Scharfschützenwesen: Zufallsvariable Wind

 

Material vs. Können

Für einen Langdistanz-Treffer sind zwei tragende Säulen wichtig: Die Grundbefähigung des Schützen und die ballistische Leistungsfähigkeit des Kalibers. In wie weit kann Schützenleistung mangelnde ballistische Performance kompensieren? Und an welchen Details sollte der Schütze gezielt arbeiten?

Neue Long-Range-Wunderkaliber, wie die 300PRC, stechen bei
Vergleichsrechnungen heraus. Sie haben deutlich weniger
Windanfälligkeit und erreichen auf eintausend Meter eine fast
dreimal größere Erstschusstrefferwahrscheinlichkeit als eine .308 Win

Im Scharfschützenwesen spielt geeignetes Material eine weitaus größere Rolle, als bei anderen Arten des Schießens. Während jedermann schon nach kurzer Ausbildungsdauer mit einer Pistole im Kaliber 9 mm Luger einen Treffer auf ein 150 Meter entferntes, manngroßes Ziel anbringen kann, stößt der Anwender im Langdistanz-Schießen schneller an Grenzen, die ihm durch das verwendete Material gesetzt werden. An diesem Punkt steht die berechtigte Frage: Brauche ich neues Material oder nur eine bessere Ausbildung?

Ballistische Leistungsgrenze
Für das Beispiel des Kaliber 9x19 kann unterstellt werden, dass der Mannscheibentreffer über einhundertfünfzig Meter die ballistische Leistungsgrenze der Patrone 9 mm Luger bedeutet. Diese Leistungsgrenze auszureizen, schafft der durchschnittlich begabte Anwender schon nach kurzer Ausbildungszeit. Der Grenznutzen von noch mehr oder noch besserer Ausbildung ist hier sehr gering, da die ballistische Leistungsfähigkeit der 9x19 schlichtweg erschöpft ist.
Übertragen auf das Langdistanz-Schießen und bspw. das Kaliber .308 Winchester wäre das Ende der ballistischen Leistungsfähigkeit bei etwa achthundert Meter angesiedelt. Um wiederholbar 800-m-Treffer anbringen zu können, hat der Schütze jetzt die beiden o.g. Möglichkeiten: Er verbessert seine Schützenleistung oder beschafft sich eine Waffe mit höherem ballistischen Potential.
Das Dilemma in diesem Fall ist die Kosten-Nutzen-Rechnung. Denn man kann nur einmal Zeit in Ausbildung investieren und man kann nur einmal Geld für ein neues Gewehr ausgeben. (Zugegebenermaßen ist ein neues Gewehr reizvoller)

Das Kaliber 6.5 Creedmoor hat sich querschnittlich etabliert.
Bei identischen Rückstoßverhalten hat die 6.5CM für Schüsse zwischen
800 und 1.000 Meter ballistische Vorteile gegenüber einer .308 Win.

Annahmen
Um die folgende Betrachtung einigermaßen vergleichbar zu halten, sei davon ausgegangen, dass der Schütze über eine Grundbefähigung verfügt, die sich wie folgt definiert: Der Schütze erfüllt mit einer Pistole zu jedem beliebigen Zeitpunkt und beliebig oft den Präzisionsanspruch „Kornbreite“. Das heißt, er trifft entfernungsunabhängig ein Ziel, das jeweils seiner Kornbreite entspricht.
Mit einem Gewehr ist er in der Lage, zu jedem beliebigen Zeitpunkt eine Gruppe zu schießen, die kleiner oder gleich 0,6‰ ist. Das bedeutet, die Gruppe ließe sich auf 25 Meter mit dem Zeigefinger abdecken. Auf einhundert Meter entspräche das einem Streukreis von sechs Zentimeter. Hochgerechnet auf die vorgenannten achthundert Meter wäre das eine Streuung von weniger als fünfzig mal fünfzig Zentimeter; also ein sicherer Treffer auf einer Mannscheibe. Man könnte auch sagen, die schützenbedingte Durchschnittsstreuung ist kleiner als das Zielmedium.

Variablen bei Langdistanz
Im Scharfschützenwesen kommen mehrere Faktoren zusammen, die signifikanten Einfluss auf den präzisen Treffer haben. Das sind Entfernung zum Ziel, Luftdruck, Temperatur, Windverhältnisse, Anfangsgeschwindigkeit, Geschossgewicht, ballistischer Koeffizient.
Von allen Faktoren können nur zwei Variable nicht exakt bestimmt, d.h. gemessen, werden. Das sind die Faktoren Wind sowie die Anfangsgeschwindigkeit des Projektils (vor dem Schuss). Während die Anfangsgeschwindigkeit durch statistisch aussagekräftige V0-Messungen hinreichend genau eingegrenzt werden kann und die Varianz durch Verwendung hochwertiger Munition reduziert werden kann, bleibt der Wind die eine Zufallsvariable. Und damit der einzige Einflussfaktor, an dem menschliche und ballistische Leistungsbeiträge sichtbar werden können.

Die Hornady 7mmPRC ist das jüngste Produkt
der Precision Rifle Cartridge Serie

Zufallsvariable Wind
Die meisten Fehlschüsse über Langdistanz haben ihre Ursache in der Falschbeurteilung der Windverhältnisse. Wind kann weder exakt gemessen noch stochastisch geschätzt werden. Wind muss „gelesen“ werden. (An dieser Stelle wird auch bewusst der Begriff der „Wind-Schätzung“ vermieden, um semantische Konflikte mit dem Begriff der stochastischen Schätzung zu verhindern.)
Da es im Jahr nur ganz wenige windstille Tage gibt, ist die günstigste Konstellation im Scharfschützenwesen nur eine Windstärke aus nur einer Windrichtung über die gesamte Entfernung bis zum Ziel. Im Normalfall allerdings sind Windrichtung und Windstärke an der Stellung des Schützen ungleich den Windverhältnissen im Zielgebiet. Noch übungsintensiver wird das Windlesen, wenn neben Schützenposition und Zielgebiet ferner auf der Flugbahn des Geschosses eine dritte Windart vorherrscht.
Das einzige Trainingsziel wird somit, Wind besser lesen zu können. Der einzige Anschaffungsgrund für ein neues Kaliber ist demnach, Auswirkungen von Fehlern im Windlesen zu minimieren. An diesem Punkt setzt die Kosten-Nutzen-Rechnung für den Schützen ein: Geht er den steinigen Weg und lernt den Wind anhand von Geländemerkmalen besser zu lesen? Oder rüstet er auf ein Kaliber um, das grundsätzlich weniger windanfällig ist?

Die vor etwa drei Jahren eingeführte .375 Swiss P
des RUAG-Konzerns besticht mit extrem hohen Energietransport
jenseits der eintausend Meter (Foto: RUAG)

Wind-Vergleichbarkeit von Patronen
Das bestimmende Maß für den Einfluss des Windes auf ein Geschoss ist dessen Flugzeit. Je länger ein Geschoss fliegt, desto länger kann eine seitliche Kraftkomponente (Wind) auf das Geschoss einwirken. Die Lösung ist daher, die Flugzeit des Projektils zu minimieren.
Die Flugzeit des Projektils wird umso kürzer, je höher die Anfangsgeschwindigkeit und je geringer der Geschwindigkeitsverlust während der Flugzeit sind. Die Verlangsamung eines Geschosses ist umso kleiner, je höher der ballistische Koeffizient ist.
Um den Windeinfluss zu minimieren, sollten die Anfangsgeschwindigkeit sowie der ballistische Koeffizient maximiert werden. Das Geschoss sollte also in seiner Kalibergruppe eine möglichst große Masse haben, vor einer möglichst großen Pulverladung sitzen und durch einen möglichst langen Lauf getrieben werden.

Vergleichsrechnung von sechs Patronen, die im Langdistanz-Schießen
relativ weit verbreitet sind. Die 300 Norma Mag entspricht außenballistisch
ziemlich genau der 300PRC. Eine 6.5 Creedmoor besitzt trotz besserer
Außenballistik weniger Rückstoßimpuls als eine .308 Win. Ebenso hat eine
300 Norma Mag / 300PRC weniger Rückstoßimpuls als die 338 Lapua Mag bei
deutlich weniger Seitenwindanfälligkeit. Theoretisch muss der Schütze bei
drei Meter pro Sekunde Seitenwind mit einer 300PRC bis 500 Meter überhaupt
keine Seitenkorrektur vornehmen. Bei 750 Meter ist die Ersttreffer-Wahrscheinlichkeit
mit diesem Kaliber fast doppelt so hoch, wie mit einer außenballistisch optimierten .308 Win

Wunderpatronen
In den vergangenen zwanzig Jahren hat sich die Welt der Long-Range-Patronen grundlegend verändert. Spätestens mit dem Design der Kaliberserie der Precision Rifle Cartridge (PRC) vor etwa zehn Jahren erlebte die Szene eine Zeitenwende. Erstmals wurden auf Grundlage sowohl mathematischer als auch praktischer Erfahrungen Patronen explizit für den Einsatz über weite Distanzen konzipiert. Das erste Kind dieser Serie war die 6.5PRC (in 2013/2018), die vornehmlich unter Wettkampfbedingungen eingesetzt wurde. Die 300PRC folgte in 2018/2019 und sollte vorwiegend zur Jagd auf 4-beinige oder 2-beinige Beute eingesetzt werden. Schnell zeigte sich die Austauschbarkeit beider Kaliber in der jeweiligen Rolle.
Eine weitere Patronenserie ist die seit der Jahrtausendwende verfügbare CheyTac in den Dimensionen .408 und .375 CheyTac sowie die vor etwa drei Jahren eingeführte .375 Swiss P des RUAG-Konzerns.
Was all diese Geschossentwicklungen gemeinsam haben, ist die Balanced Flight/Controlled Spin-Technologie. Wodurch stark vereinfacht formuliert eine höhere Flugreichweite im Überschallbereich sowie eine bessere Vorhersagbarkeit des Geschossverhaltens im transsonischen Bereich erzeugt werden soll.

Nachteile
Längere Geschosse mit signifikant höheren Geschwindigkeit erzeugen deutlich mehr Laufverschleiß. Die Lebensdauer eines Laufes dürfte bei diesen Kalibern so gut wie nie die Eintausend-Schuss-Grenze erreichen. Kostenrechnerisch bedeutet das: Neben den fünf bis acht Euro pro verschossene Patrone sollte der Anwender gleichzeitig pro Schuss zwei bis drei Euro Abschreibung auf den Lauf kalkulieren. Man kann eben entweder sparen oder erfolgreich Long-Range schießen.

Eine halbe Sekunde weniger Flugzeit bedeutet eine
halbe Sekunde weniger Angriffsmöglichkeit für Seitenwind

Vergleichsrechnungen
Auf Grundlage der Erkenntnis, dass eine kürzere Flugzeit gleichbedeutend mit höherer außenballistischer Leistung ist, können verschiedene Patronen miteinander verglichen werden. Ziel ist, die Wahrscheinlichkeit eines Ersttreffers zu schätzen.
Dafür wird für die jeweilige Patrone die maximale Mündungsenergie angenommen. Als Projektil wird jeweils das auf dem Markt verfügbare Geschoss mit dem höchsten ballistischen Koeffizienten gewählt. Aus der bekannten Geschossmasse kann über die Mündungsenergie die Mündungsgeschwindigkeit errechnet werden. Beispielhaft wurden für die Vergleichsrechnungen die Kaliber .308 Win / 6.5 Creedmoor / 7mm Rem Mag / 300 Win Mag / 338 Lapua Mag sowie die 300 Norma Mag einbezogen, welche außenballistisch ziemlich genau der 300PRC entspricht.
In der Realität werden diese theoretisch errechneten Daten je nach Umgebungsbedingung abweichen. Für eine vergleichende Betrachtung von Patronen eignet sich dieses Vorgehen allerdings umso mehr, da es auf Basis rein technisch-objektiver Parameter stattfindet.

Eintausend Meter Entfernung und drei Meter Seitenwind gehören
beim Langdistanz-Schießen ohnehin zum Fortgeschrittenenprogramm.
Mit einer .308 Win wären sieben bis acht Versuche erforderlich.
Mit einer 300PRC vermutlich nur drei

Schätzung des Ersttreffers
Außenballistisch wird mit einer Standard-Atmosphäre von eintausend Millibar Luftdruck und 15 Grad Celsius Umgebungstemperatur gerechnet. Außerdem wird angenommen, dass der Schütze den Wind jeweils auf drei Meter pro Sekunde genau schätzen kann. Das entspricht eher mittelmäßigen Windlese-Fähigkeiten. Mit Hilfe eines stochastischen Verfahrens, der sog. „Monte-Carlo-Simulation“ werden mehrere tausend Schuss simuliert. Aus der Anzahl der Treffer auf eine Zielgröße von 45 mal 45 Zentimeter kann die Trefferwahrscheinlichkeit errechnet werden.

Das Ergebnis der Monte-Carlo-Simulation veranschaulicht graphisch
die Ersttreffer-Wahrscheinlichkeit auf ein Ziel von 45 mal 45 Zentimeter
auf eintausend Meter Entfernung. Oben .308 Win unten 300 Norma Mag / 300PRC

Ergebnisbetrachtung
Das Ergebnis überrascht, weil es der grundsätzlich gültigen Regel „Ausbildung vor Ausrüstung“ widerspricht. Zwar ist die Fähigkeit, Wind lesen zu können, bei Verwendung des Kalibers .308 Winchester deutlich wertvoller – allerdings nur, weil die .308 Winchester außenballistisch deutlich weniger Potential hat, als bspw. die .300 Norma Magnum. Das bedeutet aber im Umkehrschluss, dass der Grenznutzen von immer besseren Windlese-Fähigkeiten sehr klein wird. Praktische Erfahrungen zeigen, dass die Fähigkeit den Wind auf anderthalb bis zwei Meter pro Sekunde lesen zu können, ausreicht. Insbesondere die Fähigkeit, Wind besser als ein Meter pro Sekunde lesen zu können, bringt keine wesentliche Erhöhung der Ersttrefferwahrscheinlichkeit und wäre in Anbetracht begrenzter zeitlicher Trainingsressourcen Verschwendung.

Fazit
Der präzise Erstschusstreffer auf eintausend Meter scheint der Anwendungsbereich zu sein, bei dem mehr Materialeinsatz auch zu wesentlicher Ergebnisverbesserung führen kann. Jedoch ist ein leistungsstarkes Kaliber allein nicht alles. Die Kette ist nur so stark, wie ihr schwächstes Glied. Grundbefähigung und Mindset des Schützen, eine qualitativ hochwertige Optik und die korrekte Kombination aus Patrone und Gewehr sind gleichermaßen wichtig. Wer glaubt, Materialkonsum macht wehrhaft, kann sich den Weg in die Schützenstellung sparen.

Mehr dazu in "Die Waffenkultur" Nr. 74