Naturwissenschaftliche Verifikationsforschung in Bochum

Zweite Phase angelaufen

von Jürgen Altmann

Seit April 1988 läuft im Institut für Experimentalphysik der Ruhr-Universität Bochum (RUB) das Forschungsprojekt „Neue technische Mittel für kooperative Verifikation in Europa“. Dieses Projekt wurde von der Stiftung Volkswagenwerk – im Rahmen integrierter Forschung und Lehre zu Fragen der Friedenssicherung, Abrüstung, Rüstungskontrolle und des bewaffneten Konflikts an der RUB – zunächst für drei Jahre gefördert. Gemäß dem Ziel, zukünftige Verifikationsverfahren angewandt-physikalisch zu erforschen, arbeiten wir an Sensoren, mit denen man Land- und Luftfahrzeuge über mittlere Entfernungen (von 20 m bis zu einigen km) nachweisen kann. Konkret untersuchen wir seismische, akustische und magnetische Signale, die von fahrenden oder fliegenden Fahrzeugen hervorgerufen werden. Sensorsysteme können sicherstellen, daß keine Panzer ein Depot oder eine Fabrik heimlich (z.B. durch die Umfriedung) verlassen; sie können Flugbewegungen auf Flugplätzen mitzählen. Obergrenzen in einer Region können durch Überwachung der Grenzlinien überprüft werden; im Kontext Friedenserhaltender Maßnahmen ist auch die Kontrolle vereinbarter waffenfreier Zonen möglich.¹

Für diese Forschung mußte ein größeres Meßsystem aufgebaut werden. Nachdem Anfang 1989 zwei Physik-Doktoranden hinzugekommen waren, bemühten wir uns 1. um internationale Kooperationspartner und 2. um die Erlaubnis, an militärischen Fahrzeugen die uns interessierenden Signale zu messen. Mit beidem waren wir in der ehemaligen CSSR am schnellsten erfolgreich: Im August 1989 führten wir – gemeinsam mit tschechoslowakischen Wissenschaftlern – die ersten Messungen seismischer und akustischer Signale an einem Jeep, einem mittleren und einem schweren Lkw sowie einem Panzer durch.² Kurz darauf durften wir auch an entsprechendem Gerät der Bundeswehr messen; an den Experimenten im Dezember 1989 auf dem Truppenübungsplatz Baumholder (Rheinland-Pfalz) nahmen dann schon Wissenschaftler(innen) aus der CSFR, aus Frankreich, Großbritannien, den Niederlanden und den USA teil.³ 1990 kamen Partner aus der UdSSR, Kanada und der ehemaligen DDR dazu.

Die Serie internationaler Meßkampagnen an Militärgerät wurde fortgesetzt: Im Dezember 1990 – wieder in Baumholder – waren vor allem Gruppen von Fahrzeugen das Meßobjekt. Flußüberquerungen mit Heeresgerät nahmen wir im April 1991 in Windheim-Jössen an der Weser auf. Die erste Messung militärischer Flugzeuge machten wir im Mai dieses Jahres in Bechyne, CSFR.

Die Auswertungen der vielen Meßdaten sind in vollem Gang. Einige erste Ergebnisse sind z.B.: Seismische Signale von mittleren und schweren Lkw sowie von Kettenfahrzeugen sind – auch bei langsamer Fahrt – noch in 300 m Entfernung stärker als die normale Bodenunruhe. Kettenfahrzeuge erzeugen starke rhythmische Bodenvibration, die streng an das Aufschlagen der Kettenglieder gekoppelt ist; daraus läßt sich wahrscheinlich ein Erkennungskriterium gewinnen. Bei Radfahrzeugen scheint die Lage komplizierter: Reifen-Schwingungen und Reifenprofil sowie akustisch eingekoppelte Signale des Motors tragen zur Bodenvibration bei.

Ähnliche Messungen sind in der Militärforschung der Industrieländer schon seit Jahren durchgeführt worden (zur Gefechtsfeld-Aufklärung, zum Zünden von Minen usw.). Deren Ergebnisse sind aber geheim. Wo überhaupt etwas darüber veröffentlicht wird, werden nur allgemeine Angaben gemacht. Ausführliche Meßbedingungen und -daten werden nicht angegeben; oft werden Achsen nicht beschriftet.⁴ Es scheint, daß die staatlichen Rüstungsforschungs-Abteilungen sich auch nicht sonderlich bemühen, den Abrüstungs-Verhandlern die Fähigkeiten der Sensoren für die Verifikation nahezubringen. Um der Öffentlichkeit – und damit auch allen Staaten – eine fundierte Beurteilung der Verifikation mit Sensoren zu ermöglichen, müssen wir daher ihre Eigenschaften von Grund auf neu messen und analysieren.

Naturwissenschaftliche Abrüstungsforschung an Hochschulen kann ihre Ergebnisse – anders als die militärische Forschung – publizieren. Sie kann aber noch weitere Akzente setzen, indem sie international, vor allem blockübergreifend (soweit man das heute noch sagen kann), durchgeführt wird. Sie kann internationale Kooperation in der Verifikationsforschung schon zu einer Zeit ermöglichen, in der Staaten zu offizieller Zusammenarbeit noch nicht bereit sind, und so die Akzeptanz für neue Verifikationsmethoden auf allen Seiten erhöhen. Das Bochumer Projekt steht in einer Reihe mit der internationalen Zusammenarbeit bei der Detektion unterirdischer Kernwaffentests, mit dem USA-UdSSR-Projekt zum Nachweis von Kernsprengköpfen und mit der Pugwash-Arbeitsgruppe zur Verifikation des Chemiewaffenabkommens.⁵

Unser Projekt hat – gemeinsam mit der Hessischen Stiftung Friedens- und Konfliktforschung – etwa halbjährlich Arbeitstagungen in Bonn durchgeführt, wo sich Personen aus Ministerien, Wissenschaft und Industrie über die Wiener Verhandlungen über Konventionelle Streitkräfte in Europa (KSE) sowie über Verifikationsmethoden ausgetauscht haben. Im internationalen Rahmen haben wir die Workshops on Verification of Arms Reductions mit initiiert und vorbereitet. Der erste Workshop fand Ende 1988 in London statt, der zweite im September 1990 in Wien.⁶ Weil die Teilnehmer(innen) aus Verhandlungsdelegationen und Regierungsbehörden, Politik- und Naturwissenschaft, Industrie und Militär in Ost und West kamen, wurden sowohl die aktuellen Entwicklungen in den Verhandlungen wie auch die Perspektiven von Abrüstung und Verifikation diskutiert. Der Wiener Workshop war vor allem auf den KSE-Vertrag bezogen; hier wurden auch erstmals ausführlicher Ergebnisse naturwissenschaftlich-technischer Verifikationsforschung vorgetragen.

Die Gutachter der Stiftung Volkswagenwerk haben das Bochumer Projekt sehr positiv beurteilt. Die nunmehr bewilligten Mittel für die zweite Phase enthalten ein weiteres Graduiertenstipendium für eine(n) dritte(n) Doktoranden/in. In den verbleibenden zwei Jahren wollen wir noch mindestens je eine Meßkampagne an Land- und an Luftfahrzeugen machen, und zwar möglichst auf dem Territorium der (ehemaligen) UdSSR. Die ersten beiden Doktorarbeiten (über den seismisch-akustischen Nachweis von Landfahrzeugen, über einen SQUID-Magnetfeldsensor mit Hochtemperatur-Supraleiter) sind abzuschließen; die noch ausstehenden Forschungsberichte über Meßkampagnen müssen – nach ausführlicher Datenauswertung – geschrieben werden. Mit dem Institut für Friedenssicherungsrecht und Humanitäres Völkerrecht der RUB wollen wir Musterformulierungen für einen Vertragsartikel, für das Verifikationsprotokoll und für den technischen Anhang ausarbeiten, wie sie zur Regelung der Sensor-spezifischen Aspekte in einem künftigen Abrüstungsvertrag in Europa (KSE 2 oder 3?) stehen könnten. Weil naturwissenschaftliche Abrüstungsforschung noch auf geraume Zeit erforderlich bleiben wird, werden wir uns dafür einsetzen, daß diese Forschung – nach Auslaufen der fünfjährigen Startfinanzierung durch die Stiftung Volkswagenwerk – an der RUB institutionalisiert und auf Dauer weiterbetrieben wird.

Mitarbeit an Lehrveranstaltungen (Auswahl)

• Konventionelle Rüstungsbegrenzung in Europa heute – interdisziplinäre Vorlesung zu technischen, historischen und rechtlichen Fragen
• Physik und Technik der Verifikation von Rüstungsbegrenzungsabkommen
• Abrüstung und Rüstungskontrolle II – Praxis der Rüstungskontrolle: Vertragsanwendung, Vertragsbruch, Verifikation
• Kooperative Sicherheitsstrukturen im neuen Europa – Abrüstung, Verifikation, Zusammenarbeit

Meß- und Auswertegeräte (Auswahl)

• 21 Geofone; 14 Mikrofone; 2 Magnetfeld-Sensoren; 3 Unterwasser-Mikrofone
• 30 Vorverstärker-Kanäle
• Analog-Digital-Wandler mit Multiplexer für 64 Kanäle, 12 Bit Auflösung, 80.000 Werte/Sekunde kontinuierlich auf Festplatte
• Laptop-Computer (niedriger Stromverbrauch, 80C286) mit Erweiterungsbox für Steckkarten, externe Festplatte 1050 Megabyte, externe optische Platte für 800-Megabyte-Kassetten
• Schnelle Computer (80386) – auch hier können die externen Platten angeschlossen werden
• 2 große 12-V-Batterien (je 230 Ah), Ladegerät, 220-V-Wandler für netzunabhängigen Meßbetrieb
• 2100 m Kabel
• selbst geschriebenes Meß- und Auswerteprogramm, insgesamt ca. 600 Kilobyte Quelltext in Turbo-Pascal

Anmerkungen

¹⁾ Für den Sensoreinsatz zur Verifikation s. z.B.: J. Altmann, B. Gonsior, Nahsensoren für die kooperative Verifikation der Abrüstung von konventionellen Waffen, Sicherheit und Frieden, vol. 7, no. 2, pp. 77-82, 1989. Zurück

²⁾ R. Alfier, J. Altmann, L. Anger, W. Baus, B. Gonsior, J. Hanousek, W. Kaiser, J. Klinger, J. Malek, M. Pospisil, V. Rudajev, I. Sabo, Ground Vibration and Acoustic Waves Produced by Land Vehicles of the Warsaw Treaty Organization – Results of the 1989 Measurements at Doksy, CSFR, Verification – Research Reports, no. 1, Bochum: Brockmeyer, 1990. Die von uns gegründete Berichtsreihe ist auch für Ergebnisse aus anderen Institutionen offen, z.B.: Burkhard Rost, Automatic Sensor Networks for Verifying Disarmament of Aircraft, Verification – Research Reports, no. 2, Bochum: Brockmeyer, 1991. Zurück

³⁾ R. Alfier, J. Altmann, W. Baus, A. DeVolpi, B. Gonsior, J. Grin, J. Hanousek, V. Journé, W. Kaiser, J. Klinger, P. Lewis, J. Malek, J. Matousek, M. Pospisil, B. Rost, V. Rudajev, I. Sabo, P. Stein, Ground Vibration, Acoustic Waves and Magnetic Disturbances Produced by Land Vehicles of the North-Atlantic Treaty Organization – Results of the 1989 Measurements at Baumholder, FRG, Verification – Research Reports, no. 3, Bochum: Brockmeyer, to appear in 1991. Zurück

⁴⁾ S. z.B. die Jahresberichte der schwedischen Verteidigungsforschungsanstalt FOA: Seismology 1985, FOA Rapport C 20605-T1; Seismology 1986, FOA Rapport C 20662-9.1 (2.2). S. auch: A. Güdesen, G. Becker, J. Klemp, Luft- und Bodenschallsensoren in der Wehrtechnik, in: Jahrbuch der Wehrtechnik, Bd. 19, Koblenz: Bernard & Graefe, 1990. Zurück

⁵⁾ Unser Projekt wurde zu mehreren internationalen Buchprojekten über die Verifikation der Abrüstung konventioneller Streitkräfte eingeladen, u.a.: R. Kokoski, S. Koulik (eds.), Verification of Conventional Arms Control in Europe: Technical Constraints and Opportunities, Stockholm/Boulder: SIPRI/Westview, 1990; J. Grin, H. van der Graaf (eds.), Unconventional Approaches to Conventional Arms Control Verification – An Exploratory Assessment, Amsterdam: VU University Press, 1990; F. Calogero, M. L. Goldberger, S. P. Kapitza (eds.), Verification – Monitoring Disarmament, Boulder etc.: Westview, 1991. Zurück

⁶⁾ J. Altmann, J. Rotblat (eds.), Verification of Arms Reductions – Nuclear, Conventional and Chemical, Berlin etc.: Springer, 1989; J. Altmann, H. van der Graaf, P. Lewis, P. Markl (eds.), Verification at Vienna – Monitoring Reductions of Conventional Forces, to be published. Zurück

Dr. Jürgen Altmann ist Physiker an der Ruhr-Universität Bochum und Mitglied der Naturwissenschaftler - Initiative »Verantwortung für den Frieden«