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Physik: Tempolimit – Sicherheit – Schadstoffausstoss

Obwohl 37 Prozent der Deutschen für ein Tempolimit von 130 Kilometern pro Stunde, 36 Prozent sogar für ein Tempolimit von 120 Kilometern pro Stunde sind und lediglich 24 Prozent an unbegrenzter Raserei auf deutschen Autobahnen festhalten, blockiert unsere promovierte Physikerin, Angela Merkel, die Bestrebungen von Regierung und Opposition ein Tempolimit einzuführen. Na gut! Machen wir also a bissle Physik zur Auffrischung:

Sicherheit
PKW A fährt mit einer Geschwindigkeit von 120 Kilometern pro Stunde. Nach der Fahrschul-Faustformel ergibt sich bei einer Gefahrenbremsung und einer Verzögerung unter fast optimalen Bedingungen von 7,72 Metern pro Sekunde ein Bremsweg von 72 Metern.

PKW B fährt mit einer Geschwindigkeit von 210 Kilometern pro Stunde. Unter gleichen Bedingungen wäre sein Bremsweg bei einer Gefahrenbremsung satte 220 Meter lang. Wir haben noch nicht einmal die Geschwindigkeit verdoppelt, aber den Bremsweg schon verdreifacht!

Bei einem Aufprall – und nehmen wir ein Hindernis, welches keine Energie aufnimmt – wird PKW A innerhalb von nur einem Meter Knautschzone von seinen 120 Kilometern pro Stunde (33 Meter pro Sekunde) auf Null verzögert. Das entspricht einer negativen Beschleunigung von 556 Metern pro Sekunde (57 G), also dem siebenundfünfzigfachen der Fallbeschleunigung. Oder anders ausgedrückt: Wer sich unter normalen Umständen bei einer Körpermasse von 75 Kilogramm oder seiner Gewichtskraft von 736 Newton wohlfühlt, würde beim Aufprall mit 41.667 Newton (richtig, 42 Kilonewton!) zurecht kommen müssen. Auf normale Verhältnisse umgerechnet, entspräche das immerhin einer Körpermasse von 4,2 Tonnen wiegen.

Würde PKW B innerhalb von einem Meter von 210 Kilometern pro Stunde auf Null verzögert, dann wäre die negative Beschleunigung satte 1.701 Metern pro Sekunde (173 G). Der 75 Kilogramm schwere Fahrer hätte eine Gewichtskraft von 127.604 Newton (128 Kilonewton) oder wiegt jetzt 13 Tonnen.

Rechnen Sie’s nach!

Schadstoffe
Wer glaubt, dass hohe Geschwindigkeiten sich nicht negativ auf die Umwelt auswirken, der hat beim Energieerhaltungssatz in der Schule nicht aufgepasst. Also weiter mit Physik! Können wir uns darauf verständigen, dass PKW B mit seinen 210 Kilometern pro Stunde eine höhere kinetische Energie besitzt als PKW A mit seinen 120 Kilometern pro Stunde? Diese kinetische Energie muss dem System “Auto” erst einmal zugeführt werden. Manche sagen auch Beschleunigung dazu. Dann will natürlich die Geschwindigkeit auch aufrecht erhalten sein. Wenn ich Ihnen jetzt verrate, dass allein der Luftwiderstand sich mit zunehmender Geschwindigkeit exponentiell vergrössert, kommt schon der erste Aha-Effekt. Hinzu kommt der Rollwiderstand. Diese Widerstände auszugleichen, erfordert ständige Energiezufuhr. Wobei sich die notwendige Menge an Energie direkt proportional zur Geschwindigkeit verhält. Fahren Sie ein Fünf-Liter-Auto mit Anzeige des Momentanverbrauchs? Haben Sie schon mal bei Tempo 180 drauf geschaut? Da ist nämlich nichts mehr mit nur fünf Litern. Wenn also die Erhaltung einer höheren Geschwindigkeit, sprich einer höheren kinetischen Energie, auch einen höheren Kraftstoffverbrauch nach sich zieht, wieso kommen einige Leute in Automobilindustrie und Politik darauf, dass sich dies nicht negativ auf den Schadstoffausstoss auswirkt?

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