Mirage, Wind, Regen

Die Witterungs-Einflüsse beim Schießen im freien Gelände

Zu diesem Thema befasse ich mich mit Grundlagen und habe kleine Rechen-Beispiele. Dieser
Beitrag ist eine Art Einführung in das umfangreiche Thema. Ausführliche Beschreibungen sind in
einschlägiger Literatur zu finden, z.B. in den Unterlagen des F-Class-Lehrganges von Olaf Fischer
oder in dem Buch "Präzisionsschießen" von Robert Albrecht (Motorbuch-Verlag). -- Das Rad muß
nicht immer wieder neu erfunden werden. Deshalb schreibe ich zum Thema Witterungs-Einflüsse
hier einfach nur das, was ich im Laufe meines Lebens selbst erfahren und gelernt habe, nicht un-
bedingt nur im Zusammenhang mit Schießsport.

Mirage

Die Mirage ist eine optische Täuschung. Sie entsteht, wenn kalte und warme Luft aufeinandertref-
fen. Kalte Luft hat eine höhere Dichte als warme Luft. Und wir haben ja bereits alle in der Schule
gelernt: Wärme dehnt die Körper aus, Kälte zieht sie zusammen. So ist es auch mit der Luft.

Die Mirage hat einige Gemeinsamkeiten mit der Fata Morgana, der Luftspiegelung. Die Fata Mor-
gana beruht auf dem "Fermatischen Prinzip", die Mirage nicht. Doch zur Erklärung der Mirage ver-
gleiche ich sie hier vereinfachend, anschaulich mit der Fata Morgana. Vom Hörensagen kennen
wir die Fata Morgana als Luftspiegelung in der Wüste, wenn dort am Horizont das Vorhandensein
eines Sees oder einer Ortschaft vorgetäuscht wird. Wir kennen die Fata Morgana auch von heißen
Asfaltstraßen im Sommer, wenn in flimmernder Luft Bäume oder Autos auf dem Asfalt gespiegelt
werden. Bei der Fata Morgana lassen wir uns also auch optisch täuschen, wie bei der Mirage.

Immer dort, wo 2 lichtdurchlässige Schichten aufeinandertreffen, kann es zu einer optischen Täu-
schung kommen, Voraussetzung: Die Schichten müssen unterschiedliche Dichten haben. Beispiel:
Wasser und Luft: Was-ser hat eine viel größere Dichte als Luft. -- Experiment: Wir haben ein Was-
ser, ein Gewässer mit einer völlig glatten Oberfläche. Auf der Wasser-Oberfläche befindet sich die
Luft. Nun nehmen wir einen absolut geraden Stock oder noch besser, eine Gardinenstange und
tauchen sie in das Wasser. An der Nahtstelle (Grenzschicht) zwischen Luft und Wasser sehen wir
ganz deutlich einen Knick in der Stange, obwohl sie ja absolut gerade ist - eine optische Täu-
schung !

Und wie wirkt sich die Mirage beim Schießen auf die Treffgenauigkeit aus? Vereinfachend gesagt:
Wir peilen ein Ziel an, das garnicht vorhanden ist. Wir haben auf der Tafel / Scheibe einen Spiegel
(z.B. die Nr. 4 des BDMP für ZG3), und wir haben im Spiegel die weiße Mitte, auf die wir ja zielen
wollen, wollen! Die Mirage, die flimmernde Luft gaukelt uns aber eine andere Spiegelmitte vor, die
Mirage verschiebt sie, nach links, nach rechts, nach oben oder nach unten. Wir sehen also nicht
die tatsächliche Spiegelmitte, sondern nur eine vorgetäuschte, die sich oft jedoch sehr nah an der
tatsächlichen Spiegelmitte befindet, aber natürlich zu ungenauen Schüssen und Fehlschüssen führt.

Die Mirage entsteht ja fast ausschließlich bei sonnigem Wetter, bei stellenweise warmer und kühle-
rer Luft. Je stärker die Sonnen-Einstrahlung ist, je wärmer es wird, desto größer ist die Gefahr von
Mirage. Hinzu kommt dann auch noch, daß auf einen durch die Sonne grell beleuchteten Spiegel
schwieriger zu zielen ist als auf einen weniger beleuchteten Spiegel bei bedecktem Himmel. Und
welche Auswirkung hat Wind auf die Mirage? -- Der Wind bewegt die flimmernde Luft zusätzlich.Je
stärker der Wind ist, desto undeutlicher werden Spiegel und Spiegelmitte in der flimmernden Luft.
Bei Mirage können erfahrene Schützen sogar ungefähr die Windgeschwindigkeit einschätzen. Dies
ist übrigens sehr gut in dem Begleitmaterial des F-Class-Lehrgangs von Olaf Fischer dargestellt.

Und wie geht der Schütze mit der Mirage um? - Üben, üben, üben ! - Bei Mirage gute Treffer zu
erzielen, dazu gehört einfach viel Erfahrung, doch natürlich auch immer eine Portion Glück. Beson-
ders beeinträchtigend wirkt sich die Mirage ja beim Schießen mit Zielfernrohrgewehren aus: Das
Luftflimmern wird ja durch die Vergrößerung des ZF noch verstärkt. Der Schütze ist in einem Dilem-
ma, dreht er die ZF-Vergrößerung zurück, hat er ein kleineres, also ungenaueres Bild des Spiegels,
stellt er die Vergrößerung stärker ein, verstärkt er zwangsläufig nicht nur das Bild, sondern auch
die Mirage.

Wind

Was ist eigentlich Wind, wie entsteht Wind? Aus Wetterberichten kennen wir Hochdruck- und Tief-
druckgebiete. In Hochdruckgebieten befindet sich Luft mit hohem atmospärischen Druck und in
Tiefdruckgebieten Luft mit niedrigem Druck. Liegen ein Hoch- und ein Tiefdruckgebiet nah genug
beieinander, so gibt es einen sogenannten "Druckausgleich". -- Die Luft aus dem Gebiet mit dem
hohen Druck strömt in das Gebiet mit dem niedrigen Druck und zwar so lange, bis beide Gebiete
ungefähr den gleichen atmosphärischen Luftdruck haben. Die Luftströmung vom Hochdruckgebiet
in das Tiefdruckgebiet nennen wir WIND.

Vergleich mit Wasser --> Pumpenlose Boots- oder Schiffsschleuse:
Vom hochgelegen Gewässer (=HOCH) soll ein Boot in ein tiefergelegenes Gewässer (=TIEF) ge-
schleust werden. Die Schleusenkammer hat zur Zeit das gleiche Wasser-Niveau wie HOCH. Das
Boot fährt von HOCH in die Kammer, das Tor schließt sich. Nun strömt das Wasser aus der Kam-
mer nach TIEF und zwar solange bis ein Höhenausgleich ("Druckausgleich") mit TIEF erreicht ist.
Das zweite Schleusentor öffnet sich, das Boot fährt aus der Kammer nach TIEF. -- Die Wasserströ-
mung hat hier eine vergleichbare Funktion wie die Luftströmung von einem Hochdruck- zu einem
Tiefdruckgebiet.

Natürlicher Wind (nicht eine von Menschen erzeugte Luft-Strömung) ist ein schwierig berechenba-
res Natur-Element, ein oft völlig unberechenbares Natur-Element. Deshalb haben Meteorologen es
auch trotz aufwendiger Rechner-Kapazitäten und Rechenmodelle so schwer, das Wetter vorherzu-
sagen: Ändert sich die vorausberechnete Wind-Geschwindigkeit nur geringfügig, so kann die Wet-
tervorhersage u.U. Makulatur sein. Und dann schimpfen wir.

Wer sich viel in der Natur bewegt oder sogar auf dem Land lebt, der hat genügend Möglichkeiten,
das Wetter zu beobachten und die Zusammenhänge bereits "rein gefühlsmäßig" zu erkennen. So
können wir durchaus gleichzeitig mehrere Windrichtungen haben: In großer Höhe zieht eine dünne
Wolkenschicht von SO (Südost) nach NW (Nordwest), darunter eine dicke Wolkenschicht von Nord-
ost nach Südwest, und in Bodennähe zieht ein Wind von SSW (Südsüdwest) nach NNO (Nordnord-
ost), verrückte Welt? Nein, die Luftdrücke können ja nicht nur gebietsweise (Hochdruck-/Tiefdruck-
gebiet) unterschiedlich sein, sondern auch in den Luftschichten verschiedener Höhen.

Hinzu kommt noch, daß bodennaher Wind nicht so schnell weht, wie Wind in z.B. 30 oder 50 Me-
ter Höhe. Denn am Boden wird der Wind ja durch die Reibung mit dem Boden abgebremst, abge-
bremst auch durch Hindernisse, wie Gräser, Getreide, Steine, Sträucher und Bäume. Am Boden
kann der Wind also durchaus langsamer sein als in der Höhe der Windfahne für die Schießbahn.
Geradezu fahrlässig ist es aber, die Windrichtung in Bodennähe an der Windrichtung ziehender
Wolken beurteilen zu wollen.

Die Richtungen, aus denen Wind auf ein Geschoß einwirken kann, lassen sich in 6 Haupt-Richtun-
gen einteilen, -- Wind von links, von rechts, von oben, sogar von unten, von vorn und von hinten.
Und dazwischen gibt es natürlich unendlich viele Möglichkeiten. Je stärker der Wind ist, desto
stärker kann auch das fliegende Geschoß abdriften und so zu schlechten Schieß-Ergebnissen
führen. Wie stark ein Geschoß abdriftet, das hängt von seiner Masse, seinem CW-Wert und sei-
ner Eigengeschwindigkeit ab. Grundsätzlich kann gesagt werden, daß ein "schweres" Geschoß,
also ein Geschoß mit großer Masse bei Seitenwind weniger abdriftet als ein leichtes Geschoß.
Wird aber diese größere Geschoß-Masse durch einen größeren seitlichen Querschnitt erkauft,
so wird die Abdrift durch Seitenwind wieder vergrößert.

Der CW-Wert ist der Strömungswiderstands-Koeffizient und spielt immer dann eine große Rolle,
wenn Gegenstände, besonders sich bewegende Gegenstände, eine hohe "Windschlüpfrichkeit"
erhalten sollen, so daß ihr spezifischer Luft-Widerstand minimiert wird. Ein sehr typisches Beispiel
ist das Ziel, einem PKW durch die äußere Form einen günstigen CW-Wert zu geben, damit 1. bei
gleicher Motorleistung die Höchstgeschwindigkeit erhöht und 2. der Treibstoff-Verbrauch verrin-
gert werden kann. Der CW-Wert wird vorausberechnet, ein Modell gebaut und der CW-Wert die-
ses Modells im Strömungskanal empirisch ermittelt. Dann wird dieses Modell ggfs. verbessert
usw. Der tatsächliche, endgültige, genaue CW-Wert kann im Normalfall nur im Strömungskanal,
im "Windkanal" ermittelt werden. Hier einige CW-Werte:

1,33
1,1
0,8
0,78
0,7
0,45
0,2
0,08
0,05

Fallschirm / offene Seite Halbkugel
Flache Wand oder flache Scheibe
Lastkraftwagen
Ein stehender Mensch
Unverkleidetes Motorrad
Kugel (nicht Geschoß: Rundkugel)
Optimal gestaltetes Fahrzeug
Flugzeug-Tragflügel
Tropfenform / Stromlinienform

0,54
0,5
0,48
0,38
0,35
0,325
0,3
0,28
0,075

Mercedes G-Klasse, langer Radstand
Citroen 2CV
VW-Käfer
VW New Beetle, 1998
NSU Ro 80, 1967
VW Golf V, 2003
Audi 100 C3, 1982 / Citroen SM, 1970
Opel Omega A / Opel Vectra C
PAC-Car II, Weltrekord-Fahrzeug, Zürich

Einen CW-Wert für ein modernes Sportgeschoß habe ich leider nicht gefunden. Für uns Schützen
sind 2 CW-Werte wichtig, einmal der Wert für ein auf uns zufliegendes Geschoß, nenne ich hier
Cwv und einmal der Wert für das Geschoß von der Seite, nenne ich hier Cws. Die Werte schätze
ich einfach: Cwv = 0,18 (Geschoß von vorn), Cws = 0,3 (Geschoß von der Seite)

Die Windkraft von vorn auf ein Geschoß :

Ob das Geschoß selbst fliegt, z.B. mit 785 m/s -- oder ob das Geschoß steht und ein Wind mit 785
m/s frontal auf das Geschoß zuweht, ist strömungstechnisch, also auch kraftmäßig völlig egal, nur
die Bezeichnungen sind anders, die Werte sind aber gleich: Fliegt das Geschoß, spricht man von
Luftwiderstand -- weht Wind von vorn auf ein ruhendes Geschoß zu, heißt das Windkraft. Ich berech-
ne hier den Luftwiderstand, also die Kraft, die genau von vorn auf ein fliegendes Geschoß Kaliber
.308 Winchester wirkt:

F = A * Cwv * dL * v² / 2

A = d² * pi / 4
d = 7,62 mm = 0,762 cm

A
Cwv
dL
v

= 0,456 cm² = 0,0000456 m²
= 0,18
= 1,204 kg / m³
= 785 m / s

F
F
F
F
F

= A * Cwv * dL * v² / 2
= 0,0000456 m² * 0,18 * 1,204 kg/m³ * 785 m/s * 785 m/s / 2
= 3,02 kg m / s²
= 3,02 N (Newton)
= 0,308 kp (Kilopond)

Auf ein Geschoß Kaliber .308 Winchester (= 7,62 x 51 Nato) wirkt bei Windstille und nach einem
Flug von 100 Metern ein Luftwiderstand von 3,02 Newton, bei einem geschätzten CW-Wert von
0,18. -- Wäre das Geschoß vorne flach und hätte auch ganz vorne einen Durchmesser von 7,62
mm (Geschoß praktisch = einem Zyinder), dann betrüge der CW-Wert = 1,1 (flache Wand !). Und
dann wäre der Luftwiderstand 6,11 mal größer als hier berechnet und betrüge statt 3,02 N stolze
18,46 N = 1,88 Kilopond !!

Die Windkraft genau seitlich auf ein Geschoß :

Das Wissen über diese Windkraft ist natürlich besonders wichtig, denn sie verursacht die Abdrift
des Geschosses und somit auch schlechtere Schieß-Ergebnisse.

Die Berechnung ist die gleiche wie oben, nur die Werte sind anders, das Kaliber bleibt bei .308
Winchester. Deshalb sparen wir uns hier die einzelnen Rechenschritte. Ich führe hier die Werte
von 3 Beispielen auf:

Beispiel 1

Annahmen: Sommertag mit mäßiger Brise = Windstärke 4 Beaufort = 20 km/h = 5,6 m/s

--> A = Geschoßfläche .308 = Querschnitt von der Seite = 1,6 cm² = 0,00016 m²
--> Cws = 0,3 (geschätzter CW-Wert von der Seite)
--> dL = 1,204 kg / m³
--> v = 5,6 m / s

Daraus habe ich eine Windkraft errechnet von :

0,0009 N

( N = Newton, Einheit für Kraft )

Beispiel 2

Annahmen: Herbsttag mit steifem Wind = Windstärke 7 Beaufort = 50 km/h = 13,9 m/s

--> A = Geschoßfläche .308 = Querschnitt von der Seite = 1,6 cm² = 0,00016 m²
--> Cws = 0,3 (geschätzter CW-Wert von der Seite)
--> dL = 1,204 kg / m³
--> v = 13,9 m / s

Daraus habe ich eine Windkraft errechnet von :

0,0056 N

Beispiel 3

Annahmen: Novembertag mit Sturm = Windstärke 9 Beaufort = 75 km/h = 20,8 m/s

--> A = Geschoßfläche .308 = Querschnitt von der Seite = 1,6 cm² = 0,00016 m²
--> Cws = 0,3 (geschätzter CW-Wert von der Seite)
--> dL = 1,204 kg / m³
--> v = 20,8 m / s

Daraus habe ich eine Windkraft errechnet von :

0,0125 N

Um eine exakte Vergleichbarkeit zu haben, ließ ich die Luftdichte mit 1,204 kg /m3 bei 20°C auch
für den Herbst stehen. Bei 0°C hätten wir im November eine Windkraft von 0,0135 statt 0,0125 N.

Die Berechnungen machen aber deutlich, daß der Luftwiderstand von vorn auf das Geschoß we-
sentlich größer ist als die Windkraft von der Seite, obwohl die seitliche Fläche und der CW-Wert
deutlich größer sind. Entscheidend gehen die Windgeschwindigkeiten in die Berechnungen ein,
und die Windgeschwindigkeiten werden ja auch noch miteinander multipliziert, das ist ausschlag-
gebend.

Und wie wirken sich die ganzen Erkenntnisse vom Wind praktisch auf das Schießen aus, und wel-
che Tipps können hierzu gegeben werden?

Nun solltest Du / sollten Sie in den Lehrgangs-Unterlagen F-Class von Olaf Fischer und im Buch
von Robert Albrecht weiterlesen. Dort sind wichtige Tipps für das praktische Schießen bei Wind
zu finden !

Regen

Dieses Kapitel können wir ziemlich kurz abhandeln. Natürlich sind Regentropfen, genauso wie
Staubkörner oder Insekten in der Luft Widerstände, auf die ein Geschoß treffen und abgebremst
werden kann. Nieselregen oder leichter Regen haben kaum einen Einfluß auf die Flugbahn eines
Geschosses, doch starker Regen kann ein fliegendes Geschoß durchaus bremsen oder sogar
ablenken. Auf 300 oder sogar auf 900 Meter trifft das Geschoß ja auf viele Regentropfen. Nun ist
Wasser an sich ja relativ weich. Doch wer aus 100 Meter Höhe ins Wasser springt und das über-
lebt, der weiß, wie hart Wasser sein kann. Und wenn ein Geschoß mit hoher Geschwindigkeit auf
einen Wassertropfen trifft, ist dieser auch nicht mehr so weich.

Nun blicken wir mal völlig unverkrampft auf eine benachbarte Disziplin, auf das jagdliche Schie-
ßen. Wenn ein Schütze durch ein Gebüsch schießt, sogar schießen muß, oder wenn er ohne Ab-
sicht versehentlich einen dünnen Zweig trifft, so sind das Widerstände, die noch vergleichsweise
weich nachgeben, jedoch erheblich widerstandsfähiger als Regentropfen sind. Ein Jagdgeschoß
kann durchaus von einem Zweig abgelenkt oder von dem Zweig in seine Bestandteile zerlegt wer-
den. Denn Jagdgeschosse sind meistens Teilmantelgeschosse, die sich ja zerlegen sollen, zwar
nicht an einem Zweig aber im Wild, aus guten Gründen: 1. soll die Geschoß-Energie voll auf das
Wild übertragen werden und es möglichst schnell und auch schmerzfrei töten, 2. soll das Geschoß
nicht mit großer Energie aus dem Wild austreten und eine große Gefahr für das dahinterliegende
Gebiet darstellen.

Zurück zum Regen: Was soll der Sportschütze also tun, wenn es regnet? - Weiterschießen, und
das Ziel genauso ansprechen wie bei trockenem Wetter ! Bei starkem Regen ist unter Umstän-
den eine Pause angebracht, denn dann gibt es ein neues Problem, der Spiegel ist dann vor lau-
ter Regen vielleicht schlecht oder kaum noch zu sehen.

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Schlußwort :

Wie ich bereits oben in der Einleitung erwähnt habe, ist dieser Beitrag der Versuch einer Einfüh-
rung in das Thema "Witterungs-Einflüsse auf das Schießen im Freien". Vielleicht ist es mir gelun-
gen, den Lesern die Grundlagen einigermaßen anschaulich nahezubringen. Nun kann ich zum x-
ten Mal die Beiträge von Olaf Fischer und Robert Albrecht empfehlen. Diese Beiträge zum The-
ma finde ich deshalb sehr gut, weil sie auf die Schieß-Praxis und auf die Bedürfnisse der Schüt-
zen eingehen.

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