Energieerhaltung

Bei Wikipedia können Sie populärwissenschaftlich formuliert nachlesen, warum ein Perpetuum Mobile nicht funktioniert. Sie finden dort auch die Definitionen für ein P.M. erster, zweiter und dritter Art. Um es gleich vorwegzunehmen, das Besslerrad gehörte zu keiner dieser Kategorien.

Die Definition für ein abgeschlossenes System lautet: “Wenn in einem System Körper nur untereinander in Wechselwirkung treten können und keine Krafteinwirkung von außen auftritt, spricht man von einem abgeschlossenen System.” 

Ergänzend wird auf den Energieerhaltungssatz der klassischen Mechanik hingewiesen. Er sagt aus, dass die Gesamtenergie eines Systems durch Vorgänge, die ausschließlich innerhalb des betrachteten Systems stattfinden, nicht verändert werden kann. In einem abgeschlossenen System ist es per dieser Aussage also unmöglich, Energie zu erzeugen oder zu vernichten.

Bei Besslers Erfindung handelte es sich nicht um ein abgeschlossenes System und daher nach heutigem Sprachverständnis auch nicht um ein Perpetuum Mobile. Diesem drehenden Etwas wurde durch die Gravitation ständig von außen neue Energie zugeführt. Bessler hatte bei seinem einseitig drehenden Rad offenbar einen Weg gefunden, die wirksamen Massen darin so anzuordnen und bei der Drehung so zu bewegen, dass zu keinem Zeitpunkt ein Gleichgewichtszustand eintrat. Er  muss ganz fest an diese Möglichkeit geglaubt haben, sonst hätte er nicht zehn Jahre lang unermüdlich geforscht. Allein für die Ausdauer gebührt ihm Bewunderung. Dies um so mehr, als alle Autoritäten fest behaupteten, (damals übrigens wie heute), es sei unmöglich. Solche Behauptungen als unbewiesen zu erkennen und sie deshalb zu ignorieren, lässt einen wachen Geist vermuten. Hätte es in der Geschichte nicht immer wieder Personen gegeben, die die aktuelle Lehrmeinung respektlos in Frage gestellt hätten, würde die Sonne sich vermutlich immer noch um die Erde drehen.

Das, was die Schulphysik gegenwärtig an Begründungen anbietet, um die Unmöglichkeit eines durch die Gravitation angetriebenen Rades zu belegen, sind nur pseudowissenschaftliche Meinungsäußerungen, die sich auf das “Jeder-weiß-doch-Prinzip” stützen. Es gibt keine Gesetzmäßigkeit, die einen solchen Antrieb als realitätsfern ausweist. Erst recht existiert kein Naturgesetz, das die Gravitation als Energielieferant ausschließt. Durch die Gezeitenkraftwerke wäre es erkennbar widerlegt. Ebbe und Flut werden dort erfolgreich zur Erzeugung von Strom genutzt.

Zwar sind, (Bessler mutmaßlich ausgenommen), bis in unsere heutigen Tage alle Versuche gescheitert, ein ausschließlich durch die Gravitation angetriebenes Rad zu realisieren, aber das alleine ist kein Beweis dafür, dass ein solcher Antrieb nicht möglich ist. Die Behauptung, dass das Energieerhaltungsprinzip dabei verletzt würde, ist erkennbar abwegig. Wenn Gravitationskräfte in einem Rad genutzt werden, treten die beteiligten Massen in Wechselwirkung mit der Erde. Mayer oder Helmholtz haben nie erklärt, dass die Erde und die sich auf ihr befindlichen Körper ein geschlossenes System wären und daher dort keine Energie verloren gehen könne. Möglicherweise besteht darüber bei Fachleuten und bei Laien gleichermaßen eine Verwirrung. Wir kennen unsere Abhängigkeit von den  Energielieferungen der Sonne. Ein gewisser Anteil der am Tage aufgenommenen Wärme wird vorzugsweise in der Nacht wieder in das Weltall abgestrahlt. Damit ist die Erde Teil einer Energiebilanz von kosmischer Dimension.

Und dies gilt gleichermaßen für jede Nutzung der Gravitation, denn sie ist nicht lokal begrenzt, sondern durchdringt das gesamte Universum. Zwar nimmt ihre Kraft im Quadrat der Entfernung ab, aber ein auf der Erde befindlicher Körper ist wegen der unbegrenzten Reichweite der Gravitation immer auch den Anziehungskräften anderer (Himmels-) Körper ausgesetzt. Da jeder mit eigenen Augen die Wirkung der Mondschwerkraft auf die Gezeiten beobachten kann, wird ihm nach kurzem Nachdenken klar, dass die Gravitation nicht Bestandteil eines abgeschlossenen Systems sein kann, das z.B. als Versuchsanordnung auf einem Labortisch aufgebaut ist. Ein Körper fällt nicht nach unten, weil das “schon immer so war”, sondern weil die Masse der Erde und die des Körpers sich gegenseitig anziehen.

Trotzdem tun sich manche schwer, diesen Sachverhalt im Zusammenhang mit einem hypothetischen Gravitationsantrieb anzuerkennen. Möglicherweise ist die Unwissenheit über das Wesen der Gravitation der Grund, warum viele offenbar mit diesem Naturphänomen nicht denken können und auch bei ihm weiterhin stur auf der Energieerhaltung beharren. Wenn man das Energieerhaltungsprinzip auf die Gravitation anwenden wollte, müsste man wegen ihrer unbegrenzten Reichweite das gesamte Universum zu einem abgeschlossenen System erklären. Das Besslerrad hätte dann überhaupt kein Problem, darin seinen Platz zu finden. Im Falle der Gezeitenkraftwerke müsste man bei einer solchen Annahme davon ausgehen, dass die durch Ebbe und Flut umgesetzte Energie langfristig die Verhältnisse in unserem Sonnensystem verändert. Und tatsächlich weiß man, dass sich der Abstand des Mondes zur Erde jährlich um knapp 4cm vergrößert. Ob jedoch insoweit ein Zusammenhang besteht, ist nicht bekannt.

Faktum ist, wir wissen viel zu wenig über die Gravitation. Sie ist jedenfalls eine beobachtbare, überall verfügbare Kraft, die ständig auf alles einwirkt, was eine Masse hat. Bei der Sprengung von Bauwerken wird sie ganz gezielt eingesetzt, um die eigentliche Arbeit der Zerstörung zu verrichten. Warum sie also nicht auch für produktive Zwecke nutzbar machen?

Bei einem herkömmlichen Wasserkraftwerk, das seinen Strom ebenfalls durch die Gravitation gewinnt, besteht der Unterschied darin, dass das Wasser zuvor durch Verdunstung und Regen nach oben gebracht wurde. Deshalb haben die Physiker damit kein gedankliches Problem, obwohl es keineswegs so einfach ist, wie es auf den ersten Blick scheint. Zwar wird zur Verdunstung Energie in Form von Sonnenwärme eingesetzt, jedoch ist der Zusammenhang mit der Gravitation nicht ganz einfach herzustellen. Letztere ist unzweifelhaft beteiligt, wird jedoch bei der Energiebilanz dieses Vorgangs schlicht ausgeklammert. Nach herrschender Meinung ist Wasserkraft lediglich eine andere Form von Sonnenenergie. Dabei stellt sich gelegentlich die Frage, wo diese Energie geblieben ist, wenn das Wasser wieder an seinem Ursprungsort angekommen ist. Die durch fallendes Wasser erzeugbare Wärme ist nämlich keineswegs immer gleich. Während durch ein Wasserrad oder eine Turbine relativ viel Energie umgesetzt werden kann, bleibt offen, wie sich das beim freien Fall von Wasser verhält. Im Tosbereich eines Wasserfalls entsteht durch eine erhöhte Molekularbewegung nämlich nur zu einem geringen Teil die Wärme, die seiner potentiellen Energie vor dem Absturz entspricht. Weil man das durch Messungen der Wassertemperaturen ober- und unterhalb des Wasserfalls leicht beweisen kann, wird in manchen Lehrbüchern kurzerhand behauptet, der Rest sei die dabei frei werdende Schallenergie. Darüber können Akustiker nur den Kopf schütteln.

Da das Besslerrad fortwährend durch Gewichte angetrieben wurde, stellt sich hier analog zum Wasser die Gretchenfrage, wie kamen die Gewichte immer wieder nach oben, wenn außer der Gravitation keine anderen Kräfte auf das Rad einwirkten? Die meisten Tüftler, die sich mit dieser Frage hoffnungsvoll beschäftigt hatten, kamen irgendwann ernüchtert zu dem Schluss, dass sie anscheinend nicht zu lösen wäre. Spätestens zu diesem Zeitpunkt dämmerte es ihnen, dass man nach Bessler inzwischen schon wieder seit 300 Jahren ergebnislos nach einer Antwort sucht. Es musste also doch schwieriger sein als anfänglich gedacht.

Wie wir wissen, beschäftigte sich die Menschheit auch vor Bessler schon lange erfolglos mit dieser Sache. Durch Experimente am Rad stellte man immer wieder fest, dass das Hebelgesetz unerbittlich war und sich dem Bemühen ewiger Bewegung standhaft zu widersetzen schien. Jeder durch den Hebel gewonnene Kraftzuwachs war mit einer proportionalen Verringerung des Weges verbunden. Ein am Rand des Rades angeordnetes Gewicht vermochte zwar ein anderes in Zentrumsnähe anzuheben, aber nie auf die erforderliche Höhe. Letztlich war es gleichgültig, auf welchen Bahnen sich die Gewichte bewegten. Es lief immer darauf hinaus, dass sie wegen der Verluste durch Reibung und Luftwiderstand nie wieder auf dasselbe Niveau angehoben werden konnten, von wo sie gestartet waren. Letzteres ist bei diesem gedachten Antriebssystem jedoch die Voraussetzung für eine dauerhafte Bewegung, wobei noch keine nutzbare Arbeit verrichtet werden würde.  

Sofern ein solcher Antrieb also alleine dadurch realisiert werden soll, dass ein Gewicht ein gleich großes anderes Gewicht im Rad mittels des Hebelprinzips immer wieder auf die ursprüngliche Höhe anheben soll, ist das Scheitern vorprogrammiert. Trotzdem lassen sich Hobbyerfinder nicht davon abhalten, auf dieser Basis immer wieder neu nach einer Lösung zu suchen. Die in der historischen Literatur zu findenden Entwürfe sind zahlreich. Auch wenn manche auf den ersten Blick heute noch überzeugend wirken, sie funktionierten alle nicht.

Dennoch ist der Verfasser davon überzeugt, dass Besslers Erfindung funktioniert hat. Auch wenn es in der Geschichte vielfach so war, dass Ideen, die etablierte physikalische Vorstellungen in Frage stellten, zunächst als völlig abwegig, total verrückt oder im Einzelfall auch als gotteslästerlich bezeichnet wurden, so hat sich letztendlich doch immer die Wahrheit durchgesetzt. Auch ein Martin Luther, dem heute noch viele Menschen in Glaubensfragen folgen, irrte, als er die Vorstellung einer heliozentrischen Welt vorschnell als groben Unfug abtat. Er diffamierte Kopernikus mit den Worten: “Dieser Dummkopf möchte die gesamte Kunst der Astronomie verdrehen”. Abschließende Urteile, die sich später als falsch erweisen, gereichen demjenigen, der sie ausspricht, nicht zur Ehre. Dagegen zeigen sich Weisheit und Größe durch die Übereinstimmung mit der bei Physikern verbreiteten These: “Was nicht widerlegt werden kann, ist Tatsache!” Da die Bemühungen bisher allesamt gescheitert sind, die Funktionsfähigkeit des Besslerrads ernsthaft wissenschaftlich zu widerlegen, darf man auch ohne die Kenntnis aller anderen Fakten folgerichtig davon ausgehen, dass seine zeitlich unbegrenzte Rotation kein Schwindel war.  

Wer an Besslers Erfindung Interesse hat und sich nicht von den Argumenten der Besserwisser beeindrucken lässt, soll deshalb ausdrücklich dazu ermuntert werden, neue Ideen zu entwickeln und insbesondere selbst zu experimentieren. Letzteres führt sehr schnell zu der Erkenntnis, dass es entgegen anfänglicher Vermutungen unzählige Möglichkeiten gibt, wie man Massen in einem Rad dynamisch verlagern kann. Die Vorstellung ist daher keineswegs abwegig, dass jemand zehn Jahre lang experimentiert, ohne sich jemals zu wiederholen. Wenn Bessler tatsächlich dieses selbst auferlegte Rätsel löste, dann verdient er es nicht, in den Geschichtsbüchern als Betrüger dargestellt zu werden. Vielleicht gelingt es also eines Tages, diese Sache neu zu etablieren und dadurch seinen Ruf zu rehabilitieren. Auch wenn er als ein Mensch mit charakterlichen Schwächen und anderen Unzulänglichkeiten beschrieben wird, sollte ihm in diesem Punkt posthum Gerechtigkeit widerfahren.