Die wissenschaftlichen Hintergründe des Zusammenbruchs der Twin Towers

[Adam_Smith]

Da die Diskussion in diversen Threads immer wieder auf die Verschwörungstheorien rund um den 9.11.2001 kommt, möchte ich in diesem Thread nochmal die Chance geben sich über dieses Thema auszutauschen.

Ich erwarte, dass dieser Thread ausschließlich auf der wissenschaftlichen Ebene geführt wird.
Jede Behauptung muss durch stichfeste Quellen belegt werden. Es geht nicht um irgendwelche Vermutungen und deren Interpretationen sondern ausschließlich um physikalischen Ereignisse die letztendlich zum Kollaps der Twin Towers und des WTC 7 geführt haben.

Es dürfen Fragen gestellt werden (z.B. "Wie konnte es passieren, dass die Tower zusammenbrachen ohne zur Seite zu kippen?"). Bei der Beantwortung dieser Fragen sollte dann bitte darauf verzichtet werden Halbwissen oder "mal aufgeschnappte" Argumente zu benutzen.

Wenn die Frage auf wissenschaftlicher Basis ausreichend diskutiert wurde ist sie abgehackt. Der Boardie der die Frage stellte sollte sich dann auch mit ihrer Beantwortung zufrieden geben!

@Mods:

Sollte der Thread ausufern wie alle anderen Threads zu dieser Thematik, dann darf er gerne geschlossen werden. Würde es aber dennoch erst einmal versuchen wollen. Beiträge die gegen die oben genannten Vorgaben verstoßen dürfen gerne entfernt werden.

Einleiten möchte ich mit dem Quote eines vorhergehenden Beitrags von mir. Blau die Fragen die von Rasenmann aufgeworfen wurden.

Das Gewicht der oberen Stockwerke lastete immer oben, also kann dieses Gewicht nicht den Turm abräumen.

Schon in einer der ersten Physik Stunden in der Schule lernt man zum Thema Mechanik: "Kraft=Masse*Beschleunigung"

Zu der Last der Stockwerke mussten die Pfeiler unter der Einschlagszone nun auch die kinetische Energie der höher gelegenen Stockwerke, welche durch den Kollaps der vom Feuer geschwächten Struktur mit nahezu 1g (=9,81 m/s²) nach unten beschleunigt wurden, verkraften. Wüsste ich jetzt die mechanischen Eigenschaften und die Dimensionen der tragenden Elemente so könnte ich dir sagen ob die Kraft die ungefähr auf die unteren Stockwerke gewirkt haben muss wirklich zerstörerisch groß war.

Selbst mit geplanten Sprengungen hätten die Türme kaum schöner zerfallen können.

Nimm eine Salzstange, stecke sie in ein festes Fundament und lasse eine beschleunigte Masse auf sie Fallen. Auch sie wird vermutlich recht linear kollabieren. Besser als eine Salzstage wäre ein weniger poröser Werkstoff. Eben so einer wie Stahl es ist.


Der Winddruck bei Stürmen ist weit, weit höher als die Beschädigungen durch die Flugzeuge.

Die Punktuell wirkende Kraft des einschlagenden Flugzeuges ist um ein vielfaches Höher als jede jemals gemessene Windlast.
Mit dem Zeitpunkt des Eindringens des Körpers in die Struktur des WTC und dem aufkommen des imens hießen Feuers ist die Wirkung der Windlast absolut kein zulässiger Vergleich mehr. Die Struktur des WTC war nicht darauf ausgelegt derartige Energien abzuleiten.

Die Türme sind schneller in sich zusammengebrochen als dies mit der Schwerkraft von oben her möglich wäre.
10 Sekunden statt simulationstechnischer 43 Sekunden.
Welche Simulation?! Welche mathematischen Modelle benutzt sie? Wo sind die Berechnungsgrundlagen?!

Die Fallzeit eines Körpers aus 417 Meter Höhe beträgt ca. 9.2 Sekunden (diese Zahl kann sich jeder herleiten der eine Formelsammlung der klassischen Mechanik besitzt).
Die Geschwindigkeit mit der sich Spannungen in einem Stahlträger ausbreiten entspricht der Schallgeschwindigkeit des jeweiligen Mediums (also der Geschwindigkeit mit der sich eine Bewegung von einem Teilchen zum nächsten überträgt, mit der sich "Druckwellen" im jeweiligen Material ausbreiten).
Die Schallgeschwindigkeit in Stahl beträgt 5920 m/s (bei 20°C). Es ist also mehr als logisch Anzunehmen, dass der Zeitpunkt der Überschreitung der Kritischen Spannungen in den Trägern eintraf bevor die von oben fallenden Masse den Punkt des Versagens erreichte. Da es sich beim Zusammenbrechen des Turms um ein Ereignis handelt bei dem die kinetische Energie zu- und nicht abnimmt ist nicht zu vermuten, dass die Zeit des Zusammenbruchs deutlich über der theoretischen Fallzeit eines Körpers aus 417 Meter Höhe liegen dürfte.
Die Struktur des WTC war nicht in der Lage die von oben fallenden Massen zu verlangsamen.

Bausachverständige in meiner Bekanntschaft sind jedenfalls der Meinung:
Das geht nicht, so einem Stahlgerippe tut sowas nichts.

Wenn dann stürzt das sofort ein wegen der Einschlagenergie und der Beschädigung, oder gar nicht.
Weil das Feuer ist dem Stahl völlig egal, bzw. tut ihm weit weniger als der eigentliche Einschlag.

Die Festigkeit von Stahl nimmt mit steigender Temperatur rapide ab. Ich bin zu Faul mir jetzt die passenden Diagramme im Internet zu suchen. Aber eine Zahl ist die, die man im Fach Werkstoffkunde zum Thema "Warmbehandlung von Stählen" hört. Die Streckgrenze eines normalen Stahls sinkt von einem Wert über 300 N/mm² (Normatmosphäre) bei einer Temperatur von über 600°C auf 60N/mm². Ein Träger aus diesem Werkstoff hält also bei 600°C nur noch ein fünftel der Belastung aus die er bei 20°C aushalten könnte.

Belege für meine Quellen:
- Mechanische Formelsammlung
- Materialkataloge zum Thema Stahl

 

[keshkau]

Ich kann zu dem Thema im Moment nur auf die bereits von mir zitierte Simulation der Purdue University verweisen und auf die Fact Sheets des National Institute of Standards and Technology (NIST).

http://www.cs.purdue.edu/homes/cmh/simulation/index.html
http://de.youtube.com/watch?v=gH02Eh44yUg
http://wtc.nist.gov/pubs/factsheets/

 

[modiple]

Ist ja alles schön und gut.
Aber kann mir denn einer (wissenschaftlich) erklären, warum die stützenden Stahlträger einen 45 Grad Schnitt haben? Sowas wird doch eigentlich nur bei kontrollierten Abrissen gemacht. Und das war ja bei allen unteren Trägern so.

Auf dem angefügtem Foto kann man ja auch deutlich sehen, dass der Stahl an der Schnittstelle geschmolzen ist. So etwas kann doch wohl nicht durch einen Einsturz passieren, oder?

 

[arterius]

Ist ein Schubspannungsbruch. Schubspannungen sind bei 45° am größsten.

Viele Baustoffe sind empfindlicher gegen Schubspannungen als Normalspannungen.
Die Differenz liegt etwa beim Faktor 10 bei Stahl.

 

[modiple]

Aber schmilzt Stahl bei einem Schubspannungsbruch? Und brechen dann alle so sauber und gleichmaßig?

 

[GordonGekko]

Auf der 45 Grad Schräge könnte ein horizontaler Träger aufgeschweißt worden sein der sich dann gelöst hatte bei einer Sprengung ensteht sowas auch nicht.

 

[arterius]

Man kann auf den Bilder doch recht wenig erkennen.
Bei einem Bruch schmilzt in der Regel nichts.
Um es genauer beurteilen zu können müsste man die Bruchfläche viel größer vor sich haben.
Stahl schmilzt bei 1200-1600°C abhängig von der Zusammensetzung.

edit: Wenn dich sowas interessiert solltest du dir ein Buch über Werkstoffkunde ausleihen. Ich lerne gerade auf meine Prüfung.

 

[modiple]

Hab noch ein etwas besseres gefunden:

Ausserdem noch folgendes:

Beidseitige Schlackereste dieser Größenordnung entstehen bei keinem
herkömmlichen Trennverfahren, weder durch autogenes Schweißen / Brennen mit
Lanze und Düse noch Plasmabrennen noch bei anderen bekannten Methoden zum
Trennen (oder verschweißen) von Stahl.
Es spricht dafür, dass der Träger nur an dieser Stelle sehr stark erhitzt wurde,
vermutlich auf über 2.000°C.
Zu viel Schlacke bedeutet, schlecht getrennt, denn für die reine Trennung ist ein nur
ein feiner Schnitt in den üblichen Größe der Düse notwendig. Die reine Menge der
Schlacke lässt auf eine größere Menge erhitzten Stahls schließen.
Ein diagonaler Trennschnitt vergrößert den Arbeits- und Materialaufwand erheblich,
und wird nur angewandt, wenn die Träger unter Last stehen und in eine bestimmte
Richtung fallen sollen.

Und bei kontrollierten Sprengungen wird doch so ein Gemisch aus Aluminiumsulfat und noch irgendwas verwendet, was so extrem heiß wird, welches an die Träger befestigt wird.

Lasse mich aber gerne eines besseren Belehren.

 

[Adam_Smith]

Ich weiß nicht wann das Foto gemacht wurde und vor allem wie der Träger nun im Detail beschaffen war. Ferner kann ich auch nicht sagen woraus sie Schlacke um den Träger besteht. Es kann auch geschmolzenes Plastik oder sowas sein.

Wenn ein Träger durch Zug oder Druck belastet wird ist eine Bruchfläche in einem Winkel von 45° durchaus logisch erklärbar und sogar zu vermuten, da die Schubspannung in diesem Winkel maximal wird.

http://books.google.de/books?id=tsU...&hl=de&sa=X&oi=book_result&resnum=8&ct=result

Übrigens würde ich nicht behaupten wollen, dass die Sprengung eines derartigen Stahlträgers mit einer Schneidladung (die einzige Möglichkeit die hier überhaupt in Frage kommen würde) wirklich solche Schlacke verursachen würde. Die Schneidladung selbst wird zu einer Art Plasma. Da findet man hinterher keine Schmelze mehr...
Der Stahlträger selbst wird viel zu kurz punktuell erhitzt. Das Resultat müsse eher eine Verformung und weniger die Bildung einer Schmelze sein.

http://thw.it-rittmann.net/_v2/ams/incl/viewb.inc.php?id=331&viewmode=5
http://www.bve-ev.de/mediac/400_0/media/PB180083.JPG
http://planet-mayer.com/galerie/galeriebilder/spr_metall1.jpg

All diese Bilder sind kaum Vergleichbar mit dem Bild des Trägers im WTC.

Übrigens muss ein solch massiver Träger vorbereitet werden, damit man ihn mit einer Schneidladung trennen kann. Er muss geschwächt werden, so dass die Schneidladung erst den letzten Rest erledigen muss.

http://www.doktor-wilhelm.de/roller3.pdf

Es macht übrigens durchaus Sinn den Träger im Nachhinein (also bei Aufräum und Bergungsaktionen) in einem definierten Winkel zu durchtrennen. So kann man das Abgleiten des Trägers nämlich vorgeben.

Viele Vermutungen und wir wissen alle wohl zu wenig über die Beschaffenheit des Trägers um ein abschließendes Urteil zu fällen. Indizien für eine Sprengladung gibt es aber IMO auf diesem Bild keine.

 

[Konti]

Ok .. ich bin mir nicht sicher, ob das hier zulässig ist, da es das Thema nicht ganz trifft. Es handelt sich um den Einschlag in's Pentagon, welcher ja aber im Zusammenhang mit den Einschlägen in's WTC steht.

http://www.pentagonstrike.co.uk/pentagon_ge.swf

Die meisten kennen dieses Video wahrscheinlich bereits. Was mich jetzt interessieren würde ist, ob es physikalisch tatsächlich Möglich wäre, daß ein Flugzeug wie die Boing 757 quasi komplett verdampft beim Einschlag in ein Gebäuse wie das Pentagon.

 

[modiple]

Also ich hab mal ein Bericht im TV gesehen, wo sie "Crash-Test's" mit Flugzeugen gemacht haben.
Unter anderem ein Kampfjet auf einen Betonbunker. Der Kampfjet ist beim Aufprall komplett "verpulverisiert".

Also könnte es theoretisch möglich sein.

Hab auch mal einen Link dazu gefunden, mit dem Video dabei:
http://www.bendecho.de/44a12a62ec-kampfjet-crashtest

 

[Adam_Smith]

Ich möchte nur an den Flug Valujet 592 erinnern welcher 1996 in die Everglades stürzte. Das Flugzeug knallte mit einer enormen Geschwindigkeit in die Sümpfe Floridas. Die Gewässer dort sind nicht wirklich tief (2-3 Meter). Dennoch fanden die Suchmannschaften beim Überflug erst einmal keine Flugzeugtrümmer sondern nur ein "Loch" im Bewuchs des Sumpfes, dort wo das Flugzeug einschlug.

Der Flieger ist dermaßen Zerlegt gewesen, dass nur ca. 70 der 110 Passagiere / Crewmitglieder überhaupt identifiziert werden konnten.

Und das ganze beim einem Aufprall bei dem 2-3 Meter eine große Menge Energie absorbieren konnten.

 

[KO.oks]

Also ich hab mal ein Bericht im TV gesehen, wo sie "Crash-Test's" mit Flugzeugen gemacht haben.
Unter anderem ein Kampfjet auf einen Betonbunker. Der Kampfjet ist beim Aufprall komplett "verpulverisiert".

Also könnte es theoretisch möglich sein.

Hab auch mal einen Link dazu gefunden, mit dem Video dabei:
http://www.bendecho.de/44a12a62ec-kampfjet-crashtest

Die ausschnitte habe ich auch schonmal gesehen. wie wir erkennen können bohrt der Jet ein Loch in die wand und danach sehen wir kein Jet mehr sondern nur Staub. Ich weisnicht ob es Videos/Bilder gibt nachdem sich der staub gelegt hat. Wenn jemand das Video bzw die Bilder hat würde ich die gerne sehen. Beim Pentagon hatte das Flugzeut ca. die gleiche Geschwindichkeit wie in diesem Video (bzw es wird gesagt das es ca. 800kmh waren)
Der schaden wird größer durch die Geschwindigkeit und durch die stärke der wand.
Also je kleliner die geschwindigkeit und je dünner die Wand desto weniger schaden entsteht am Flugzeug?!Im Pentagon war die erste Wand aber nicht so dick wie im Video mit dem Jet.
Also Flugzeug fliegt durch und die geschwindigkeit verringert sich mit jeder Wand die das Flugzeug trifft. Also müssten ja durchaus größere stücke vom Flugzeug zu finden sein?
Wenn ich irgendwo (überall?!?!) falsch liege dann korrigiert mich bitte

 

[Rasemann]

Ich bleibe dabei.
Ein Stahlgerüst kann nicht durch so einen kleinen Einschlag zusammenbrechen.
Ein Flugzeug ist butterweich im Vergleich zum Gebäude.
Der eigentliche Einschlag war anscheinend vom statischen her auch überhaupt kein Problem.

Wenn die Energie von einigen 100km/h schnellen und einigen 100Tonnen ohne Kolabierung weggesteckt werden, dann KANN ein bissl ein relativ kaltes Feuer OBEN, wo wenige Last ist, der Struktur auch nichts mehr tun.

Entweder sofortiger Zusammenbruch durch die kinetische Energie oder gar keiner.
Das ist meine Meinung dazu.

DIESE DINGER SIND ERDBEBENSICHER!
Da kommt wesentlich mehr Stoßbelastung auf die Struktur als wenn von einem 400m Stahlgerüst die oberen 40 Meter 10 Meter einbrechen...

 

[ToXiD]

@ Rasemann:

Der Einschlag selber hat die Gebäude auch nicht einstürzen lassen. Die wären stehen geblieben, aber:

Kerosin verbrennt mit über 2000 Grad Celsius. Keine Chance für den Stahl. Ich zitiere von Adam_Smith:

Die Streckgrenze eines normalen Stahls sinkt von einem Wert über 300 N/mm² (Normatmosphäre) bei einer Temperatur von über 600°C auf 60N/mm². Ein Träger aus diesem Werkstoff hält also bei 600°C nur noch ein fünftel der Belastung aus die er bei 20°C aushalten könnte.

Und nun muss man die Bauweise des WTC betrachten: Es ist eine Stahlkonstruktion, welche man sich als eine Art Röhre vorstellen muss. Mit dem Stahl steht und fällt im wahrsten Sinne des Wortes die Standfestigkeit des Gebäudes.
Da die Flugzeuge einmal komplett die Gebäude durchschlagen haben, wurde ebenfalls auf mehreren Stockwerken einmal komplett herum die Stahlkonstruktion vom Feuer erfasst.
Das Feuer wurde durch Fahrstuhl-und Belüftungsschächte vom sogenannten Kamineffekt verstärkt.
Schussendlich musste das Gebäude konstruktionbedingt kollabieren.

 

[Adam_Smith]

@Rasemann:

Es geht hier nicht um bloßes Äußern von Vermutungen! Ich habe die Regeln dieses Threads selbst in Enge Grenzen gezwängt um zu verhindern wieder in die ewig selben Diskussionen zum Zusammenbruch der WTC zu verfallen.

Wenn du also deine Vermutungen nicht mit wissenschaftlichen Hintergründen untermauern kannst, dann bitte ich dich, dich aus diesem Thread fern zu halten!

Nun dennoch kurz zum Inhalt deines Beitrages.

DIESE DINGER SIND ERDBEBENSICHER!
Da kommt wesentlich mehr Stoßbelastung auf die Struktur als wenn von einem 400m Stahlgerüst die oberen 40 Meter 10 Meter einbrechen...

Die Belastungen die auf eine Struktur während eines Erdbebens wirken sind absolut nicht mit den Belastungen im Fall des WTC zu vergleichen.
Bei einem Erdbeben kommt es zu Schwingungen welche vom Fundament auf die Struktur einwirken. Oberstes Ziel bei der Gestaltung eines Erdbebensicheren Gebäudes ist es dabei die Schwingungen welche auftreten zu dämpfen, denn sie sind letztlich dafür verantwortlich, dass die Struktur des Gebäudes versagen könnte.
http://abenteuerwissen.zdf.de/ZDFde/inhalt/15/0,1872,3986447,00.html?dr=1
Es geht also nicht primär darum die Struktur möglichst steif auszulegen um ein Bauteilversagen zu verhindern sondern es ist vielmehr ziel Schwingungen zu dämpfen und zu kompensieren.
Speziell beim kompensieren von Schwingungen ist eine steife, unflexible Struktur sogar vollkommen ungeeignet. Viel besser und wirkungsvoller ist eine flexible, elastische Struktur die auftretende Energien durch elastische Verformungen aufnehmen kann.

Dies lernt man in den Grundlagen der Festigkeitslehre.

Der Lastfall der auftritt wenn eine beschleunigte Masse von oben auf die Baustruktur trifft ist ein vollkommen anderer. Nicht die kinetische Energie des, wie du schon richtig gesagt hast, recht weichen Flugzeuges hat den Kollaps der Struktur hervor gerufen. Das Feuer schwächte die Stockwerke in denen es wütete, dadurch kollabierte ihre Struktur und die darüber liegenden Stockwerke fielen herab. Beschleunigt durch die Gravitation erhielten sie eine kinetische Energie die so groß war, dass die darunter liegenden Stockwerke ihr nicht gewachsen waren.

Ich bleibe dabei.
[...]
Das ist meine Meinung dazu.

Entschuldige bitte, aber was soll man von der Meinung eines Menschen der keinen blassen Schimmer von Statik, Festigkeits- und Strömungslehre, Werkstoffkunde, ... hat halten?!

Ist deine Meinung richtig, wenn alle bisherigen wissenschaftlichen Erkenntnisse die in diesen Fächern in den letzten Jahrhunderten gemacht wurden ihr widersprechen?

@KO.os:

Es ist ja nicht so als wären gar keine Wrackteile des Flugzeuges welches in Pentagon krachte gefunden worden ...
http://www.wtc-terrorattack.com/pentagon__daten.htm (Fotos ganz unten)
http://www.aerospaceweb.org/question/conspiracy/q0265.shtml (Hier werden Fotos der Turbinenreste gezeigt)

Es gibt viele wissenschaftliche Belege dafür, dass sich ein derart großes Flugzeug bei einer so hohen Geschwindigkeit und der auftretenden Energien durch Druck und Feuer durchaus derart stark zerlegen kann, dass man hinterher nur Fragmente findet. Diese sind auch alle in den Berichten der Untersuchungskommissionen zum 11.9. enthalten.

 

[Mr. Snoot]

Kerosin verbrennt mit über 2000 Grad Celsius. Keine Chance für den Stahl.

Laut einer ZDF-Reportage vom 7.9.08 war die Temperatur beim WTC nicht ausreichend um es zum Einsturz zu bringen (z.B. ab 15:30 min). Sowohl Experimente als auch andere Brände von Hochhäusern haben bestätigt, dass ein Gebäude nicht nach 7h einstürzt (wie es beim WTC der Fall war), nur wegen eines Feuers.

 

[Konti]

Ähm, hast du das Video auch zu Ende geschaut?
Wird doch alles erklärt ...

 

[Adam_Smith]

Wie Konti schon richtig ausführte ist man bei der Reportage schlussendlich doch zu dem Schluss gekommen, dass die offiziellen Untersuchungsergebnisse zum Zusammenbruch von WTC 7 das einzige Szenario beinhalten welches logisch und nachprüfbar ist.

Für alle anderen Theorien gibt es keine Beweise, bestenfalls fadenscheinige Vermutungen.

Außerdem wird in dem ganzen Bericht ausschließlich WTC 7 behandelt und nicht die Ursachen für den Kollaps der beiden großen Türme.

Ich wünsche mir in dem Thread mehr als nur das unreflektierte verlinken von Videos die man scheinbar nicht mal ganz bis zum Ende geschaut hat.

 

[Mr. Snoot]

Es ging mir nur drum zu zeigen, dass hier viele auch nur zusammengesuchten Infos wiedergeben, die so nicht aufs WTC zutreffen.

Aber wie ich vermutet habe, wollen sich viele hier gar nicht von ihrer Meinung abringen lassen. Fragt sich nur, was der Thread bringt.

Naja, ich les hier nicht weiter *Abonnement lösch*