Elon Musk versprach nicht zu viel: Das sind Bilder, die man noch nie gesehen hat. Ein tonnenschweres Auto fährt eine Steilkurve himmelwärts, bis es kopfüber nach unten immer noch an der Steilwand klebt, hebt dann ab, dreht sich blitzschnell und landet getragen von Gasdüsen. Schon die Vorstellung ist faszinierend. Wer ein solches Fahrzeug kontrolliert vom Boden lösen und seine Lage in der Luft beherrschen kann, hat anspruchsvolle Ingenieursarbeit geleistet. Druckbehälter, Ventile, Sensoren und Regelung müssen zusammenspielen, präzise und schnell von Rechnern gesteuert werden. Die Kräfte müssen im richtigen Augenblick am richtigen Ort angreifen. Dass die Ingenieure bei Elon Musk ihre Arbeit beherrschen, haben sie bereits ebenso eindrucksvoll bei der Rückkehr und der Landung ihrer Raketen demonstriert, die von Fangarmen sicher umklammert werden.

Zugleich zeigt das Manöver, welchen Aufwand es bedeutet, ein Auto auf diese Weise in der Luft zu halten. Die Energie liefert komprimierter Stickstoff, dessen Energie in sehr kurzer Zeit umgesetzt werden muss.

Eine Überschlagsrechnung macht die Größenordnung deutlich: Bei angenommenen zwei Tonnen Fahrzeugmasse und einer Gasgeschwindigkeit von 600 Metern pro Sekunde wären zum Schweben rund 8.000 PS kinetische Strahlleistung erforderlich. Sechs Sekunden würden knapp zehn Kilowattstunden im Rückstoßantrieb umsetzen. In einem vereinfachten Modell würden dabei fast 200 Kilogramm Stickstoff ausgestoßen.

Wir können eher mit Vergleichen aus unseren bekannten Welten etwas anfangen, etwa mit dem Autofahren. So würden vier Liter Benzin, die typischerweise für 50 Kilometer Fahrt reichen würden, in den sechs Sekunden umgesetzt werden. Die extreme Zahl liegt hier vor allem in der Leistung: Diese Energie wird innerhalb weniger Sekunden umgesetzt.

Also: Die Nutzenergie aus vier Litern Benzin entspricht exakt jener Energie, die das Auto in nur 6 Sekunden Schwebeflug vernichtet.

Diese Werte sind zwar keine gemessenen Verbrauchsdaten des vorgeführten Tesla. Doch sie erklären das grundlegende Problem: Der Gasvorrat wird extrem schnell verbraucht. Und die Arbeit, die vorher nötig war, um den Stickstoff zu verdichten, kommt als vorgelagerter Aufwand hinzu.

Es hat also einen guten physikalischen Grund, weshalb Autos normalerweise auf Rädern stehen. Der Boden trägt ihr Gewicht. Die Schwerkraft ist hier kein Feind, sondern sorgt überhaupt erst für die nötige Bodenhaftung. Die aufgewendete Energie fließt fast ausschließlich in den Vortrieb. Dafür muss kein Motor ständig Leistung abgeben. Beim Fahren wird Energie zum Beschleunigen und gegen Roll- und Luftwiderstand gebraucht. Das reine Tragen des Gewichts übernimmt die Straße.

Der Gasantrieb hingegen zwingt das Auto in die gnadenlose Teufelsspirale der Raketentechnik: Wer Masse heben will, muss Stützmasse mitführen und ausstoßen, und zwar extrem rasch. Bei der Entwicklung von Raketenmotoren geht es lediglich darum, wie noch mehr Energie in noch kürzerer Zeit umgesetzt werden kann.

Bei Musks Auto sind für sechs Sekunden Flug 200 Kilogramm notwendig. Wollte man diesen Schwebeflug auf nur eine Minute ausdehnen, bräuchte das Auto fast zwei Tonnen verdichtetes Gas an Bord. Das würde das Startgewicht verdoppeln, das wiederum würde sofort den doppelten Schub und damit noch mehr Gas erfordern. Während das Rad also ein Meisterwerk thermodynamischer Vernunft ist, verpufft beim Gasdüsen-Hüpfer die im Vorfeld mühsam unter hohem Stromverbrauch aufgewendete Kompressionsenergie in Sekundenbruchteilen buchstäblich zu eiskaltem Nebel.

Flugzeuge nutzen die umströmende Luft. Ihre Tragflächen erzeugen eine Druckverteilung, die nach oben hin eine Sogwirkung entfaltet und das Flugzeug bei hinreichender Geschwindigkeit in der Luft hält. Auch das geschieht unter Energieaufwand: Mit dem Auftrieb entsteht zusätzlicher Luftwiderstand, den der Antrieb überwinden muss. Große, geeignet geformte Tragflächen ermöglichen aber, das Gewicht im Vorwärtsflug mit einem vergleichsweise günstigen Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand zu tragen.

Beim Hubschrauber wird der Unterschied zum Gasdüsenauto besonders anschaulich. Sein Rotor erfasst große Mengen Umgebungsluft und beschleunigt sie vergleichsweise langsam nach unten. Eine kompakte Gasdüse stößt eine kleinere Masse mit sehr hoher Geschwindigkeit aus. Für denselben Schub verlangt die höhere Ausströmgeschwindigkeit mehr kinetische Leistung. Sie spart dafür ausgestoßene Masse. Der Rotor kann die Luft aus der Umgebung nehmen; ein Druckgasantrieb muss seine Reaktionsmasse mitführen. Dieser Zusammenhang erklärt, weshalb große Rotorflächen beim Schweben energetisch vorteilhaft sind.

Die Wahl des Antriebsprinzips entscheidet deshalb wesentlich über den Energiebedarf. Auch ein elektrisch angetriebener Rotor profitiert davon, viel Luft relativ langsam zu bewegen. Ein elektrisch betriebener Radantrieb profitiert davon, dass die Straße das Auto trägt.

Bei der Speicherung wiederum zählen Energieinhalt, Gewicht, Volumen und die kurzfristig abgebbare Leistung. Flüssige fossile Kraftstoffe enthalten auf wenig Raum und bei geringer Masse sehr viel chemische Energie. Das macht sie zum bevorzugten Energieträger etwa für Autos und Flugzeuge. Vor allem deshalb, weil sie ihren Reaktionspartner nicht mitführen müssen. Bei der Verbrennung benutzen sie den Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Das können Batterien nicht. Sie speichern zwar ebenfalls chemisch Energie, liefern die beim Entladen jedoch elektrisch und benötigen eine sehr hohe Masse, weil sie beide Reaktionspartner mitführen müssen. Das macht sie außerordentlich schwer und damit für Autos eher nicht geeignet. Der Druckbehälter stellt einen zuvor aufgebauten Druckvorrat bereit, der sich innerhalb weniger Sekunden in starken Schub umsetzen lässt, und erlaubt so einen kurzen, sehr kräftigen Impuls. Seine anschließende Wiederbefüllung benötigt Zeit und zusätzliche Energie.

Das macht die Vorführung technisch bemerkenswert. Für ein alltagstaugliches Verkehrsmittel entscheidet jedoch, wie viel nutzbare Fortbewegung aus dem mitgeführten Energievorrat entsteht. Räder, Tragflächen und große Rotoren ermöglichen genau das: Sie nutzen den Boden oder die umgebende Luft, um mit dem verfügbaren Energieeinsatz möglichst viel zu erreichen.

Teslas Autohüpfer ist ein genialer Marketinggag. Darauf versteht sich Elon Musk, wie er das schon bei dem Tesla bewiesen hat, den er in einer Weltraumkapsel rund um die Sonne fliegen lässt. Ein Auto hebt ab: Das Bild versteht jeder sofort. Wie viele Kilowattstunden dafür aufgewendet werden, interessiert erst beim zweiten Hinsehen.

Damit führt der Weg zu jenem Mann, dessen Namen das Unternehmen trägt. Nikola Tesla verstand es bereits im ausgehenden 19. Jahrhundert, elektrische Technik in ein öffentliches Ereignis zu verwandeln. Große Erfindungen und große Auftritte gehörten auch bei ihm früh zusammen.

Teslas technischer Rang gründete auf sehr konkreten Leistungen. Seine Arbeiten am mehrphasigen Wechselstrom und am Induktionsmotor halfen, die Grundlagen der modernen elektrischen Antriebstechnik zu schaffen. Das Prinzip lässt sich anschaulich erklären: Zeitlich versetzte Wechselströme erzeugen gemeinsam ein rotierendes Magnetfeld, das einen Rotor in Bewegung setzt. Sein 1888 erteiltes Motorpatent beschreibt dieses Verfahren. Westinghouse entwickelte daraus kommerzielle Maschinen; entsprechende Motoren sind heute noch in der Sammlung des Smithsonian erhalten.

Tesla konnte aber auch aus einer technischen Neuerung eine verblüffende Vorführung machen. 1898 präsentierte er ein ferngesteuertes Modellboot. In seinem späteren autobiografischen Bericht schilderte er, wie Besucher Fragen stellen durften, auf die das Boot durch Zeichen „antwortete“. Nach seiner Erinnerung hielten Zuschauer das für Magie. Die Antworten gab Tesla selbst über seine Fernsteuerung. Eine wirkliche technische Errungenschaft bekam so die Wirkung eines Zauberkunststücks.

Wie sorgfältig man bei seinen Bildern hinsehen muss, zeigt das berühmte Foto aus seinem Labor in Colorado Springs: Tesla sitzt scheinbar gelassen neben gewaltigen elektrischen Entladungen. Das Bild vermittelt den Eindruck eines Mannes, der die Blitze persönlich unter Kontrolle hat.

In seinen Laboraufzeichnungen erläuterte Tesla die Herstellung erstaunlich offen. Zunächst wurden die Entladungen aufgenommen. Anschließend setzte er sich bei abgeschalteter Anlage auf den Stuhl; weitere Belichtungen machten ihn und Einzelheiten des Labors sichtbar. Die Entladungen waren echt. Ihre Gleichzeitigkeit mit dem dort sitzenden Erfinder entstand durch Mehrfachbelichtung. Tesla vermerkte sogar, ihm habe die Idee nicht gefallen, manche Menschen fänden solche Aufnahmen jedoch interessant. Ein eindrucksvolles Dokument elektrischer Forschung wurde zugleich zum sorgfältig arrangierten Bild ihres Schöpfers.

Mit Wardenclyffe auf Long Island nahm Tesla ab 1901 ein gewaltiges Vorhaben in Angriff. Ein dort errichteter Turm sollte Teil eines weltweiten drahtlosen Kommunikationssystems werden. Außerdem verfolgte Tesla schon damals das Ziel, elektrische Energie über große Entfernungen ohne Leitungsnetz zu übertragen.

Der Anspruch überstieg jedoch seine finanziellen Möglichkeiten. Das Projekt geriet vor seiner Fertigstellung in Schwierigkeiten; 1917 wurde der unvollendete Turm zur Verwertung als Schrott abgetragen. Aus dem vorgesehenen weltweiten Versorgungssystem wurde keine betriebsfähige Infrastruktur.

Nicht genug hervorheben muss man die ökonomischen Fähigkeiten des Jahrhundertgenies Elon Musk, dem es gelang, die Finanzierung seiner Projekte zu sichern, ohne irgendwelche staatlichen Bürokratien nach Subventionen fragen zu müssen und Jahre später Antworten zu bekommen. Er kann selbst entscheiden und sofort starten. Nicht auszudenken übrigens, er wäre mit einem Projektexposé für sein jetziges Raketenauto zu staatlichen Bürokraten gar in Deutschland gekommen.

Im Alter kehrte Nikola Tesla, der übrigens aus Kroatien, damals noch dem Kaiserreich Österreich zugehörig, stammte, vor allem zu seinen Geburtstagen immer wieder in die Schlagzeilen: Das Magazin TIME beschrieb 1931 ausdrücklich, wie Reporter ihn jährlich aufsuchten und seine Bekanntheit dabei wieder auflebte. Zu seinem 75. Geburtstag erschien er sogar auf dem Titelblatt. Seine früheren Leistungen verschafften ihm weiterhin Ansehen.

Das übertünchte, dass er im Alter etwas schräg wurde. So kündigte Tesla an, mit eigenen mathematischen Überlegungen Teile von Einsteins Theorie widerlegen zu können. Außerdem arbeite er an einer bisher unbekannten Energiequelle, die Tag und Nacht, zu jeder Jahreszeit verfügbar sein werde. Die vollständigen Erklärungen sollten folgen, sobald er dazu bereit sei. Er war zu seinen Lebzeiten allerdings nicht bereit. Die angekündigte Beweisführung blieb vertagt.

Noch spektakulärer wurde es 1934. Zu seinem 78. Geburtstag berichtete die New York Times über einen von Tesla angekündigten „Todesstrahl“. Ein gerichteter Teilchenstrahl solle nach seiner Darstellung eine Flotte von 10.000 feindlichen Flugzeugen in 250 Meilen Entfernung vernichten können, also aus rund 400 Kilometern. Tesla stellte die Waffe als Mittel dar, das Länder unangreifbar und Kriege dadurch unmöglich machen werde. Die wissenschaftlichen Einzelheiten seiner dafür benötigten Erfindungen wollte er später vor Fachgesellschaften erläutern. (teslauniverse.com)

Auch hier blieb es bei wortreichen Ankündigungen. Darin steckt auch die Verbindung zur heutigen Technikinszenierung. Eine außergewöhnliche Technikinszenierung kann Aufmerksamkeit erzeugen, Begeisterung wecken und einem Unternehmen ein Bild von der Zukunft geben. Wie weit dieses Bild trägt, entscheiden anschließend die technischen Einzelheiten, der Energiebedarf, die Kosten und die Wiederholbarkeit.

Elon Musk weiß das, ihm gelingt es, und er kann sich hinstellen und das Außergewöhnliche zeigen.

Gehen wir für das Schlussbild zurück nach London, ins Jahr 1892. Tesla hält einen Vortrag über hochfrequente Wechselströme und hohe Spannungen. Dabei verrät er ganz nebenbei seine Dramaturgie: Mit den besonders faszinierenden Wirkungen elektrischer Felder auf entfernte Gegenstände solle ein Vortragender beginnen und enden. Er wusste, welches Bild sein Publikum mitnehmen würde.

Zu diesen Effekten gehörte eine Glasröhre, die ohne angeschlossenen Zuleitungsdraht leuchtete. Die Energie lieferte seine Hochfrequenzanlage. Deren rasch wechselndes elektrisches Feld wirkte auf das verdünnte Gas in der Röhre und brachte es zum Leuchten wie bei einer Neonlaterne am Straßenrand. Schon im Vortrag des Vorjahres hatte Tesla beschrieben, wie sich eine solche Röhre frei im Bereich des Feldes halten oder ablegen ließ.

Und dann folgt in seinem Londoner Vortrag jene schlichte, spektakuläre Handlung: Tesla nimmt die Röhre in die Hand und bewegt sie durch das unsichtbare Feld. Die Röhre leuchtet weiter. Das sorgte seinerzeit für offenstehende Münder.