Die Probleme, die daraus resultierten, dass man den alten und den neuen Werkstoff kombinierte (Stahlplatten, die mit Schmiedeeisennieten, zum Teil in Handarbeit, verbunden wurden) spielte nach neuesten Erkenntnissen eine wichtige Rolle beim Untergang der Titanic.1055

  • 1056 Berg 1927. Seite 490.

15Das zum Teil blinde Vertrauen, dass den metallenen Werkstoffen entgegengebracht wurde, basierte nicht zuletzt auf spektakulären Flugzeugabenteuern in extremen Klimazonen. Die Leistungsfähigkeit der neuen Werkstoffe wurde offensiv beworben. So wurde beispielsweise die Widerstandsfähigkeit eines Dornier Wals 1927 wie folgt beschrieben: „[...] zeigte ein an der Amundsenschen Flugzeug-Nordpolexpedition beteiligtes, aus Duralumin hergestelltes Dornier Flugboot „Wal“ sehr gute Widerstandsfähigkeit. Dieses Boot hat sich in einer kritischen Lage vollkommen als Eisbrecher betätigt und eine Fahrrinne durch 10 cm dickes Eis gebrochen. Obwohl hier eine Eispressung von mindestens 30 000 kg/m2 zu überwinden war, sind die Seitenwandungen des Bootes dicht geblieben und wiesen nur an ihren unteren Teilen einige Formänderungen auf.“1056

Abbildung 62: Abbildung eines Dornier "Wal" in Flight anlässlich dem Versuch einer doppelten Atlantiküberquerung

Abbildung 62: Abbildung eines Dornier "Wal" in Flight anlässlich dem Versuch einer doppelten Atlantiküberquerung

Aus: Flight (14.07.1927) Seite 470

16Beispiele aus dem modernen Flugzeugbau zeigen jedoch, dass es fortlaufend bis in die Gegenwart immer wieder Probleme mit den metallenen Werkstoffen gab. Es lohnt sich auch unter diesem Gesichtspunkt das Wrack der Titanic zu untersuchen.

  • 1057 Vgl. Sanchez-Porro, Cristina; Kaur, Bhavleen; Mann, Henrietta; Ventosa, Antonio: Halomonas titanica (...)

17Dieses zeigt heute, dass das vermeintlich anorganische Metall von organischen Bakterien durchaus zerfressen werden kann.1057

  • 1058 Becker, Markus: Marodes Metall überrascht Boeing-Ingenieure. Spiegel-Online. 06.04.2011. http://www (...)

18Im April 2011 verlor eine Boeing 737 einen Teil ihrer Rumpf-Aluminiumbeplankung und gewährte so einigen der 123 Passagieren einen freien Blick in den Himmel über ihnen. Ursache war hier einfaches Materialversagen auf Grund von Überlastung.1058

  • 1059 Hooper Mc Carty, Foecke 2009. Seite 190.

19Hooper McCarty und Foecke bemerken zur heutigen Korrosionsanfälligkeit von amerikanischen Marineflugzeugen: „Navy aircraft are under constant attack by sea spray, and according to the Naval Research Lab, aluminium corrosion is a huge maintenance issue on Navy planes.“1059

  • 1060 Flight vom 15.03.1980. Seite 844.

20Natürlich liegt ein wartungsfreies, ewig haltbares Flugzeug nicht im Interesse der Flugzeughersteller. Man will und wollte nach Verkauf der Maschine auch an der Wartung und Instandhaltung verdienen. Dazu bemerkte Flight im Jahre 1980: „Designing aircraft that never cracked or corroded would be one of many ways to go broke in the aviation business. Boeing did not become the world’s biggest supplier of airliners by attempting such perfection.“1060

  • 1061 Ebenda. Seite 851.

21Wirtschaftlicher Druck hat auf den Bau von zivilen Flugzeugen also unterschiedliche Auswirkungen. Neben dem einfachen Preis eines Flugzeugs, muss es auch wirtschaftlich und damit gewinnbringend zu betreiben sein. Zugleich will der Flugzeughersteller natürlich auch nach dem Verkauf noch an seinem Flugzeug durch Reparatur, Wartung und Instandhaltung verdienen. Das Verhältnis von Sicherheit zu anvisiertem Reparaturgeschäft der Hersteller stellt vor allem auf materialtechnischer Ebene einen Konflikt und eine Gradwanderung da: „As the cost of new aircraft goes up, and as technology breakthroughs become less frequent, the economic pressures are on operators to prolong service lives. Airliners of seven or eight years are considered young these days by bankers - but not by the elements which cause fatigue and corrosion.“1061

22Wie zuvor beschrieben, hat bereits der Flugzeugkonstrukteur Adolf Rohrbach in den 1920er Jahren Überlegungen zur Wirtschaftlichkeit im Flugzeugbau angestellt. Dabei ist zu beachten, dass der Flugzeugbau eigentlich bis 1945 von militärischen Anforderungen dominiert wurde. Diese unterscheiden sich grundlegend von den zivilen Anforderungen der Wirtschaftlichkeit. Diese wurde erst nach dem Zweiten Weltkrieg zu einem wichtigen Kriterium im zivilen Flugzeugbau.

23Unter militärischen Gesichtspunkten wurde die Materialfrage nur teilweise auf Grund der Materialeigenschaften und der Eignung eines Werkstoffs für die schnelle Herstellung möglichst vieler Flugzeuge beantwortet. Auch die Versorgung mit strategischen Rohstoffen musste berücksichtigt werden. Dies erklärt, warum Deutschland im Ersten Weltkrieg Versuche mit Metallflugzeugen anstellte und Großbritannien im Zweiten Weltkrieg Holzflugzeuge in großer Stückzahl herstellte.

  • 1062 Flight vom 14.03.1940. Seite 246.

24Da das teurere Metall sich vor allem auf Grund seiner Langlebigkeit für den Bau ziviler Flugzeuge anbietet und das billige Holz auf Grund seiner Eigenschaften (z. B. billige Massenproduktion und einfache Reparatur) vor allem militärische Vorteile mit sich bringt, verwundert es, dass schon ab den 1920er Jahren fast ausschließlich metallen gebaut wurde. Flight schrieb 1940 dazu: „The fabric-covered system, although undesirable on aerodynamic grounds, makes for cheap, rapid production as it enables the complex military equipment to be quickly installed. The limitations imposed by fabric may be overcome by the introduction of some other form of covering over the open girder structure. Plastic sheet or plywood are suggested.“1062

25So lange militärische Konflikte die internationale Politik bestimmten, läge die Annahme nahe, dass zumindest ein Teil der Flugzeuge durchgehend mindestens bis 1945 aus Holz gebaut wurden. Dass aber schon ab den 1920er Jahren mit einer kurzen Unterbrechung zwischen 1943 und 1945 ausschließlich metallene Werkstoffe im Flugzeugbau Verwendung fanden, beweist einmal mehr, dass es neben den materiellen Eigenschaften auch andere Gründe für den Werkstoffwandel geben musste. Zu diesen gehört, neben der gesellschaftliche Akzeptanz eines Werkstoffes, sicherlich auch die wirtschaftlichen Interessen einer Metallindustrie, die einmal aufgebaut, ihre Produkte auch verkaufen wollte. Die Aluminiumindustrie ist hier ein Paradebeispiel, da hier der Bedarf erst nach der Schaffung des Produkts künstlich geschaffen werden musste.

  • 1063 Creveld 2008. Seite 149.
  • 1064 Vgl. Schatzberg 1999. Seite 6.

26Da sich das Militär international ab Ende der 1920er, Anfang der 1930er Jahre vor allem auf den Metallflugzeugbau konzentrierte und die staatlich-militärischen Aufträge bis 1945 der Schrittmacher der Luftfahrtindustrie blieben, muss die militärische Festlegung auf das Metall als Werkstoff für Flugzeuge zur Zementierung der „Shifting Baseline“ „Moderne Flugzeuge werden nicht aus Holz gebaut“ geführt haben. „As Trotsky once said, war has always acted as the locomotive of history, forcing men to come up with better and better weapons if they wanted to survive.“1063 Die Möglichkeit des strategischen Luftkriegs, also die Entscheidung eines Krieges nur durch Flugzeuge, rückte in der Zwischenkriegszeit durch den Anstieg der Nutzlasten in den Bereich des Möglichen. Das Flugzeug wurde zunehmend als kriegsentscheidende Waffe wahrgenommen. Kein Land konnte sich eine Rückständigkeit leisten.1064 Die Förderung der Luftfahrtindustrie wurde trotz Weltwirtschaftskrise in fast keinem Land eingestellt. Größere und schnellere Flugzeuge machten den Bau von Flugzeugen komplizierter und förderten damit den Triumph des Ingenieurs über den Bastler und verstärkten so auch den Eindruck der Altemativlosigkeit der metallenen Werkstoffe.

27Neben dem Erkennen von sozialen und wirtschaftlichen Einflüssen auf die Werkstoffwahl, wirft Gordon auch eine Frage auf, die vor allem in der Zukunft einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf die Wahl des Werkstoffs haben dürfte: wie viel Energie ist für die Herstellung eines Materials erforderlich?

  • 1065 Hier ist vor allem der Unterschied zwischen Stahl und Faserverbundwerkstoffen gemeint. Der Energieb (...)

28Gordon identifiziert die als modern geltenden Werkstoffe Stahl, Aluminium und Beton als Kinder der Industriellen Revolution und der Energiewende hin zu fossilen Energieträgern. Diese Werkstoffe können nur in einem energieintensiven Wirtschaftssystem, basierend auf billig verfügbarer Energie, profitabel eingesetzt werden. In Anbetracht der Energiebilanz moderner Kompositwerkstoffe, wird schnell klar, dass der Trend zu immer energieintensiveren Werkstoffen noch immer anhält, obwohl Energiekosten steigen und fossile Energieträger weniger werden. Die Krux ist, dass Motoren, welche die fossilen Energien mit einem höheren Wirkungsgrad und damit wirtschaftlicher verbrennen, Herstellungsmaterialien erfordern, die selbst wiederum nur sehr energieintensiv herzustellen sind. So wird die Einführung von Karosserien aus Faserverbundwerkstoffen in der Automobilindustrie zum zweischneidigen Schwert: die, zur Herstellung der Karosserie nötige Energie übersteigt jene Energie, die durch die leichtere Karosserie gespart werden soll womöglich um ein Mehrfaches.1065 So frisst die Revolution der Werkstoffe ihre zu energieintensiv herzustellenden Kinder.

Material

η = benötigte Energie zur Herstellung Joules x 109 pro Tonne

Öl-Äquivalent in Tonnen

Stahl (weich)

60

1,5

Titan

800

20

Aluminium

250

6

Glas

24

0,6

Backstein

6

0,15

Beton

4

0,1

Kohlefaserverstärkter Kunststoff

4.000

100

Holz (Fichte)

1

0,025

Polyäthylen

45

1,1

  • 1066 Daten aus: Gordon 2003. Seite 319. Gordon verweist darauf, dass es sich bei diesen Daten um Rundung (...)

Tabelle 7: Energiebedarf zur Herstellung verschiedener Materialien.1066

29Ein starkes Ansteigen der Energiepreise legt die Prognose nahe, dass sich der momentane Werkstoffwandel hin zu faserverstärkten Kunststoffen zumindest verzögert und im Kontext eines energetischen Paradigmenwechsels nachwachsende Rohstoffe eine Renaissance erleben. Ein Beleg ist der Materialwandel im modernen Einfamilienhausbau, wo sich die energieeffizientere Holzbauweise schon jetzt auf dem Vormarsch befindet. Ähnlich wie der Zweite Weltkrieg die Baseline „Moderne Flugzeuge sind nur aus Metall herzustellen“ aufweichte, könnte teure Energie dazu führen, dass sich die Baseline „Moderne Rümpfe und Karosserien werden aus Carbonfaser, zumindest aber aus Aluminium hergestellt“ auflöst. In Anbetracht der Notlage, die im Zweiten Weltkrieg zu einer Renaissance des Werkstoffes Holz führte, muss analog dazu geschlussfolgert werden, dass nur eine sehr starke Verteuerung der Energie zu einer werkstofftechnischen Rückbesinnung („Setback Baseline“) führen kann.

  • 1067 Gordon 2003. Seite 317.

30Wir sehen, dass viele Faktoren in die Entwicklung, Produktion und Verwendung und das Sich-entwickeln von Werkstoffen hineinspielen. Wie bei Eisbergen, bei denen nur die Spitze aus dem Wasser ragt und der viel größere Teil sich unter Wasser befindet, basiert werkstofflicher Wandel nur zu einem geringen Teil auf rein technischen Erwägungen: „Quirks offashion and prestige seem to play a large part in the matter. Gold is not really a very good material for watches, nor is steel for office furniture. The Victorians insisted on making all sorts of improbable articles, such as umbrella stands, out of cast iron, and there ist he story of the African who had his palace made out of the same substance.“1067

31Was bedeuten diese Erkenntnisse für das Flugzeug und seine Weiterentwicklung? Vielleicht können wir uns irgendwann wieder an den Gedanken von Zeppelinen und ihrer langsamen, aber kostengünstigen Fortbewegung oder hölzernen Flugzeugen mit effizienten Turbopropantrieben gewöhnen. Im Bereich des Lufttransports wurden Luftschiffe in Form des „Cargolifters“ jüngst wieder in Betracht gezogen. „Setback Baselines“ fanden bisher jedoch nur sehr selten statt. Wird ein Werkstoff oder ein technisches Artefakt von einer „Shifting Baseline“ begraben, können nur äußere gesellschaftliche Einflüsse sie reaktivieren und die Baseline zurücksetzen und wie beschrieben, führten bisher nur gesellschaftliche Not- und Extremsituationen zu einer Neubewertung eigentlich schon vergessener Materialien.

  • 1068 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow 1990. Seite 103.

32Welche Rolle spielt die Forschung in der Werkstoffentwicklung? Die Forschung verstärkt die „Shifting Baseline“, indem sie sich auf das vermeintlich modernere Material konzentriert. Wie dargestellt wurde, löste sich das Haltbarkeitsproblem des Durals etwa sechsmal so schnell, wie das des verleimten Holzes, was eine Konzentration der Forschung auf Metall, vermutlich unterstützt von einer mächtigen Metallindustrie, zumindest nahelegt. Dies führt auch zu der Annahme, dass Holz als Werkstoff durch die Leistungssteigerung der Flugzeuge spätestens ab 1945 keine Chance mehr hatte. Arendt und Dörner schreiben dazu: „Die ständig wachsenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Fluggeräte hinsichtlich Geschwindigkeit, Flughöhe, Nutzlast usw., führten zwangsläufig zum Einsatz von Metallen, zunächst von Stahl, bis Aluminiumlegierungen, zum Beispiel Duralumin, in den erforderlichen Mengen zur Verfügung standen.“1068 Diese Aussage erscheint aus heutiger Sicht richtig und plausibel, obwohl hier zu bedenken ist, dass durch die Konzentration der Forschung auf metallene Werkstoffe moderne Holzwerkstoffe von Vornherein wohl keine Chance hatten.

33Sieht man einmal vom Flugzeugbau ab, müsste beispielsweise in der Architektur ein rationaleres Umgehen mit Werkstoffen und die Überprüfung aller Faktoren, die einen Werkstoff betreffen (außer Werkstoffeigenschaften beispielsweise auch energieeffiziente Herstellung und Verarbeitung), zu einer Neubewertung des Werkstoffes Holz führen.

  • 1069 Andrea Reidl: Bambus statt Blech. SPIEGEL ONLINE 06.01.2010. http://www.spiegel.de/auto/aktuell/0,1 (...)

34Der Amerikaner Craig Calfee begann Mitte der 1990er Jahre Fahrradrahmen aus Bambus herzustellen. Auch wenn die Entwicklung viel Zeit in Anspruch nahm, erweisen sich seine heutigen Bambusräder als äußerst widerstandsfähig. Und der Deutsche Nicolas Meyer konstruierte im Sommer 2009 ein Komposit-Fahrradrahmen mit einem Hanfanteil von 60 Prozent und einem Bambusanteil von 15 Prozent.1069

  • 1070 Knecht, Jochen: Der Z-Zeppelin. AutoBild.de 10.06.2008. http://www.autobild.de/artikel/studie-bmw-g (...)

35Eine interessante materialtechnische Rückbesinnung konnte auch 2008 beim deutschen Autohersteller BMW beobachtet werden. Das vorgestellte Konzeptfahrzeug „GINA“ (Geometrie und Funktionen in N-facher Ausprägung) besitzt zeppelinähnlich eine stoffbespannte Aluminiumrohr-Karosserie. Eine solche Karosserie könnte um etwa 40 Prozent leichter sein, als eine übliche selbsttragende Stahlkarosserie. „Auto Bild“ titelte „Der Z-Zeppelin“1070 in Anspielung auf die bekannten Luftschiffe und die Sportwagenreihe „Z“ von BMW.

36Abschließend: was sind nun die zentralen Thesen zum Werkstoffwandel im Flugzeugbau? Es lassen sich unter dem materiell-stofflichen Aspekt vier Hauptphasen des Flugzeugbaus unterscheiden:

    • 1071 von Parseval, August (* 05.02.1861 in Frankenthal;† 22.02.1942 in Berlin).

    Phase (bis 1903): Beobachtung, Untersuchung und Kopie des organischen, animalischen Fluges durch Verwendung von organischen und sogar animalischen Materialien, wie beispielsweise Federn. Dies schlägt sich auch bei den Veröffentlichungen der frühen Flugpioniere nieder. Leonardo da Vinci sammelte seine Erkenntnisse 1505 im „Kodex über den Vogelflug“, August von Parseval1071 betitelt seine Untersuchungen 1889 „Die Mechanik des Vogelflugs“ und Otto Lilienthals Publikation aus dem selben Jahr trägt den Titel „Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst“.

  1. Phase (1903 bis 1920er Jahre): Mechanischer motorisierter Flug unter Verwendung von Propeller und Tragfläche. Das Flugzeug reiht sich ein in eine Serie von Erfindungen, welche die Herrschaft des Menschen über die Natur demonstrieren soll. Die Materialien sind nicht mehr animalischer, wohl aber organischer Natur. Die Produktion von Flugzeugen erfolgt in Werkstätten und Manufakturen in Handarbeit durch Bastler, später durch Fachkräfte. Die Flugidee wird von den Vorbildern der Natur losgelöst. Das instabile und gefährliche Flugzeug ist das Paradebeispiel einer Abenteuermaschine einer kleinen Zahl verwegener aber auch genialer Pioniere.

  2. Phase (1920er bis 1970er Jahre): Das Flugzeug wird zunehmend in Fabriken durch Maschinen und ungelernte Arbeiter hergestellt. Die Herrschaft des Menschen über die Natur soll sich nun auch in den Materialien zeigen. Das Flugzeug löst sich vollständig von organischen Materialien und wird anorganisch. Die Produktion wird maschinisiert, standardisiert und uniform. Der Lebenszyklus der Flugzeuge, die Flugleistungen und das Wissen über die aerodynamischen Gesetzmäßigkeiten steigen stark an. Metall verdrängt Holz vollständig und nahezu ausschließlich im Flugzeugbau. Nach dem Zweiten Weltkrieg zivilisiert sich der Flugzeugbau und emanzipiert sich als zuverlässiges Verkehrsmittel von der Verwendung als Abenteuer- und Kriegsmaschine.

  3. Phase (1970er Jahre bis heute): Die Verwissenschaftlichung des Flugzeugbaus nimmt weiter zu. Das Forschungslabor wird zur wichtigen Größe bei der Suche neuer Werkstoffe. Metall wird zunehmend durch Kunststoffe und Kunstharze ersetzt. Anorganischen Materialien orientieren sich zunehmend an organischen Materialien der Natur.

37Aus diesen Erkenntnissen lassen sich wiederum folgende Grundströmungen im Flugzeugbau ableiten:

  1. Materialtechnisch erfolgt eine schrittweise Loslösung von natürlichen Werkstoffen.

  2. Der Flugzeugbau rationalisiert sich. An die Stelle des Bastlers, der in seiner Werkstatt Unikate herstellt, tritt die Manufaktur mit ihrer Serienfertigung durch Fachkräfte, an deren Stelle wiederum die Massenfertigung der Fabrik durch überwiegend ungelernte Arbeiter tritt. Die Handarbeit wird von der effizienteren maschinellen Produktion abgelöst. Diesem Trend entspricht auch die zunehmende Verwendung von integralen Bauteilen. Die Arbeitskraft wird berechnet und mechanisiert.

  3. Der Flugzeugbau verwissenschaftlicht und spezialisiert sich. An die Stelle des Beobachters und Bastlers tritt der rechnende Ingenieur, an dessen Stelle eine institutionalisierte Forschung tritt.

  4. Der Flugzeugbau internationalisiert sich. Bis 1945 und gefördert durch zwei Weltkriege, herrscht eine nationale Luftfahrtforschung vor. Auch die Verwendung der Werkstoffe trägt bis dahin ausschließlich nationale Züge. Nach Ende des Zweiten Weltkriegs erfolgt eine schrittweise internationale Standardisierung des Flugzeugs und der Flugzeugwerkstoffe, zumindest im zivilen Bereich. Militärisch wird dieser Trend durch nationale Interessen und den Kalten Krieg behindert.

38Lassen sich die Erkenntnisse, die aus der Untersuchung des Materialwandels im Flugzeugbau gewonnen wurden auf das Sich-durchsetzen oder Verschwinden von Technologien allgemein übertragen?

39Die Untersuchungen Schatzbergs legen diese Schlussfolgerung nahe. Schatzberg kommt bei seinen Untersuchungen zu folgendem Ergebnis:

  • 1072 Schatzberg 1999. Seite 232.

„New technologies do not arise through a process of natural selection, an objective process that insures the survival of only the fittest variations. Technologies are, rather, cultural expressions, reifications of human purposes. For new technologies to succeed, people must believe that they will succeed. Such beliefs depend on part on empirical evidence and reasoned arguments. But in the face of inevitable uncertainties about the future, reason alone rarely suffices, even fort he most scientific of technologies. The symbolic meanings of technical things do more than shape modern culture; they also influence the course of technical change itself.“1072

  • 1073 Vgl. Merton, Robert K.: Social theory and social structure. New York 1957. Seiten 144 ff.

40Und auch diese Untersuchung belegt, dass es in der Technikentwicklung im Sinne Darwins kein „Survival of the Fittest“ gibt. Vielmehr wird der Erfolg einer Technologie durch den kollektiven Glauben an sie bestimmt. In diesem Zusammenhang kann von einer sich selbst erfüllenden Prophezeiung gesprochen werden. In der Soziologie definierte Robert Merton diesen Mechanismus zur Erklärung von menschlichem Handeln wie folgt: „Wenn die Menschen Situationen als real definieren, sind sie in ihren Konsequenzen real.“1073 Die Nutzer, als wichtigster „relevant social group“ bewerten eine Technologie oder einen Werkstoff und entscheiden damit gleichzeitig über seine Anwendung. Diese soziale Komponente der Technikbewertung ist ein Hauptgrund für die Dominanz einer Technologie oder eines Werkstoffes.

41Im Bereich der soziokulturellen Einflüsse auf Technologieentwicklung liefert die eingeführte Theorie der „Shifting Baselines“ einen interessanten Ansatz, zum Verständnis von technischer Evolution. Sie kann erklären, wieso manche Erfindungen in der Geschichte wiederholt werden mussten und wieso alternative Technologien so gründlich vergessen werden.

42Die Theorien des „Pluto-Effekts“ und des „Sailingship-Effects“ liefern weitere interessante Ansätze, zur Erklärung des Entstehens einer Leit- oder Alternativtechnologie. Auf die hier dargestellte Werkstoffgeschichte können beide teilweise angewendet werden. Die große Geschwindigkeit des Werkstoffwandels im Flugzeugbau und der hohe Verdrängungsgrad des „alten“ Werkstoffs führen aber dazu, dass dieser mit der Entwicklung anderer Technologien nur schwer zu vergleichen ist. Die Frage, wieso eine Technologie über eine andere triumphiert, können beide Ansätze letztendlich nicht erklären.

43Bei allen Beweisen, die für eine soziokonstruktivistische Betrachtungsweise von Technikentwicklung sprechen, darf nicht vergessen werden, dass der Materialwandel auch von handfesten technischen, aber auch wirtschaftlichen und strategischen Eigenschaften der Materialien bestimmt wurde. Nur eine temporal, geographisch und vor allem sorgfältig differenzierte Untersuchung nahe am Artefakt ermöglicht Rückschlüsse auf den Kontext von Technik und Gesellschaft.

44Die Untersuchung des Werkstoffwandels im Flugzeugbau zeigt wie erkenntnisführend die Betrachtung und Interpretation des technischen Artefakts ist. Im Gegensatz zur Interpretation schriftlicher Quellen, die in der Technikbewertung oft selbst lediglich Interpretationen des Artefakts sind, ermöglicht nur die Untersuchung des Artefakts selbst eine nicht durch Meinungen verfälschte Einordnung von Technik. Das Artefakt wird somit zur einzig gültigen „Primärquelle“ des Technikhistorikers und bietet der Technikgeschichte die Möglichkeit vor der Einordnung von Technik in soziokulturelle Zusammenhänge den materiellen Grundlagen durch messen und rechnen näher zu kommen, um so auch bei der Einordnung von Technik eine höhere Exaktheit zu erlangen. Dies bedeutet für die Technikgeschichte, sich weiter von der Geschichtswissenschaft zu emanzipieren und als eigene Profession zwischen Technik- und Sozialwissenschaften verstanden zu werden.

Notes

1032 Mokyr 1990. Seite 266.

1033 Ergänzend hierzu ist die ökonomische Dimension zu berücksichtigen. Mokyr kommt bei der Betrachtung der Entwicklung des Fahrrads zu dem Schluss, dass diese weder durch technische noch durch ökonomische Faktoren erklärt werden kann, eine rein ökonomische Begründung für technische Veränderungen also auch zu kurz greift (Mokyr 1990. Seite 130).

1034 Vgl. Mom 1997. Seiten 269, 270.

1035 Vgl. Neitzel, Welzer 2011. Seite 27.

1036 Zitiert nach Neitzel, Welzer 2011. Seite 27.

1037 Gordon 2003. Seite 318.

1038 Vgl. Washington Post vom 21.05.1989.

1039 Schatzberg 1999. Seite 3.

1040 Gordon 2003. Seite 22.

1041 Mokyr 1990. Seiten 284, 285.

1042 Vgl. Peeters, P.M.; Middel, J.; Hoolhorst, A.: Fuel efficieny of commercial aircraft. An overview of historical and future trends. Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR). November 2005.

1043 Carroll, Lewis – eigentlich Dodgson, Charles Lutwidge (* 27.01.1832 in Daresbury (GB); † 14.01.1898 in Guildford).

1044 Dali i Domènech, Salvadore Felipe Jacinto, Marqués de Púbol (* 11.05.1904 in Figueres, Katalonien; † 23.01.1989 ebenda).

1045 Vgl. Gordon 2003. Seite 318.
Verfremdungseffekte sind auch aus der Literatur bzw. vom Theater bekannt. Sie sollen dem Leser/Betrachter vertraute Dinge in einem neuen Licht erscheinen lassen, um so die Widersprüche der Realität sichtbar zu machen.

1046 Vgl. ebenda. Seite 318.

1047 Vgl. Pinch; Bijker 1984. Seiten 426, 427.

1048 Winner 1993. Seite 372.

1049 Schatzberg 1999. Seite 132-134.

1050 Grant 2008. Seite 138.

1051 Zum Einfluss der Nichtnutzung auf technologische Entwicklung schreibt Mokyr: „Even in an industry with no competition among techniques, a technique can disappear if it is used to produce something consumers no longer want (Mokyr 1990. Seite 283).“

1052 Hooper Mc Carty, Foecke 2009. Seite 7.

1053 Ebenda. Seite 11.

1054 Gordon 2003. Seite 64.

1055 Vgl. hierzu Hooper Mc Carty, Foecke 2009.

1056 Berg 1927. Seite 490.

1057 Vgl. Sanchez-Porro, Cristina; Kaur, Bhavleen; Mann, Henrietta; Ventosa, Antonio: Halomonas titanicae sp. nov., a halophilic bacterium isolated from the RMS Titanic. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2010), 60, Seiten 2768–2774.

1058 Becker, Markus: Marodes Metall überrascht Boeing-Ingenieure. Spiegel-Online. 06.04.2011. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,755393,00.html. Stand: 06.05.2011.

1059 Hooper Mc Carty, Foecke 2009. Seite 190.

1060 Flight vom 15.03.1980. Seite 844.

1061 Ebenda. Seite 851.

1062 Flight vom 14.03.1940. Seite 246.

1063 Creveld 2008. Seite 149.

1064 Vgl. Schatzberg 1999. Seite 6.

1065 Hier ist vor allem der Unterschied zwischen Stahl und Faserverbundwerkstoffen gemeint. Der Energiebedarf für die Herstellung von Aluminium- und GFK-Strukturen ist in etwa gleich. Vgl. hierzu auch Bräutigam, Klaus-Rainer; Achternbosch, Matthias: Analyse der Umweltauswirkungen bei der Herstellung, Nutzung und Entsorgung von CFK- bzw. Aluminiumrumpfkomponenten im Flugzeugbau. In: Technikfolgenabschätzung, Nr. 1, 12. Jahrgang - März 2003, S. 86-91

1066 Daten aus: Gordon 2003. Seite 319. Gordon verweist darauf, dass es sich bei diesen Daten um Rundungen und zum Teil um Schätzungen handelt.

1067 Gordon 2003. Seite 317.

1068 Arendt, Franz Joseph; Dörner, H.: Struktur und Zelle, in: Bölkow 1990. Seite 103.

1069 Andrea Reidl: Bambus statt Blech. SPIEGEL ONLINE 06.01.2010. http://www.spiegel.de/auto/aktuell/0,1518,667888-2,00.html. Stand: 20.05.2011.

1070 Knecht, Jochen: Der Z-Zeppelin. AutoBild.de 10.06.2008. http://www.autobild.de/artikel/studie-bmw-gina-light-717314.html. Stand: 20.05.2011.

1071 von Parseval, August (* 05.02.1861 in Frankenthal;† 22.02.1942 in Berlin).

1072 Schatzberg 1999. Seite 232.

1073 Vgl. Merton, Robert K.: Social theory and social structure. New York 1957. Seiten 144 ff.

Table des illustrations

Titre Abbildung 61: Ford Tri-Motor
Légende Aus: Ford-Werbung in Flight (11.07.1929)
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3891/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 60k
Titre Abbildung 62: Abbildung eines Dornier "Wal" in Flight anlässlich dem Versuch einer doppelten Atlantiküberquerung
Légende Aus: Flight (14.07.1927) Seite 470
URL http://books.openedition.org/ksp/docannexe/image/3891/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 60k

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