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Inkonsistent

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  1. Re: Inkonsistent

    Autor: Heavens 22.10.14 - 04:56

    Der Held vom Erdbeerfeld schrieb:

    > Zweitens sind wir jetzt beim Transport nach unten und können ja
    > spaßenshalber mal mit 100 Tonnen rechnen.
    > Man werfe am frühen Morgen fünf Frachtkapseln á 20 Tonnen in Küstennähe ab,
    > spätestens am Abend ist deren Inhalt auf der Straße unterwegs zum Abnehmer.
    > In der selben Zeit haben die Jungs am Orbitallift womöglich noch nicht
    > einmal die Durchsicht und Wartung beendet, die unbedingt erforderlich ist,
    > bevor dieser wieder auf Tour gehen kann.

    Ein 40' (12,192m) Container mit einer Nutzlast von 26t wiegt alleine schon 4t, den muss man auch erst mal hoch bringen. Das Gewicht kriegt man sicher runter aber einen aerodynamisch "guten" und hitzeresistenten Container für eine Nutzlast von 20t herzustellen kostet auch nicht gerade wenig. Dazu kommt noch der Treibstoff den man braucht um ihn vom GEO herunter zu bringen was auch nicht gerade wenig ist wenn man die Masse bedenkt und, dass man ihn ja schnellstmöglichst landen will.

    Die Vorteile eines Orbitalliftes liegen auf der Hand:

    - Relativ viel Nutzlast in wenig Zeit zum GEO
    - Kein Treibstoffverbrauch (bei Solarnutzung)
    - Nutzlastanteil ist um das vielfache grösser als bei Shuttles und Raketen
    - über 11'000 km/h nur mit Sonnenenergie (Orbitalgeschwindigkeit des GEO)

    Durch die geringen Kosten pro Kg Nutzlast wäre es ein vielfaches günstiger "anständige" Raumstationen zu bauen und Projekte wie das Einfangen eines Asteoridens zu Bergbauzwecken wären verglichen mit Heute relativ einfach.

    Einer der grössten Vorteile ist, dass wie erwähnt jegliches Gut was oben am Lift ausgesetzt wird bereits mit 3.07km/s "fliegt" ohne dafür einen Tropfen Treibstoff zu benötigen, würde man eine komplette Falcon 9 Rakete samt Treibstoff da hochbringen würds wohl reichen um sogar die Voyager Sonden noch einzuholen ;)

    Wenns um Orbitallifte geht denke ich immer automatisch an Kerbal Space Program und die Tatsache, dass ich für Interplanetarflüge immer unterwegs auftanke weil der Flug in den Orbit einfach so massiv viel Treibstoff verbraucht verglichen mit dem was ich dann benötige um zum nächsten Planeten zu fliegen.

    Kurz gesagt, alles was wir in den Weltraum schiessen verbraucht 90-99% der Energie um überhaupt von der Erde weg zu kommen und die restlichen 1-10% um z.B. zum Mond zu fliegen, dort zu landen und wieder zurück zu kommen.

    Tl;dr: Wenn wir wirklich weg von der Erde wollen brauchen wir entweder einen Lift oder ein revolutionäres Antriebssystem was mit Luft, Wasser oder Strom arbeitet xD

  2. Re: Inkonsistent

    Autor: gollumm 22.10.14 - 10:22

    Heavens schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > Einer der grössten Vorteile ist, dass wie erwähnt jegliches Gut was oben am
    > Lift ausgesetzt wird bereits mit 3.07km/s "fliegt" ohne dafür einen Tropfen
    > Treibstoff zu benötigen, würde man eine komplette Falcon 9 Rakete samt
    > Treibstoff da hochbringen würds wohl reichen um sogar die Voyager Sonden
    > noch einzuholen ;)

    Es ist noch viel besser. Man würde das Seil auf der anderen Seite einfach auch ausrollen (als Ausgleichsgewicht) und wenn Du bis dahin fährst und dann "loslässt", dann brauchst Du eigentlich gar keinen Treibstoff mehr.

  3. Re: Inkonsistent

    Autor: Der Held vom Erdbeerfeld 22.10.14 - 14:05

    gollumm schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich an gar nix - ich war hier nicht derjenige der sagt,
    > dass das wichtigste das herunterholen von Lasten ist,

    Dass es das Wichtigste wäre, hat eigentlich niemand hier geschrieben. Zur Erinnerung: Ich erwähnte vor etlichen Postings eher am Rande, dass der Weg runter auch einfacher und schneller zu bewerkstelligen ist als mit einem Orbitallift und dass daher das Hochkommen das eigentliche Interessante daran ist.

    > ich sage, dass das erst viel später kommt
    > - wenn überhaupt.

    Nichts da mit "erst viel später" und "wenn überhaupt". Einen Lift ins All baut man nur, weil man häufig ins All will und/oder muss. Und man will/muss nur ins All, wenn da auch was zu holen gibt. Und wenn es da etwas zu holen gibt, muss man es auch irgendwie dahin bringen, wo es ge- bzw. verbraucht wird, nämlich auf die Erde.

    Aber gut, ein klassisches Henne/Ei-Problem. Die Notwendigkeiten bedingen einander.

    > Das ist aber die Grössenordnung, von der die Leute
    > ausgehen, die sich damit intensiver beschäftigt haben.

    Das ist die angesetzte Größenordnung, damit es sich gegenüber derzeitigen und in der technologischen Warteschlange befinden anderen Transportsystem rechnen würde. Das bedeute noch lange nicht, dass es in dieser Größenordnung auch machbar oder durch dadurch auftretende neue Problemstellungen auch noch wirtschaftlich ist.

    > Dann kannst Du aber auch Deine Kapseln nicht
    > runter werfen, weil wir die ja mit dem Lift hoch
    > bringen ;-)

    Ich schrieb ja bereits, dass sich die Verfahren womöglich wunderbar ergänzen könnten. Der Weltraumlift kann ziemlich viele leere und damit leichte Kapseln wieder nach oben bringen, gefüllt wieder runterschicken kann man eben nur so viele, wie bis zur nächsten Aufwärtstour verfügbar sind.

    ABER: Wenn sich das Konzept des Weltraumlifts auf irgend eine Weise als kompletter Reinfall entpuppen sollte, wird man im Weltraum geförderte Rohstoffe bzw. dort gefertigte Güter immer noch mittels kontrolliertem Absturz nach unten bringen. Nur mit dem Unterschied, dass dann die Kapseln im Weltraum für den einmaligen Gebrauch gefertigt werden und unten auf der Erde irgendwie weiterverwertet werden müssen.

    > Nö, weil den Lift haben wir ja so oder so,
    > weil das was wir da oben brauchen um solche
    > Mengen abzubauen nicht mit Raketen hoch zu
    > bringen ist.

    Du ignorierst erneut die Zeitfrage und natürlich auch den überflüssigen Energie- und Wartungsaufwand, der entsteht, wenn man ohne zwingenden Grund Güter mit dem Lift nach unten schickt, die auch ganz gut runterfallen könnten.

    Sicherlich wird man Menschen und empfindliche Güter mit dem Lift nach unten befördern, aber beispielsweise für die Fördermenge eines (Asteroiden-) Bergbaus ist so ein Lift hoffnungslos unterdimensioniert. Die Fördermenge eines rentablen Bergbaus liegt, sofern es sich nicht gerade um seltene Erden oder Edelmetalle/-steine handelt, bei rund 300 vorbereinigten Tonnen pro Woche. Das packt der Lift schon rein zeitlich nicht, von garantiert erhöhten Ausfallzeiten durch die ständige Maximalbelastung ganz zu schweigen.

  4. Re: Inkonsistent

    Autor: Der Held vom Erdbeerfeld 22.10.14 - 15:01

    Heavens schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ein 40' (12,192m) Container mit einer Nutzlast von 26t
    > wiegt alleine schon 4t, den muss man auch erst mal
    > hoch bringen. Das Gewicht kriegt man sicher runter
    > aber einen aerodynamisch "guten" und
    > hitzeresistenten Container für eine Nutzlast von 20t
    > herzustellen kostet auch nicht gerade wenig.

    Was bei Wiederverwendbarkeit kein ausschlaggebendes Argument sein kann. Außerdem wird der Betrieb eines Weltraumlifts, selbst wenn die Betriebsenergie für lau gewonnen wird, einen nicht unbeträchtlichen Materialverschleiß mit sich bringen, der exponentiell mit der Frequenz der Touren und den zu bewältigenden Lasten ansteigt.

    Ansonsten gilt: Ein Weltraumlift mit einer Kapazität von 100 Tonnen kann 20 bis 25 leere Container in Zeitraum A nach oben bringen, jedoch nur die Nutzlast von vier bis fünf dieser Container im selben Zeitraum A nach unten, während die 20 bis 25 Container im Zeitraum B, der nur ein Bruchteil von Zeitraum A ausmacht, das Vier- bis Fünffache des Lifts nach unten bringen können.

    > Dazu kommt noch der Treibstoff den man braucht
    > um ihn vom GEO herunter zu bringen was auch
    > nicht gerade wenig ist wenn man die Masse bedenkt
    > und, dass man ihn ja schnellstmöglichst landen will.

    Ein entsprechendes Katapultsystem müsste nicht viel Energie dazu geben und kann ebenso wie der Weltraumlift selbst mit Sonnenenergie gespeist werden. Addiert mit der Fallbeschleunigung sind die Dinger im Verhältnis ruckzuck unten.

    > Einer der grössten Vorteile ist, dass wie erwähnt jegliches Gut was oben am
    > Lift ausgesetzt wird bereits mit 3.07km/s "fliegt" ohne dafür einen Tropfen
    > Treibstoff zu benötigen,

    Das bezweifle ich, zumal man nicht jegliches Gut entlang des Liftvektors weitertransportieren will. Im Idealfall vielleicht und im Ausnahmefall kriegt man es auf eine brauchbare Elypse und kann etwas von der Endgeschwindigkeit mitnehmen. Im Normalfall jedoch muss die Gondel negativ beschleunigen, damit sie nicht mit 3070 m/s in die Endstation einfliegt.

    Am Rande gefragt, wie kommt eigentlich die Gondel auf diese Endgeschwindigkeit? Sie verlässt die Exosphäre mit vielleicht 1,65 m/s. Nun hat sie zwar noch 31.500 km vor sich und kann wenigstens die Hälfte dieser Strecke zum Beschleunigen nutzen, aber wo kommt die Energie dafür her? Mechanisch von einem solar befeuerten Elektromotor aufs Führungsseil wohl kaum, da muss wieder ein Raketenmotor her.

    > Wenn wir wirklich weg von der Erde wollen
    > brauchen wir entweder einen Lift oder ein
    > revolutionäres Antriebssystem was mit Luft,
    > Wasser oder Strom arbeitet xD

    Ich würde sagen: Eher "und" als "oder".

    Raketentreibstoffe kann man (überwiegend) aus Wasser erzeugen. Der Energieaufwand ist beträchtlich, aber wenn man den Saft dafür, also eine ergiebige, leistungsstarke und zuverlässige Energiequelle hat, ist das egal.

    Gleiches gilt für das Konzept von Magnetkatapulten. Zukunftsmusik wie auch der Weltraumlift, allerdings mit dem Vorteil einer deutlich weniger fragilen Konstruktion beim Nachteil eines exorbitanten (No pun intended ...) Energiebedarfs.

    Tja, und dann gibt es ja noch Konzepte für Raumgleiter, die nach Art eines Flugzeugs möglichst weit ohne Raketenmotoren kommen, vorzugsweise so weit, wie es überhaupt noch eine Atmosphäre gibt. Dummerweise geht Propellern und Strahltriebwerken da oben sehr schnell die Luft aus, aber auch hier landet man wieder beim energetischen Problem: Eine entsprechende (und in diesem Fall auch vom Format her skalierbare) Energiequelle vorausgesetzt kann man sowohl die Drehzahl von Propellern als auch die Verdichtung von Strahltriebwerken beträchtlich erhöhen und womöglich die Atmosphäre verlassen, ohne auch nur den ersten Tropfen Raketentreibstoff verbrannt zu haben.

    Die Frage ist ja auch, ob man wirklich von der Erde weg muss. Eventuell kommt es ja eher so, dass - allerdings mit beträchtlichen Anfangsaufwand - eine Infrastruktur geschaffen wird, die sich ohne weitere Versorgung von der Erdoberfläche selbst erhalten und ausbauen kann. Im Idealfall wäre dann der "reguläre" Orbitaltransfer eher eine Einbahnstraße von oben nach unten, während der umgekehrte Weg eher die Ausnahme darstellt, die dann auch ruhig was kosten darf, denn man hat's ja.

  5. Re: Inkonsistent

    Autor: thepiman 29.10.14 - 13:45

    Wie viel Nutzmasse soll den der Lift gleichzeitig transportieren können? Für einmal nach "oben" fahren braucht er ca. eine Woche. Wenn dann nur sagen wir mal 5-10 Tonnen Fracht transportiert werden können, ist das nicht so dolle effizent, oder? Dann hätten wir 5-10 Tonnen alle 2 Wochen (Rückfahrt)...

  6. Re: Inkonsistent

    Autor: plutoniumsulfat 30.10.14 - 10:40

    mit den Solarkollektoren allemal effizienter als Raketen.

  7. Re: Inkonsistent

    Autor: Der Held vom Erdbeerfeld 30.10.14 - 16:40

    plutoniumsulfat schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > mit den Solarkollektoren allemal effizienter als Raketen.

    Effizienz ist nichts Absolutes. Ein Weltraumlift ist kosteneffizienter als Raketen, aber beispielsweise nicht zeiteffizienter. Für wissenschaftliche Zwecke ist Kosteneffizienz alles, aber sobald es um kommerzielle Anwendung geht, gewinnt Zeiteffizienz an Bedeutung.

    Entsprechungen findet man ja auch auf der Erde: Man kann viel günstiger viel mehr Fracht auf der Schiene bewegen, trotzdem wird mehr als genug auf der Straße bewegt, weil es ganz einfach schneller und flexibler ist. Das gleiche gilt für den Transport per Schiff, nichtsdestotrotz geht mehr als genug per Luftfracht auf die Reise.

    Und wie schon mehrfach geschrieben, so lange es keine Möglichkeit gibt, Solarenergie, also letzten Endes nichts anderes als elektrische Energie, in Schub umzuwandeln, braucht kommt auch der Weltraumlift nicht ohne Raketenmotoren aus. Er muss spätestens noch Verlassen der Exosphäre beschleunigen, da er allein mit dem Beschleunigungsvermögen der Hubmotoren nicht nur mehrere Tage, sondern Monate unterwegs wäre.

  8. Re: Inkonsistent

    Autor: plutoniumsulfat 31.10.14 - 10:48

    stimmt, da ist was dran.

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