Dossier Nr. 17

in Wissenschaft & Frieden 1994-2: Ein Blick nach Osten

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Hirngespinst oder Chance für humanere Gewaltanwendung?

»Nichttödliche« Waffen

von Jürgen Altmann • Gunnar Hornig • Torsten Krallmann • Roland Span • Maria Rosario Vega Laso • Jan Wüster

Einleitung

In letzter Zeit sind – vor allem in den USA – Presseberichte erschienen, die auf einen neuen Bereich der Rüstungsforschung und -entwicklung in den USA aufmerksam machten: die sogenannten »nichttödlichen« Waffen.1 Zweifellos gibt es in den Waffenlabors der USA eine Reihe von Enthusiasten, die schon in der Vergangenheit durch absurde Projekte aufgefallen sind und die hier neue Beschäftigungsmöglichkeiten sehen [2]; allein deren Engagement würde aber das amerikanische Department of Defense nicht zur Bildung einer Arbeitsgruppe und zur Bewilligung von Mitteln veranlassen. Und auch friedensengagierte Personen in Deutschland haben sich zugunsten dieser neuen Waffenarten ausgesprochen und sogar ihren Einsatz im gegenwärtigen Bosnien-Krieg empfohlen2.

Liest man Artikel von Befürwortern der »nichttödlichen« Waffen, so kann man sich nicht immer des Eindrucks erwehren, hier werde eine neue Wunderwaffe gesucht, die den USA mit ihrer Hi-Tech-Überlegenheit die Möglichkeit geben soll, im Innern wie außerhalb Gegner unschädlich zu machen, ohne sie dazu umbringen zu müssen. Kritischen LeserInnen stellen sich jedoch eine Reihe von Fragen:

Friedensengagierte NaturwissenschaftlerInnen und andere BürgerInnen sollten zur Entwicklung von »nichttödlichen« Waffen eine fundierte Position entwickeln. Bringen sie neue Gefahren, auch eines neuen Rüstungswettlaufs? Wird dieser Impuls wegen mangelnder Effektivität von alleine versanden? Oder bergen »nichttödliche« Waffen gar positive Chancen für die weniger gewalttätige Austragung innerer oder äußerer Konflikte?

So wichtig diese Fragen sind, können sie doch beim heutigen Kenntnisstand nicht zufriedenstellend beantwortet werden. Viele der Konzepte sind nicht mehr als Ideen oder gerade erst im Labor erprobt worden. Wir wollen mit diesem Artikel zunächst einige Informationen über die bearbeiteten Felder geben und sie nach technischen Gebieten einordnen. Dann sollen Fragen und Probleme diskutiert werden. Ein Weg zu einer differenzierteren Analyse und Bewertung kann die Aufspaltung in verschiedene Anwendungsszenarien sein, wobei das Spektrum vom konventionellen Krieg bis zum Einsatz gegen einzelne (z.B. Terroristen) reicht. Schließlich wollen wir – aus heutiger Sicht – eine vorläufige Bewertung versuchen und einige Empfehlungen abgeben.

»Nichttödliche« Waffen – Fakten und Spekulationen

Geht man die Liste der verfügbaren Veröffentlichungen zum Thema »nichttödliche« Waffen durch, so fallen zwei Dinge ins Auge: einerseits wird deutlich, wie sehr die Journalisten der verschiedenen Zeitschriften voneinander abgeschrieben haben; andererseits bleiben die primären Informationen, insbesondere zu den Wirkungsprinzipien der vorgeschlagenen Waffensysteme, vage – bezüglich der Wirksamkeit werden dagegen großzügig Wunder versprochen! Dies überrascht nicht, wenn man bedenkt, daß hier die gezielte Öffentlichkeitsarbeit bekannter US-Rüstungsforschungseinrichtungen (insbesondere Los Alamos und Sandia National Laboratories) auf weitverbreitete Wunschvorstellungen trifft – zum Beispiel wäre es doch ein sehr verlockender Ausweg aus der gegenwärtigen Ohnmacht internationaler Politik, im Auftrag der UNO Waffengewalt anwenden zu können, ohne Mensch und Umwelt dauerhaft zu schädigen.

Unabhängige Informationen zu den laufenden Projekten sind nicht erhältlich, da die Forschungsarbeiten strenger Geheimhaltung unterliegen. Diese Geheimhaltung, so wird in den USA vermutet [2], dient wesentlich dazu, fachliche Kritik zu verhindern, die in Zeiten umfangreicher Haushaltskürzungen die Weiterfinanzierung allzu futuristischer Projekte in Frage stellen könnte.

Findet zum Beispiel zu Fragen effektiver Einsatzmöglichkeiten und der Vermeidung von Nebenwirkungen schon keine technische bzw. militärtechnische Kritik statt, so gilt dies erst recht in Bezug auf völkerrechtliche und ethische Gesichtspunkte, ein möglicherweise zu erwartendes Wettrüsten und klar erkennbare Mißbrauchsmöglichkeiten. Neben den rein technischen Gesichtspunkten sollen hier auch diese Aspekte angeschnitten werden.

Als Basis für eine detailliertere Diskussion kann zunächst Tabelle 1 dienen, in der die verschiedenen in der Literatur genannten Projekte aus dem Bereich der »nichttödlichen« Waffen, mit kurzen Kommentaren bezüglich Wirkungsprinzip und Anwendungsmöglichkeiten versehen, aufgeführt sind.

Vier verschiedene Einsatzbereiche

Erscheinen »nichttödliche« Waffen zunächst als homogene Gruppe von Waffensystemen, deren Entwicklung vorrangig mit den Erfordernissen zukünftiger UNO-Operationen begründet wird, so zeigt eine erste Analyse zumindest vier sehr verschiedene Einsatzbereiche. Für jeden dieser Bereiche ergeben sich unterschiedliche Einschätzungen bezüglich Realisierbarkeit, Nebenschäden und implizierter Risiken, die im folgenden kurz umrissen werden sollen.

Einsatz zur Unterstützung konventioneller (tödlicher) Militäroperationen:

In den Szenarien integrierter Schlachtfelder, die heute einem Krieg zwischen hochtechnisierten Armeen zugrunde liegen (siehe z.B. die aus dem zweiten Golfkrieg gezogenen »Lehren« [5, 6]), kommt der Beschaffung und Übermittlung von Informationen eine zentrale Bedeutung zu. Die hierzu eingesetzten Techniken sind in ihrer ganzen Breite, von der Zieloptik über das Radar bis hin zur Satellitenkommunikation, störanfällig und angreifbar. Ein Sieg in diesem »Informationskrieg« bedeutet entscheidende Vorteile bei der Durchführung militärischer Operationen.

Ein großer Teil der Waffen, die unter dem Deckmantel »nichttödlicher« Wirkung entwickelt werden, dient vorrangig diesem Ziel. So ist z.B. das Blenden von Panzeroptiken mit »Lasergranaten« [7] militärisch vor allem dann sinnvoll, wenn der Panzer vernichtet wird, ehe seine Zieloptik wieder einsatzbereit ist (militärisch gesprochen: »soft kill« vor »hard kill«). Charakteristisch für solche Ansätze ist die Kombination von »nichttödlichen« Waffensystemen mit »extrem tödlichen« Waffensystemen [8] innerhalb einer organisatorischen Einheit.

Waffen dieser Art sind, mit Ausnahme besonders exotischer Varianten, realisierbar und in vielen Formen bereits im Einsatz. Eine zentrale Rolle spielt dabei heute das Stören gegnerischer Radar- und Funkanlagen durch leistungsstarke Sender, die sich an Bord von Flugzeugen befinden, die in den gegnerischen Luftraum eindringen. Der Einsatz bodengestützter Systeme ist nur bei günstigen geographischen Gegebenheiten möglich. Satelliten in niedrigen Umlaufbahnen könnten diese Aufgabe übernehmen, befinden sich aber stets nur kurz in einer geeigneten Position. Der Einsatz geostationärer Satelliten erfordert aufgrund der großen Entfernung zu große Sendeleistungen (siehe Kasten Störsender in geostationärer Umlaufbahn).

Im Sinne einer stabilitätsorientierten Militärpolitik ist die Weiterentwicklung solcher Maßnahmen der elektronischen Kampfführung und ihre Ausdehnung auf andere Bereiche der Sensorik, Datenverarbeitung und allgemeinen Militärtechnik (z.B. die Elektronik einer Motorsteuerung) wenig wünschenswert, da sie mit ihrer meist befristeten Wirkung bevorzugt offensive Operationen unterstützen3. Außerdem führt ein Forcieren dieser Entwicklungen unweigerlich in einen Kreislauf von Maßnahmen und Gegenmaßnahmen. So betonen auch die Befürworter »nichttödlicher« Waffen die Notwendigkeit, für jede selbst entwickelte Waffe sogleich Gegenmaßnahmen zu entwickeln [8].

Einsatz als eigenständige Waffen im Rahmen von UN-Missionen:

Von Befürwortern »nichttödlicher« Waffen wird die Möglichkeit propagiert, solche Waffen im Auftrag der UNO als eigenständige Waffensysteme und unter Verzicht auf einen klassischen Einsatz »tödlicher« militärischer Gewalt anzuwenden. Auf diese Weise sollen Aggressoren moralisch einwandfrei in die Knie gezwungen werden können, ohne Verluste an Menschenleben in Kauf zu nehmen. Obwohl diese Aufgabenstellung in der momentanen Diskussion eine zentrale Rolle spielt, sind die in diesem Zusammenhang bekannt gewordenen Ideen vage und wenig erfolgversprechend.

Die Frage, ob eine solche Option realisierbar ist oder nicht, spielt für eine politische Einschätzung »nichttödlicher« Waffen in den Händen von Militärs eine entscheidende Rolle. Daher soll dieser Punkt im folgenden Kapitel detailliert erörtert werden.4

Einsatz gegen unbewaffnete Menschenmengen:

Wie am Beispiel des »Schaumstrahls« deutlich wird, ist diese Option durchaus realisierbar. Für einen UNO-Einsatz in Ländern, in denen sich wenige Bewaffnete hinter einer fanatisierten Menge verbergen, wären solche Waffen im Sinne militärischer Logik eventuell sinnvoll. Das Zerstreuen von Menschenmengen ist eine Aufgabe, die in Publikationen zu »nichttödlichen« Waffen eine zentrale Rolle spielt (siehe z.B. [2, 9]).

Die Problematik liegt hier in den Möglichkeiten eines Mißbrauchs solcher Waffen. In den Händen autoritärer Regime bieten sie hervorragende Möglichkeiten zur Unterdrückung oppositioneller Tendenzen. Und auch UNO-Truppen müssen sich fragen, ob ein Waffeneinsatz gegen DemonstrantInnen, auch wenn es sich nur um »nichttödliche« Waffen handelt, im Sinne der Mission liegt. Die bisherigen Blauhelm-Einsätze haben jedenfalls gezeigt, daß gerade das Abbauen von Spannungen von entscheidender Bedeutung für den Erfolg der Mission ist. Außerdem muß bei jedem Einsatz der für diese Anwendung diskutierten Waffen durch »Unfälle« (siehe Kasten Waffenähnlicher Einsatz von Schäumen) oder Überdosierung mit tödlichen Folgen gerechnet werden.

Grundsätzlich ist nicht klar, ob Waffen dieser Art nicht besser in die Hände von Polizeieinheiten gehören, die in Strategien zur Konfliktvermeidung geschult sind.

Einsatz gegen kriminelle Individuen:

Die vierte Einsatzoption »nichttödlicher« Waffen wird in der Literatur nur unzureichend gegen den zuvor diskutierten Punkt abgegrenzt (siehe z. B. [9]). Selbstverständlich sind Situationen denkbar, in denen ein risikoloses Überrumpeln einzelner (oder weniger) bewaffneter Krimineller wünschenswert ist. Waffen, die darauf abzielen, einzelne Gegner schnell oder schleichend kampfunfähig zu machen, sind unter Ausnutzung von Drogen oder physikalischen Effekten (z.B. Blendung) realisierbar und werden teilweise schon angewendet, fallen aber eindeutig nicht in den Zuständigkeitsbereich des Militärs. Hier sollten die Polizeibehörden Anforderungsprofile vorgeben und die Entwicklung überwachen. Die mit militärischer Forschung verbundene Geheimhaltung ist für eine sinnvolle Entwicklung solcher Waffen hinderlich [2].

»Nichttödliche« Waffen als eigenständige Option der UNO

Die derzeitige Diskussion über »nichttödliche« Waffen wurde wesentlich durch das Gefühl der Ohnmacht angeregt, das die Ereignisse im ehemaligen Jugoslawien und in Somalia hinterlassen haben. Und auch das weit verbreitete Hochgefühl nach dem »siegreichen« Golfkrieg wich schnell der Ernüchterung über die Ereignisse im Gefolge der Militäroperation. Offensichtlich, so auch die Folgerung deutscher Friedensforscher [4], benötigt der Sicherheitsrat der UNO zwischen den in der heutigen Ausprägung oftmals wirkungslosen Sanktionen und dem offensiven Militäreinsatz ein abgestuftes Spektrum von Reaktionsmöglichkeiten. Als ein neues Element dieses Spektrums wird der eigenständige, daher von tödlicher Gewalt abgekoppelte Einsatz »nichttödlicher« Waffensysteme vorgeschlagen.

Sollen »nichttödliche« Waffen im Sinne dieser Vorstellung sinnvoll eingesetzt werden, so müssen sie die folgenden Forderungen erfüllen:

Im folgenden sollen die bisher diskutierten »nichttödlichen« Waffen, zu Kategorien zusammengefaßt, an diesen Forderungen gemessen werden.

Mittel zur Störung der Beschaffung und Übermittlung von Informationen sind in Kriegen zwischen hochtechnisierten Armeen von zentraler Bedeutung und werden weiter an Bedeutung gewinnen.

Im Bereich der Radiowellen (Funk und Radar) werden vor allem luftgestützte Störsender eingesetzt, die an Bord von Flugzeugen in den betreffenden Luftraum eindringen. Damit besteht sofort das Risiko einer militärischen Eskalation. Die Kampfkraft hochtechnisierter Verbände kann durch Störmanöver entscheidend geschwächt werden, doch wird ihr Einsatz keineswegs verhindert. So können z.B. auch moderne Kampfflugzeuge unter Sichtflugbedingungen gegen schlecht bewaffnete Gegner eingesetzt werden – die serbische Luftwaffe könnte nicht durch rein elektronische Mittel am Bombardieren moslemischer Stellungen gehindert werden!

Bei Bürger- und Partisanenkriegen, für die kleine, autonom kämpfende Einheiten typisch sind, bleiben Mittel elektronischer Kriegsführung wirkungslos. Elektronische Mittel zur Beschaffung und Übermittlung von Informationen spielen hier von vornherein eine untergeordnete Rolle.

Ein Vorteil elektronischer Kriegsführung liegt darin, daß Mensch und Umwelt durch ihren Einsatz praktisch nicht geschädigt werden. Allerdings wirkt eine forcierte Entwicklung solcher Techniken in der Hand nationaler Streitkräfte hochgradig destabilisierend; Mittel der elektronischen Kriegsführung erreichen ihre größte Wirksamkeit bei der Unterstützung offensiver Einsätze im Kampf zwischen hochtechnisierten Armeen.

Neben den Radiowellen spielt der Bereich des infraroten und sichtbaren Lichtes bei der Beschaffung von Informationen eine entscheidende Rolle. Hier werden neben klassischen Störmitteln wie Nebelwerfern Mittel diskutiert, die Optiken durch Übersättigung (Blendung) zerstören. Für einen gerichteten Einsatz über größere Distanzen bieten sich hierzu Laserstrahlen an; nicht selektiv und auf kurze Entfernung sollen extrem helle Plasmawolken die nötige Energiedichte erreichen.

Der selektive Einsatz von Blendwaffen wird vorwiegend für die Ausschaltung von Zieloptiken in Panzern und Flugzeugen geplant; ein Szenario, das sich wiederum eindeutig auf Kriege zwischen hochtechnisierten Armeen und nicht auf typische UN-Missionen bezieht.

Nicht selektive Blendmittel können auch in weniger technisierten Kriegen wirksam sein, doch würde sich ihr Einsatz gegen die Augen von Menschen richten. Da die Lichtstärke quadratisch mit der Entfernung von der Lichtquelle abnimmt und der Lichteinfall stark von der Blickrichtung abhängt, würde eine im Mittel ausreichende Blendung bereits dauerhaftes Erblinden Einzelner zur Folge haben. Waffen dieser Art scheinen moralisch nicht vertretbar und kommen als Druckmittel der UNO nicht in Frage.5

Zusammenfassend bleibt festzustellen, daß Techniken zum Stören von Informationsbeschaffung und -übermittlung keine realistischen Ansatzpunkte für einen Einsatz als eigenständiges Druckmittel der UNO bieten. In allen Fällen geht es eher um eine Stärkung der Kampfkraft konventioneller Truppen.

Eine interessante Variante im Bereich der elektromagnetischen Strahlung stellt ein zur Zeit in der Entwicklung befindlicher Breitbandsender dar, der in der Lage sein soll, mit Hilfe einer schnellen Folge elektromagnetischer Impulse Sprache auf allen Frequenzen auszusenden und so Rundfunksender mit verschiedener Trägerfrequenz zu überlagern. Aus den sehr knappen vorliegenden Informationen [7] geht nicht hervor, wie groß die für diesen Zweck notwendige Sendeleistung wäre und wie sie zur Verfügung gestellt werden soll; erste Überlegungen hierzu lassen enorme Sendeleistungen und damit große technische Probleme vermuten. Gelänge aber die Realisierung eines solchen Senders, so könnte das Informationsmonopol diktatorischer Regime gegenüber der eigenen Bevölkerung gebrochen werden. Gerade im Sinne einer deeskalierenden Politik ist das Unterbinden von Propaganda und das Verbreiten ausgewogener Informationen von großer Bedeutung. Wie die Erfahrungen der wenigen unabhängigen Sender im ehemaligen Jugoslawien zeigen, liegt dabei das Hauptproblem aber gar nicht auf der technischen Ebene; vielmehr muß es den beteiligten Journalisten gelingen, Informationen zu vermitteln, die auch von einer fanatisierten Bevölkerung nicht als Feindpropaganda abgestempelt werden. Militärische Nachrichtenübertragung ließe sich wahrscheinlich gegen eine breitbandige Überlagerung schützen.

Waffen auf elektromagnetischer Basis sind prinzipiell in der Lage, alle Arten von elektronischen Schaltkreisen zu zerstören. Während diese Möglichkeit in der Öffentlichkeit erst seit Anfang der achtziger Jahre im Zusammenhang mit dem elektromagnetischen Impuls (EMP) diskutiert wird, den eine Atombombenexplosion in den oberen Schichten der Atmosphäre auslösen kann, war der nuklear ausgelöste EMP in Militärkreisen schon seit Anfang der fünfziger Jahre bekannt. Als Konsequenz daraus ist die Elektronik in Waffensystemen heute besser gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmt als zivile Elektronik.

In der Diskussion über »nichttödliche« Waffen wird die Erzeugung eines elektromagnetischen Impulses durch eine konventionelle Explosion und die Realisierung ausreichend hoher Feldstärken durch gerichtete Mikrowellenstrahlung angesprochen. Beide Verfahren bieten im Prinzip die Möglichkeit, in einem eng begrenzten Umkreis (siehe Kasten Konventionelle Erzeugung eines EMP) elektronische Bauteile zu zerstören. Während bei der Erzeugung eines konventionellen EMP Marschflugkörper als Waffenträger vorgesehen sind, werden Mikrowellensender bisher offenbar nur in großen stationären Aufbauten getestet; wie solche Sender zum Einsatz kommen sollen, ist noch unklar. Inwieweit die vorgeschlagene energiereiche Mikrowellenstrahlung für Menschen schädlich ist, wird in der Literatur [7] nicht diskutiert. Bekannt ist aber, daß der Strahl eines Mikrowellenradars auf kurze Distanz tödlich wirken kann.

Im militärischen Einsatz kann ein konventionell erzeugter EMP verwendet werden, um z.B. die Elektronik in Kommandozentralen zu vernichten; für weniger zentrale Ziele lohnt sich der Einsatz teurer Marschflugkörper nicht. Starke Explosionen konventioneller Gefechtsköpfe in der Nähe von Kommandozentralen passen aber nicht in ein Szenario, in dem die UNO versucht, auf einer Ebene unterhalb der bewaffneten Konfrontation Druck auf ein geächtetes Regime auszuüben. Auch hier handelt es sich um Waffen, die eher in typische Szenarien eines hochtechnisierten Krieges passen.

Mittel zur Immobilisierung spielen in der Literatur über »nichttödliche« Waffen eine zentrale Rolle, doch bleiben die Aussagen zu diesem Thema äußerst vage. Verfahren, die wie das Zersetzen von Reifen oder das Auflösen von Bestandteilen des Motors auf chemischen Effekten beruhen, wirken eher utopisch. Einige der in der Literatur nur spekulativ angedeuteten Reaktionen mögen im Labormaßstab (siehe Kasten Zersetzen von Reifen) möglich sein, doch eignen sie sich kaum für den Einsatz als »nichttödliche« Waffe. Substanzen, die, wie Alexander [8] es euphorisch ausdrückt, ätzend genug sind, um selbst Metalle aufzulösen, lassen sich nicht in ihrer Wirkung auf Mensch und Umwelt begrenzen. Katalytisch verlaufende Prozesse wären möglicherweise ausreichend selektiv, sind aber unter Umweltbedingungen in der Regel nicht realisierbar. Sollten irgendwann doch geeignete Reaktionsmechanismen gefunden werden, um z.B. Reifen zu zersetzen, so könnten die Katalysatoren durch vorbeugend eingeführte Zusätze in der Gummimischung gezielt deaktiviert werden.

Etwas weniger utopisch erscheinen Verfahren, deren immobilisierende Wirkung auf physikalischen Effekten beruht. Allerdings sind auch hier nicht die weitreichenden Waffen die realistischen. Die in der Literatur propagierte Vorstellung, man könne doch einfach ganze Panzerverbände festkleben, scheitert z.B. spätestens an den Oberflächenbeschaffenheiten, die man in der Natur vorfindet (ähnlich wie es eben nicht gelingt, staubige, fettige Oberflächen mit Sekundenkleber zu verbinden). Einsatzmöglichkeiten für physikalisch immobilisierende Waffen können sich aber zum Beispiel bei der Kontrolle unbewaffneter Menschenmengen, und damit unterhalb der propagierten Ebene eigenständiger UN-Maßnahmen, ergeben (siehe Kasten Waffenähnlicher Einsatz von Schäumen); ergänzend werden hier Systeme entwickelt, die auf akustischer Basis zum Zerstreuen von Menschenmengen verwendet werden können (Infraschall und hohe Pegel hörbaren Schalls).

»Nichttödliche« chemische Kampfstoffe ähneln in ihrem Einsatz konventionellen Waffen – mit Granaten oder Bomben ins Ziel transportiert, verseuchen sie den Umkreis der Einschlagstelle. Eine flächendeckende Wirkung läßt sich selbst bei extrem wirksamen Nervengiften nur durch den Einsatz zahlreicher Geschosse erreichen, wobei sich je nach Wetterlage lokal sehr unterschiedliche Kampfstoffkonzentrationen ausbilden.

Der Versuch, chemische Kampfstoffe mit z.B. einschläfernder oder augenreizender Wirkung als eigenständige Waffen einzusetzen, führt also durch die in Frage kommenden Waffenträger (Granaten oder Bomben) in eskalationsträchtige Situationen. Außerdem müßten die verwendeten Chemikalien in sehr geringen Konzentrationen wirksam sein und dürften gleichzeitig auch in sehr viel höheren Konzentrationen keine dauerhaften Schäden verursachen. Dieses Problem wird noch dadurch verschärft, daß wie bei den tödlich wirkenden Kampfstoffen Soldaten weit besser geschützt sind als Zivilisten; während mittlere Konzentrationen einen Soldaten in ABC-Ausrüstung kampfunfähig machen sollen, dürfen auch Spitzenkonzentrationen ein ungeschütztes Kind noch nicht dauerhaft schädigen. Chemische Waffen oder Drogen mit einer solchen Wirkungscharakteristik erscheinen nicht realisierbar. Wenn überhaupt, dann könnten sich hier neue Optionen für Polizeiaktionen ergeben, bei denen einzelne oder wenige Kriminelle überrumpelt werden sollen.

Einsatz und Entwicklung biologischer Kampfstoffe sind völkerrechtlich geächtet, unabhängig davon, ob es sich um Waffen mit tödlicher Wirkung handelt oder nicht. Und das nicht ohne Grund: lebende Mikroorganismen gehören zu den schlimmsten und gleichzeitig unberechenbarsten Waffen, die sich ein Mensch vorstellen kann. Von diesem Grundsatz abzurücken, weil Rüstungsforscher wie Alexander [8] behaupten, Mikroben würden praktisch alles fressen und man könne z.B. Benzin in Panzertanks in Gelee verwandeln, wäre absolut töricht. Die Ergebnisse ziviler Forschung stellen die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Formen »nichttödlicher« biologischer Waffen in jeder Beziehung in Frage (siehe Kasten „Nichttödliche« biologische Waffen).

Fazit

Bisher sind über die in den USA betriebenen Projekte zur Entwicklung »nichttödlicher« Waffen zu wenige Einzelheiten bekannt, um zu einem abschließenden Urteil zu gelangen. Und dieser Artikel ist weit davon entfernt, eine abschließende wissenschaftliche Beurteilung zu sein; vielmehr handelt es sich hier um eine Art kritischer Bestandsaufnahme.

Drei Dinge zeichnen sich aber schon jetzt klar ab:

Die Forderungen, die sich aus unserer Sicht zum jetzigen Zeitpunkt formulieren lassen, beziehen sich darum eher auf die Art, wie »nichttödliche« Waffen entwickelt werden:

Anhang

(1) Unterbrechung der Stromversorgung durch Kohlefasern

Zumindest eine Waffe, die heute in der Reihe der »nichttödlichen Waffen« diskutiert wird, wurde im Krieg gegen den Irak bereits eingesetzt. Dazu wurde der Gefechtskopf von TOMAHAWK-Marschflugkörpern durch einen Abwurfmechanismus für tausende kleine Spulen ersetzt. Auf den Spulen befinden sich dünne Fäden aus Kohlefasern. In der richtigen Höhe abgeworfen, rollen sich diese Spulen vor Erreichen des Bodens ab und bedecken eine große Fläche mit einem elektrisch leitfähigen Fasergewirr.

Schon in der ersten Nacht des Golfkrieges wurde eine große Zahl solcher Marschflugkörper auf die nicht überdachten Teile von Kraftwerken und Umspannstationen im Irak abgefeuert, um die öffentliche Stromversorgung des Iraks lahmzulegen. Das Ziel dieses Angriffes war nicht eine dauerhafte Störung der irakischen Infrastruktur, sondern die vorübergehende Ausschaltung der zentralisierten irakischen Luftabwehr, die sowohl bezüglich ihrer zentralen Frühwarnstationen als auch bezüglich ihrer Kommunikationstechnik auf das öffentliche Stromnetz angewiesen ist. Der Erfolg dieses Einsatzes dürfte wesentlich zu den geringen Verlusten der Alliierten in der ersten Luftkriegsphase beigetragen haben.

(2) Analyse der Waffenwirkung

Die durch die Kohlefasern bewirkten massiven Kurzschlüsse führten zum automatischen Herunterfahren der Generatoren in den 27 irakischen Kraftwerken, ohne diese zunächst nachhaltig zu zerstören. Die öffentliche Stromversorgung und mit ihr Teile der Luftverteidigung brachen wie gewünscht zusammen – im militärischen Sinne war der Einsatz also durchaus erfolgreich.

Allerdings wird die Zeit, die für das Entfernen der Kohlefasern aus den sensiblen Bereichen des Stromnetzes notwendig war, mit nur etwa einem Tag beziffert [1]. Danach kam es immer wieder zu Kurzschlüssen durch windgetragene Ausbreitung von Kohlefasern, die in der Umgebung der Kraftwerke niedergegangen waren. In einer nicht wüstenähnlichen Umgebung würde ein solcher Effekt ausbleiben, der mit hohem Aufwand verbundene Waffeneinsatz nach nur einem Tag seine Wirkung verlieren.

Daneben kam es aber durch fehlgelenkte Marschflugkörper, die mit bombenähnlicher (und wahrscheinlich tödlicher) Wirkung in Kraftwerkshallen einschlugen, schon während der ersten Stunden des Krieges zur dauerhaften Zerstörung irakischer Kraftwerke. Im Verlauf des Krieges wurden 20 von 27 Kraftwerken zerstört; ein längerfristiges Niederhalten der irakischen Stromversorgung war offenbar nur mit herkömmlichen Waffen möglich.

(3) Zersetzen von Reifen

Das Zersetzen von Reifen ist keineswegs ein rein militärisches Problem – im Bereich der Abfallbeseitigung wird seit langem nach Möglichkeiten zur Verarbeitung der täglich anfallenden Reifenberge gesucht. Reifen im Labormaßstab z.B. in konzentrierter Schwefelsäure aufzulösen, ist selbstverständlich möglich, löst aber weder unser Abfallproblem noch bietet es Ansatzpunkte zur Entwicklung wirksamer »nichttödlicher« Waffen. Eine Beitrag über die Entwicklung »nichttödlicher« Waffen [7] mit einer solchen Abbildung (siehe Bild 1) zu schmücken, zeugt eher von Ratlosigkeit als von erfolgversprechenden Ansätzen.

Im zivilen Bereich wird zur Zersetzung von Reifen nach katalytischen Verfahren in flüssigem Medium gesucht; trockenkatalytische Verfahren scheinen undenkbar. Gelingt es der militärischen Forschung im günstigsten Falle, ein naßkatalytisches Verfahren mit sehr hoher Effizienz und kurzer Kontaktzeit zu entwickeln, das auch unter Umgebungsbedingungen und in Kontakt mit Verunreinigungen nicht an Wirkung verliert, so könnte eine Straße oder eine Landebahn unpassierbar gemacht werden, bis sie wieder abgetrocknet ist.

Günstigstenfalls kann auf diese Weise also eine kurzfristige Immobilisierung oder eine Schädigung aktuell in Bewegung befindlicher motorisierter Verbände erreicht werden. In diesem Falle könnte eine solche Maßnahme zur Unterstützung eigener militärischer Aktionen dienen, aber nicht als eigenständiges UN-Druckmittel die Einsatzfähigkeit eines ganzen Militärapparates in Frage stellen.

(4) Verstopfen von Luftfiltern

In der Literatur über »nichttödliche« Waffen werden zwei Methoden diskutiert, die darauf abzielen, die Motoren von Kraftfahrzeugen im weitesten Sinne auf chemischem Wege unbrauchbar zu machen. Realistischer als der Einsatz nicht näher definierter »superätzender« Flüssigkeiten dürfte der Versuch sein, Luftfilter von Verbrennungsmotoren zu verstopfen (siehe z. B. [7, 8]).

Eine Schädigung von Luftfiltern wäre prinzipiell durch den Einsatz fein dispergierter klebriger Nebeltropfen denkbar. Werden Motoren ohne Luftfilter betrieben, könnten solche Tropfen den Ansaugtrakt des Motors nachhaltig schädigen. Trotzdem sprechen aber auch hier eine Reihe von Fakten gegen den erfolgreichen Einsatz als »nichttödliche« Waffe:

Die Herstellung eines Nebels klebriger Tröpfchen ist technisch sehr aufwendig. Die Zeit, die ein solcher Nebel an der gewünschten Stelle in der Schwebe bleibt, ist durch Umwelteinflüsse (z.B. Wind) und Agglomeration der Tröpfchen begrenzt.

Der Nebel wirkt nur gegen laufende Motoren und kann damit bestenfalls eine kurzfristige Immobilisierung in Bewegung befindlicher motorisierter Verbände erreichen. Damit ließe sich eine solche Waffe, wenn sie überhaupt realisierbar ist, eher als kampfunterstützende Maßnahme einsetzen als mit dem Ziel, zur Durchsetzung von UNO-Resolutionen einen Militärapparat langfristig lahmzulegen.

Schließlich bleibt das Problem, daß Rachenraum und Lunge ungeschützter Lebewesen auf einen solchen Nebel empfindlicher reagieren als Luftfilter und nicht durch Abschalten geschützt werden können. Die Nebenwirkungen einer solchen Waffe sind ohne Kenntnis der verwendeten Substanzen nicht genau abzuschätzen, beinhalten aber mit Sicherheit schwerwiegende Gesundheitsschäden.

(5) Waffenähnlicher Einsatz von Schäumen

Nachdem eine »Vielzahl von Schäumen« [8] lange Zeit nur vage als mögliche Waffe erwähnt wurde, lieferte im Dezember 1993 ein Bild der Sandia National Laboratories in New Mexiko den Medien neues Material (siehe Seite I). In verschiedenen Publikationen [2, 3, 9] wurde dieses Bild einer durch einen »Schaumstrahl« unbeweglich gemachten Puppe als Beweis gewertet, daß schnell härtende Schäume der Polizei als »nichttödliche« Waffe gegen flüchtende Kriminelle dienen können. Offiziell wird zugegeben, daß bisher nicht geklärt ist, wie der Gefangene wieder von seinem Schaumpanzer befreit werden kann. Und was ist, wenn versehentlich Mund und Nase mit schnell trocknendem Schaum bedeckt werden? Tödliche »Unfälle« sind auch beim Einsatz scheinbar humaner »nichttödlicher« Waffen vorprogrammiert.

Viel erfolgversprechender aber als gegen flüchtende Kriminelle ist der Einsatz solcher Waffen gegen unbewaffnete Menschenmengen, z.B. zum Unterbinden von Demonstrationen.

(6) »Nichttödliche« biologische Waffen

Es ist vorgeschlagen worden [8], Mikroorganismen zur Umwandlung oder zum Abbau kampfwichtiger Stoffe einzusetzen. Als Beispiel wird der Einsatz von Mikroorganismen zur Umwandlung von Flugbenzin in ein »Gelee« genannt, wodurch der Treibstoff unbrauchbar würde.

Die unrealistische, aber weitverbreitete Vorstellung, Mikroorganismen könnten in kürzester Zeit alles Denkbare abbauen oder umwandeln, trifft nicht zu. Der Abbau oder die Umwandlung von »synthetischen« oder »halbsynthetischen« Stoffen wie Benzin durch Mikroorganismen findet, wenn überhaupt, sehr langsam statt. Außerdem brauchen geeignete Mikroorganismen besondere Bedingungen für ihre Vermehrung und für die abbauende Aktivität, z.B. eine bestimmte Temperatur oder einen erhöhten Sauerstoffgehalt in der Lösung. Ein schneller und gezielter Einsatz ist also nicht möglich.

Gelänge es den Molekularbiologen dennoch, einen Mikroorganismus zu entwickeln, der völlig anspruchslos einen konkreten kampfrelevanten Stoff abbauen oder umwandeln kann, bliebe noch die Frage, wie man die abbauende Wirkung auf die »gegnerische« Seite beschränken kann. Sind die Mikroorganismen in die Welt gesetzt, können sie sich unkontrolliert ausbreiten, was langfristige katastrophale Folgen haben könnte.

Ein weiterer Vorschlag für den Einsatz von biologischen, »nichttödlichen« Waffen betrifft die Anwendung von Mikroorganismen, die Krankheiten verursachen, an denen Menschen unter normalen Bedingungen zwar nicht sterben, aber kampfunfähig werden. Vorgeschlagen wurden z.B. Mikroorganismen, die Durchfall hervorrufen. Hierbei stellt sich wieder das Problem des gezielten Einsatzes: eine absichtliche Kontamination des Trinkwassers mit solchen Bakterien würde weitreichendere Folgen unter der zivilen Bevölkerung als unter den Kämpfenden haben. Insbesondere schwache oder widerstandsunfähige Menschen, wie Kinder und Kranke, wären davon betroffen und könnten unter Umständen an der Krankheit sterben.

(7) Konventionelle Erzeugung eines EMP

Verschiedene Industriestaaten arbeiten an der Entwicklung von Waffen, die auf »konventionellem«, d.h. nicht-nuklearem Wege einen elektromagnetischen Puls (EMP) ähnlich dem einer Kernwaffe erzeugen können.

Der Begriff des EMP wurde für ein Phänomen geprägt, das man im Zusammenhang mit den ersten Atomwaffentests beobachtet hat. Bei der Explosion einer Kernwaffe breitet sich, gewissermaßen als Nebeneffekt der dabei entstehenden hochionisierenden Strahlung, kurzzeitig ein starker elektromagnetischer Puls aus. Ein solcher elektromagnetischer Puls kann ein dauerhaftes Ausfallen elektrischer und elektronischer Geräte bewirken, indem er in ungeschützten Leitungen und Schaltkreisen hohe Spannungen induziert, die zur Zerstörung empfindlicher Bauteile, wie etwa Halbleiter und integrierter Schaltkreise, führen. Mit der Entwicklung neuer Waffen, die ohne Kernexplosion einen EMP erzeugen können, versucht man, diese zerstörerische Wirkung auf elektrische und elektronische Geräte zu nutzen, ohne sie mit dem Einsatz nuklearer Sprengsätze zu verknüpfen. Der Puls wird dabei z.B. durch die Explosion eines kleinen konventionellen Sprengsatzes in einer stromdurchflossenen Spule erzeugt. Als Trägersystem für diese Waffe werden Marschflugkörper diskutiert.

Solche von der Konzeption her als »nichttödlich« geplante Waffen werden z.B. von den USA entwickelt, um lokal, d.h. im Umkreis von einigen hundert Metern, die Sensorik und Elektronik von Flugzeugen, Raketen, Bodenstationen, Panzern etc. zu zerstören oder zumindest zu täuschen [10]. Aber auch ein Einsatz gegen zivile Ziele wie z.B. Sender, Telekommunikationseinrichtungen, Radio- und Fernsehstationen ist denkbar.

Bei der Bewertung der Anwendbarkeit und der Wirkung solcher Waffen muß man berücksichtigen, daß ein Schutz elektrischer oder elektronischer Geräte gegen die Zerstörung durch einen EMP mit verhältnismäßig einfachen Mitteln zu erreichen ist. Dementsprechend sind auch alle wichtigen militärischen Kommunikationseinrichtungen zumindest der Staaten mit Nuklearwaffen bereits gegen EMP geschützt. Aber auch viele zivile Geräte sind durch Blitzschutzeinrichtungen bis zu einem gewissen Grad gegen einen EMP gesichert.

Der Anwender kann mit dem Einsatz einer solchen Waffe zwar immer eine kurzzeitige Störung der gegnerischen Sensorik und Elektronik erreichen, im allgemeinen aber nur auf die Zerstörung ungeschützter, d.h. überwiegend ziviler, Einrichtungen vertrauen – und das auch nur in einem kleinen Umkreis um den Ort der Explosion. Nach Angaben der Aviation Week and Space Technology [10] wirkt ein konventioneller EMP in einem 30° breiten Sektor bis in Entfernungen von wenigen hundert Metern zerstörerisch. Demgegenüber erzeugt die Explosion einer Kernwaffe in großer Höhe (100 km) in einem Radius in der Größenordnung von 1000 km einen zerstörerischen EMP. Die Bezeichnung »konventioneller EMP« suggeriert hier also eine Wirkung, die in diesem Ausmaß überhaupt nicht vorhanden ist.

(8) Wer steht hinter der Entwicklung »nichttödlicher« Waffen?

Bei näherer Betrachtung der Literatur lassen sich drei Quellen des vor allem in den Vereinigten Staaten erwachten Interesses an den sogenannten »nichttödlichen« Waffen ausmachen.

Zunächst ist der öffentlichen (und veröffentlichten) Meinung in den USA ein gewisser Hang zum Glauben an technische Wunder nicht abzusprechen. Was heute noch wie ein Märchen klingt, kann morgen schon Wirklichkeit werden, wenn man nur genug Forschungsgelder hineinsteckt. Das Manhatten-Projekt und das Apollo-Programm sind zwei erfolgreiche Beispiele für diese Denkweise; in der strategischen Verteidigungsinitiative (SDI) schlug sich dieser Zug zum Phantastischen in realer Aufrüstung nieder, ohne das gesteckte Ziel erreichen zu können. Öffentlich wirksame Repräsentanten dieser Denkrichtung sind z.B. die Science-Fiction Autoren Janet und Christopher Morris, die in Washington seit Jahren mit ihrer Organisation »US Global Strategy Council« Lobbyarbeit in Sachen »nichttödliche« Waffen betreiben [9]

In der Rüstungsindustrie und den großen Waffenforschungseinrichtungen des Energieministeriums (Los Alamos, Lawrence Livermore, Sandia Natl. Labs.) treffen solche Ideen auf offene Ohren. Budgetkürzungen im Gefolge der veränderten weltpolitischen Situation treffen einen zur Konversion weitgehend unfähigen Industriezweig; verständlich, daß sich die betroffenen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Sorgen um die Sicherheit ihrer Arbeitsplätze machen. Neue Ideen, die Forschungsgelder abzuwerfen versprechen, werden also gerne aufgegriffen.

Die PR-Abteilungen lancieren mit Hochglanzbroschüren (z.B. [7]) und guten Kontakten eine positive Berichterstattung über bereits erreichte oder mit geringen Anstrengungen erreichbare Neuentwicklungen. So ging z.B. das Bild auf Seite I nach seiner Veröffentlichung durch die Sandia National Labs. um die Welt und fand seinen Weg bis in die Süddeutsche Zeitung [3] – der begleitende Text vermittelt den Eindruck, als seien bis zur Einsatzreife einer wirksamen »nichttödlichen« Waffe nur noch wenige technische Probleme zu lösen. Gleichzeitig wird eine seriöse Einschätzung der angepriesenen Waffenentwicklung durch die Geheimhaltung sämtlicher Ergebnisse soweit wie möglich erschwert [2].

Ein bekannter Vertreter der Rüstungsforschung ist der pensionierte Oberst John Alexander, der in Los Alamos ein Forschungsprojekt zur Entwicklung »nichttödlicher« Waffen leitet und in Washington vor Kongreßabgeordneten Vorträge [8] über deren potentiellen Nutzen angesichts scheinbar unlösbarer innen- und außenpolitischer Probleme hält. Hier werden Politiker hellhörig – sowohl der damalige Verteidigungsminister Les Aspin als auch die US-Generalstaatsanwältin Janet Rose haben öffentlich ihr Interesse erklärt und bereits Maßnahmen zur Förderung der Initiativen eingeleitet [2]. Diese Politiker wissen um das Dilemma zwischen der von der Öffentlichkeit erwarteten Unbesiegbarkeit der Streitkräfte und deren in der Realität ferner und unübersichtlicher Kriegsschauplätze (Bosnien, Somalia) oftmals bescheidenen Möglichkeiten; zwischen wachsender Empfindlichkeit gegenüber Verlusten aller Menschenleben und dem Anspruch, überall auf der Welt Führungsanprüche durchsetzen zu können, kann ja vielleicht die Technik einen Ausweg weisen …

Noch gibt es deutliche Anzeichen von Interessenkonflikten zwischen den beteiligten Gruppen, beispielsweise über den erforderlichen Grad der Geheimhaltung, die Priorität militärischer oder polizeilicher Anwendungen oder ganz einfach um die Verteilung der zu erwartenden Gelder [2]. Wenn aber wie in diesem Falle Forschung und Industrie an einem Strick ziehen und Politikern Argumente präsentiert werden, die genau auf die öffentlich diskutierten Schwachstellen der gegenwärtigen Politik eingehen (militärisch eingreifen ja, aber bitte ohne zu töten!), dann besteht selbst in Zeiten knapper Kassen die Gefahr, daß Gelder für einen Zweig der Waffentechnik bewilligt werden, ohne daß Fragen nach dem Sinn und den Erfolgsaussichten solcher Entwicklungen kritisch diskutiert wurden.

(9) Formelanhang

Abschätzungen zum Stören vonRadargeräten von geostationären Satelliten

Die folgenden überlegungen sollen prüfen, ob ein auf der Erde stationiertes Radar von einem Satelliten in geostationärer Position so gestört werden kann, daß es unbenutzbar wird. Mittels für den Störer optimistischer Annahmen sollen Aussagen gewonnen werden, die auf einen Faktor 2 bis 5 genau sind.1 Zunächst soll die abgestrahlte Leistung des Satelliten abgeschätzt werden, dann die Ausbreitung zur Erde und schließlich die Leistung im Radarempfänger.(2)

1. Quelle: Der Satellit werde durch Solarzellen mit Wirkungsgrad h1=0,2 und Fläche A=1000 m gespeist (also z.B. zwei Paddel mit 20 * 25 m2, was für einen Satelliten schon ziemlich groß ist). Mit der Solarkonstanten von E0=1,4 kW/m2 wird dann die zur Verfügung stehende elektrische Leistung

P1=h1 E0 A=300 Kilowatt. (1)

(Das ist erheblich mehr als Weltraumreaktoren bisher leisten und liegt weit über Isotopenbatterien.) Für die Umwandlung elektrischer Primärleistung in ausgestrahlte Strahlleistung zum Stören wird ein Wirkungsgrad von h2=0,1 angenommen. Damit wird die Strahlleistung

F2=h2 P1=30 kW. (2)

Diese Leistung kann prinzipiell in einem engen Frequenzband ausgesandt werden, das in der Durchlaßkurve eines auf dieselbe Frequenz abgestimmten Radarempfängers liegt, oder sie kann – um auf verschiedene Frequenzen geschaltete Empfänger zu stören – auf viele einzelne schmale Bänder oder ein breites Band verteilt werden. In den letzteren Fällen liegt die Leistung im jeweiligen Empfangsband dann natürlich unter dem Wert von Gl. (2).

2. Ausbreitung: Die geostationäre Position ist etwa 36 Megameter über dem Äquator; der Weg bis zu erdgestützten Empfängern in mittleren Breiten – wenn der Satellit genau südlich steht – beträgt etwa 40 Megameter. Für optimale Ausbreitung wird angenommen, die kreisförmige Antenne des Satelliten werde gleichmäßig ausgeleuchtet. Die Ausbreitung im Fernfeld kann durch Fraunhofer-Beugung beschrieben werden, wo der Winkel von der Achse bis zur ersten Nullstelle durch

j1=1,2 l/D2 (3)

gegeben ist (l ist die Wellenlänge der Strahlung, D2 ist der Antennendurchmesser). Der Winkel für Abfall auf die Hälfte ist ca. halb so groß. Die Bestrahlungsstärke auf der Achse im Abstand d ist gegeben durch

E02=F2 A2 / (l2 d2). (4)

(A2 ist die Antennenfläche). Setzt man für die Antennenfläche A2=100 m2 an (Durchmesser über 10 m), für die Wellenlänge l=0,1 m (Frequenz also 3 GHz, S-Radarband) ein, ergibt sich in d=40 Mm Abstand

B02=2. 10-7 Watt/m2. (5)

Der Strahlfleck hat nach (3) bis zur ersten Nullstelle etwa 500 km Radius, bis zum Abfall auf die Hälfte 250 km.

3. Empfang: Wieviel Leistung die Antenne des Radars hiervon auffängt, hängt von ihrer Fläche A3 und ihrer Ausrichtung in Bezug auf den Sender ab. Nehmen wir an, die Fläche sei A3=10 m2 (also Durchmesser D3=3,6 m, typisch für ein mobiles Radar) und die Antenne sei genau auf den Satelliten gerichtet. Dann ist die aufgefangene Leistung

F3=E02 A3=2 · 10-6 Watt. (6)

Bei anderer Richtung ist die Leistung mit einem Faktor

F(u)=(J1(u)/u)2 (7)

zu multiplizieren, wo J1 die Besselfunktion erster Art ist und

u=p D3 sin q / l, (8)

q ist der Winkel zwischen Antennenachse und Richtung zum Sender. (Die Funktion F(u) hat immer wieder Nullstellen; im folgenden werden nur die maximalen Werte je dazwischen benutzt, sie sind tabelliert oder werden durch Programme berechnet.) Flugüberwachungsradars schauen normalerweise waagerecht; der Winkel zum Satelliten variiert dann zwischen 33° bei Blick nach Süden und 147° bei Orientierung Nord. Nehmen wir als typischen Wert z.B. 90° an, wird der Faktor F(u)=10-6 (bei 33° ist er dreimal so groß). Für die Leistung im Empfänger gilt dann

P4=F3 F(u)=2 · 10-12 W. (9)

Um die Wirkung einer solchen Leistung zu beurteilen, kann man sie mit der minimalen Empfangsleistung für die Detektion eines Radarreflexes vergleichen, die gegeben ist durch

Pmin=k T B Fn (S/N)min. (10)

Hier sind k=1.4 10-23 J/K die Boltzmannkonstante, T die absolute Temperatur der Antenne/des Empfängers, B die Signalbandbreite, Fn der Rauschfaktor – bis hierher gibt das Produkt die effektive Rauschleistung an. (S/N)min ist das für vorgegebene Detektionswahrscheinlichkeit und Fehlalarmrate notwendige Signal-zu-Rausch-Verhältnis. Typische Werte sind z.B. T=290 K, B=1 MHz, Fn=3, (S/N)min=10. Damit wird

Pmin=1,2 · 10-13 Watt. (11)

Wenn die Störfrequenz stimmt, ist das Störsignal also etwa 15-fach höher als die für Detektion nötige Leistung. Bei anderer Frequenz ergibt sich weitere Abschwächung um Zehnerpotenzen, so daß die Störung völlig vernachlässigt werden kann. Im ersten Fall ist die Wirkung aber auch nicht so drastisch, wie der Faktor 15 zunächst vermuten läßt: Wegen der zweimaligen Aufweitung des Strahls auf dem Hin- und Rückweg fällt das Radarsignal mit dem Kehrwert der vierten Potenz des Abstands zwischen Sender und reflektierendem Objekt. Die Reichweite eines Radars ist erreicht, wenn das Signal auf den Wert Pmin abgefallen ist – sie ergibt sich für Einzelpulsdetektion zu

rmax0=( PR A32 s / (4 p l2 k T B Fn (S/N)min ) )1/4 (12)

(dies ist eine Form der sog. Radargleichung; PR ist die ausgestrahlte Radarleistung, s der sog. Radarquerschnitt). Die verminderte Reichweite rmax bei Störung kann man durch entsprechende Skalierung berechnen:

rmax / rmax0=(Pmin / P4 )1/4=2. (13)

Wegen der vierten Wurzel wirkt sich also die 15-fach höhere Störleistung nur als Halbierung der Radarreichweite aus. Flugzeuge werden z.B. statt in 100 km erst in 50 km entdeckt – das ist zwar nicht unbedeutend, für Flugabwehrraketen aber immer noch ausreichend. (Sollte das Radar genau auf den Satelliten gerichtet sein, ergäbe sich aus der 106-fach höheren Leistung eine um den Faktor 60 verkleinerte Reichweite von z.B. 2 km – d.h. in dieser Richtung wäre das Radar effektiv unbrauchbar.)

Schlußfolgerung: Ein geostationärer Störsender kann unter günstigen Bedingungen – schmalbandige Abstrahlung mit genau passender Frequenz – maximal einen blinden Fleck in Richtung auf den Sender erzeugen und sonst die Radarreichweite etwa um einen Faktor zwei verringern. Wird breitbandig oder in verschiedenen Bändern gesendet, bleibt maximal der blinde Fleck. Zusätzlich gibt es verschiedene operationelle Probleme – die Radars können schnell die Frequenz wechseln, die Sendekeule vom geostationären Satelliten würde ein Gebiet von 1000 km Durchmesser abdecken und könnte sich somit nur auf eines der bestrahlten Radars einstellen (wobei die reine Ausbreitungszeit einer veränderten Frequenz vom Radar zum Satelliten und der nachgestellten Frequenz zurück schon 0,3 Sekunden beträgt). Neuere Radars mit phasengesteuerter Richtwirkung können ihre Empfangscharakteristik zusätzlich so verändern, daß in gewünschter Richtung genau eine Nullstelle des Faktors in (7) liegt. Zusammen mit den sehr hohen Kosten eines großen Satelliten kann man also den Schluß ziehen, daß Störung von Radars aus geostationärer Position keine wirkungsvolle Option darstellt.

    1) Genauere Abschätzungen sind auf der Grundlage veröffentlichter Literatur über Auslegungsdaten existierender geostationärer Satelliten und Radars sowie über elektromagnetische Kriegführung prinzipiell möglich. Solche Untersuchungen würden jedoch ein eigenes Forschungsprojekt ausmachen und waren daher im Rahmen dieses Artikels nicht zu leisten.

    2) Die hier verwendeten Beziehungen kann man in Standard-Lehrbüchern (über Elektrodynamik, Strahlungstheorie, Radar usw.) nachlesen.

Abschätzungen zum konventionellen elektromagnetischen Puls

Nach Veröffentlichungen zum konventionellen EMP wird ein konventioneller Gefechtskopf mit einem Marschflugkörper über das Zielgebiet gebracht und strahlt in einen Kegel mit Öffnungswinkel 30°.(1) Die Zerstörungswirkung gegen z.B. Fahrzeugelektronik soll einige hundert Meter weit reichen. Die folgenden Überlegungen sind ein Versuch, mit einfachen Abschätzungen die Plausibilität dieser Angaben zu überprüfen; abgeschätzt wird dabei lediglich eine obere Grenze für die Wirkung eines konventionellen elektromagnetischen Pulses – die tatsächlich erreichbaren Feldstärken liegen wahrscheinlich weit niedriger.(2) Zunächst soll die abgestrahlte Leistung der Quelle abgeschätzt werden, dann die Ausbreitung und schließlich die Feldstärke am Ziel.(3)

1. Quelle: Aus der Nutzlast eines Marschflugkörpers läßt sich abschätzen, daß die Primärenergie aus vielleicht m=100 kg Sprengstoff stammt. Ein typischer Wert für die spezifische Energiefreisetzung von Sprengstoff ist Q/m=4.2 · 106 J/kg (das ist übrigens die Definition des TNT-Äquivalents, das in der Regel benutzt wird, um Sprengenergien von Nuklearbomben anzugeben). Die insgesamt freigesetzte thermische Energie ist also etwa

Q=m Q/m=4 · 108 Joule. (1)

Der Wirkungsgrad der Umwandlung in abgestrahlte elektromagnetische Energie wird optimistisch zu h= 0.5 abgeschätzt. Damit ist die abgestrahlte Energie

Qem=2 · 108 J. (2)

Wie hoch die Strahlleistung wird, hängt unmittelbar von der Dauer der Pulserzeung ab. Bei der Explosion wird ein Leiter (eine Spule, ein Plasma) in einem Magnetfeld bewegt. Die Bewegung vollzieht sich mit vielleicht der Hälfte der Schallgeschwindigkeit der Explosionsgase, also mit v=1 km/s, und geht über eine Entfernung von etwa s=0,1 m. Daraus folgt eine Dauer von

T=s / v=10-4 s. (3)

Würden keine besonderen Einrichtungen zum Erzeugen höherer Frequenzen (Schwingkreise o.ä.) verwendet, würde aufgrund eines Pulses dieser Dauer ein Frequenzband von 0 bis ca. 10 kHz erzeugt. Mit speziellen schwingungserzeugenden Gliedern können Frequenzen bis zu vielen Gigahertz erzeugt werden, die für die erwähnte Dauer von ca. 0,1 ms aufrechterhalten werden. Die während der Sendedauer abgestrahlte mittlere Leistung ist

F=Qem / T=2 · 1012 Watt (4)

(d.h. eine Leistung von 2000 Großkraftwerken à 1000 Megawatt, die jedoch nur 0,1 ms lang aufgebracht wird). Diese Leistung wird als elektromagnetische Welle abgestrahlt, die im Nahfeld mit der Antennengröße beginnt und im Fernfeld in Kugelflächen in einem Kegel mit 30° Öffnungswinkel übergeht, die für relativ kleine Zielflächen als ebene Wellen genähert werden können.

2. Ausbreitung: Nun soll berechnet werden, wieviel elektrische Feldstärke in einer bestimmten Entfernung zu erwarten ist. Die durch die kreisförmige Strahlfläche A im Abstand d hindurchtretende Leistung muß – in Abwesenheit von z.B. Absorptionsverlusten – gleich der abgestrahlten mittleren Leistung F sein. Sie hängt mit der Bestrahlungsstärke E multiplikativ zusammen:

F=E A=E p j2 d2, (5)

wobei j der halbe Öffnungswinkel des Strahls und d der Abstand ist. Die Bestrahlungsstärke ist also

E=F / (p j2 d2). (6)

Den Zusammenhang mit der elektrischen Felstärke kann man über den Poynting-Vektor herstellen. Die momentane Leistungsdichte einer elektromagnetischen Welle ist nämlich durch den Betrag des Poynting-Vektors

S=E x H (7)

gegeben, wo E bzw. H die Vektoren der elektrischen bzw. magnetischen Feldstärke sind. Der Vektor S schwankt mit der Frequenz der elektromagnetischen Welle; der Spitzenwert seines Betrags ist

S0=E0 H0=e0 c E02, (8)

wobei E0 und H0 die jeweiligen Spitzenwerte sind, e0=8.85 · 10-12 As/(Vm) ist die Dielektrizitätskonstante, c=3 · 108 m/s ist die Lichtgeschwindigkeit (es wird Ausbreitung im Vakuum angenommen); außerdem ist benutzt worden, daß elektrische und magnetische Feldstärke nach

H0=e0 c E0 (9)

einander proportional sind. (Man darf die elektrische Feldstärke und die Bestrahlungsstärke, die beide üblicherweise mit E bezeichnet werden, nicht verwechseln.) Gemittelt über die Schwankungen ergibt sich die Bestrahlungsstärke zu

E=S0/2=e0 c E02/2. (10)

Durch Gleichsetzen von Gln. (6) und (9) erhält man schließlich den Spitzenwert der elektrischen Feldstärke E0 in Abhängigkeit von der ausgesandten Leistung F und der Entfernung d:

E0=(2 F / (p j2 d2 e0 c) )1/2. (11)

Einsetzen der typischen Werte F=2 · 1012 Watt, j=15°=0,26 rad, d=300 Meter ergibt

E0=3 · 105 V/m=300 Kilovolt/Meter. (12)

Wie aus Gl. (11) ersichtlich, gehen der Öffnungswinkel und die Entfernung umgekehrt linear ein, so daß man leicht den Spitzenwert der Feldstärke für andere Abstände oder Winkel ausrechnen kann.

3. Wirkung: Zum Vergleich sollen hier einige Werte der Feldstärke angegeben werden, bei denen bestimmte Effekte oder Schäden auftreten: Eine Entladung durch die Luft (Durchschlag) tritt bei normalen Umgebungsbedingungen bei etwa 400 kV/m auf (dies gibt auch eine Grenze für die Leistungsdichte an der engsten Stelle des Strahls, d.h. bei der Antenne). Bei nuklear erzeugtem EMP gibt es eine Sättigungsfeldstärke von 50 kV/m. Die Feldstärke in der Nähe eines Zündkabels eines Automotors kann ähnliche Werte erreichen.

Wieviel Schaden eine auftreffende Welle erzeugt, hängt nicht nur von ihrer maximalen Feldstärke, sondern von sehr vielen weiteren Faktoren ab: Wellenlänge bzw. Frequenz, wirksame Länge bzw. Fläche der als auffangende Antenne wirkenden Struktur (Draht, Schlitz o.ä.), Pulsdauer, frequenzselektiv wirkenden Gliedern, Abschirmungen. Bei kurzen Antennen kann die erzeugte Spannung z.B. nur einige Volt betragen, was Halbleiterelemente vertragen können. Spannung und Strom können für einfache symmetrische Anordnungen berechnet werden, für reale Geometrien sind aber aufwendige Experimente nötig.

Schlußfolgerung: Aus der Abschätzung folgt, daß es prinzipiell möglich erscheint, mit der mit einem Marschflugkörper transportierbaren Nutzlast ungeschützte Elektronik in einigen 100 Metern Abstand zu schädigen. Es folgt aber auch, daß für Verstärkungen der Wirkung nicht mehr viel Spielraum ist, da die Nutzlast und der Wirkungsgrad beschränkt sind.

Es muß jedoch betont werden, daß Elektronik durch Abschirmungen, Funkenstrecken und optische Übertragung weitgehend geschützt werden kann. Auch kann man z.B. in Fahrzeugen wieder elektromechanisch arbeitende Zündsysteme für den Notfall einbauen. Militärische Systeme sind schon von vornherein robuster gegen Störfelder ausgelegt. Auch bei ziviler Elektronik ist jedoch in Folge der verschärften Regeln zur elektromagnetischen Verträglichkeit ein steigender Schutz zu erwarten.

Literatur

[1] D. A. Fulghum, Secret Carbon-Fiber Warheads Blinded Iraqi Air Defenses, Aviation Week and Space Technology, 27.04.1992, 18 – 20.

[2] V. Kiernan, War over weapons that can't kill, New Scientist, 11.12.1993, 14 – 16.

[3] Schaum aus der Dienstwaffe, Süddeutsche Zeitung, 20.01.1994.

[4] E. Schmidt-Eenboom und A. Schmillen, Friedliche Konfliktregelung und aktive Konfliktaustragung, Sonderausgabe Frieden, 11.03.1993.

[5] Autorenkollektiv, The Gulf War, Survival, XII, 3, 1991, 193 – 273.

[6] J. D. Morrocco, Gulf War Boosts Prospects For High-Technology Weapons, Aviation Week and Space Technology, 18.03.1991, 169 – 173.

[7] Los Alamos Natl. Lab., Special Technologies for National Security, Broschüre, 1993.

[8] J. B. Alexander, Nonlethal Weapons and Limited Force Options, Presented to Council of Foreign Relations, New York, 27.10.1993.

[9] J. Barry und T. Morganthau, Soon, 'Phasers on Stun', Newsweek, 07.02.1994, 26 – 28.

[10] D. A. Fulghum, EMP Weapons Lead Race for Non-Lethal Technology, Aviation Week and Space Technology, 24.05.1993, 61 – 62.

[11] T. Stock, Chemical and biological weapons: development and proliferation, in: SIPRI Yearbook 1993: World Armaments and Disarmament, 259 – 292.

Anmerkungen

1) Vgl. z.B. Literatur [1, 2, 3]. Hinter dem Schlagwort der »nichttödlichen« Waffen verbirgt sich eine ganze Reihe von Geräten, Verfahren und oftmals nur vagen Ideen, deren Sinn darin besteht, einen Gegner oder dessen Waffensysteme außer Gefecht zu setzen, ohne dabei primär seinen Tod herbeiführen zu wollen – unter anderem soll im folgenden gezeigt werden, daß der Begriff der »nichttödlichen« Waffe in vielen Fällen durch Nebenwirkungen oder den simultanen Einsatz tödlicher Waffen ad absurdum geführt wird. Zurück

2) Dort wurden sie – unter der Überschrift »Sanktionen in einem UNO-Regime operativen Zwangs« – mit den Euphemismen »Elektronische Sanktionen« bzw. »Chemo-technische Sanktionen« bezeichnet; vgl. [4]. Dagegen steht nach einem Bericht des Nachrichtenmagazines Focus (11/1994) das Bonner Verteidigungsministerium den »nichttödlichen« Waffen derzeit noch sehr skeptisch gegenüber. Zurück

3) Für den Angreifer kommt es darauf an, dem Gegner Informationen über die (schnellen) Bewegungen eigener Truppen vorzuenthalten und der eigenen Luftwaffe die Gelegenheit zu geben, zuvor ausgekundschaftete, strategisch wichtige Ziele überraschend anzugreifen. Ähnlich wirksam wären Störmaßnahmen von Seiten der Verteidiger nur, wenn sie dem Angreifer über einen langen Zeitraum eine Angriffs- und Zielplanung unmöglich machen könnten. Zurück

4) Auf der Basis eines Artikels von A. Schmillen und E. Schmidt-Eenboom [4] war diese Frage der Ausgangspunkt unserer Beschäftigung mit »nichttödlichen« Waffen. Zurück

5) Das Internationale Komitee des Roten Kreuzes versucht derzeit, ein Verbot von Blendwaffen durchzusetzen, deren Einsatz ein Erblinden von Menschen zur Folge haben kann; dieser Vorstoß scheitert bisher am Widerstand einiger Staaten (siehe Frankfurter Rundschau, 19.02.94, Rotes Kreuz fordert Verbot der Augenzerstörer, und 5.03.94, Das Thema Lasergewehre schnitten die Experten erst gar nicht an). Zurück

Roland Span, Jürgen Altmann, Gunnar Hornig, Torsten Krallmann, Maria Rosario Vega Laso, Jan Wüster. Die Autorin und die Autoren sind Mitglieder der Bochumer Gruppe der Naturwissenschaftler Initiative »Verantwortung für den Frieden«. Dr. Roland Span ist Ingenieur, Dr. Jürgen Altmann, Gunnar Hornig und Torsten Krallmann sind Physiker, Maria Rosario Vega Laso ist Biologin und Jan Wüster ist Geophysiker. Professionell beschäftigen sich zwei der Autoren mit Themen der Rüstungsbegrenzung: Dr. Jürgen Altmann leitet eine Arbeitsgruppe, die sich mit physikalischen Verifikationsmethoden beschäftigt und Jan Wüster arbeitet an seismischen Methoden zur Verifikation von Atomtests.

in Wissenschaft & Frieden 1994-2: Ein Blick nach Osten

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