Space Elevator

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #800 am: 20. Juni 2011, 19:14:39 »
Ich sage nur Gewichtsoptimierung. Der Elevator wird schon gut an seinem eigenen Gewicht zu tragen haben, ohne zu reißen. Außerdedm ist es energetisch unklug die Treibstoffmasse mitzuschleppen. Das machen Raketen ja auch. Hier spart man sich zwar die Beschleunigung auf Orbitgeschwindigkeit, aber die potentielle Arbeit für jedes kg muss man trotzdem verrichten und das geht der Nutzlast verloren.
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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #801 am: 20. Juni 2011, 19:50:24 »
Am Ende käme das Ding mit seinen Tanks wahrscheinlich gar nicht vom Boden weg, oder aber der Motor ist so stark (und schwer), dass der Treibstoff nicht weit reicht.

Raketen werden die energetisch in der Reaktion "verbrauchte" Masse wenigstens los ... ;)
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Offline T.D.K.

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Re: Space Elevator
« Antwort #802 am: 20. Juni 2011, 22:16:11 »
Man muß ja nicht über die ganze Distanz auf die gleiche Energieversorgung zurückgreifen;
Die unteren 5000km könnte man ja per Kabel mit z.B. HGÜ Übertragung bewerkstelligen und
die obersten auch, wenn das Orbitale Gegenstück über große Solarausleger verfügt.
Dazwischen dann evtl per Laser, auch von oben und von unten.
Möglich wäre auch ein zweiter "Schlitten" der über Solarausleger verfügt, aber nur bis dorthin
mit herrunter fährt, ab wo man dann per Kabel versorgen kann, eben z.B. 5000km.
Und mit zunehmender Höhe wird das ganze doch auch leichter, weil am Zielpunkt ist man ja dann
im GEO.

Frage:
Welches Gewicht hätte denn ein Kilogramm wenn es in 5000km Höhe auf einem "24h Orbit" wäre?
Ist denn der Mond auch da wenn niemand hinsieht?

GG

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Re: Space Elevator
« Antwort #803 am: 21. Juni 2011, 14:58:05 »
Was ist HGÜ-Übertragung?

Offline Liftboy

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Re: Space Elevator
« Antwort #804 am: 21. Juni 2011, 15:10:09 »
Ich vermute mal, dass das "ü" doppelt ist, Google spukt bei einer HG-Übertragung dann das hier aus:

http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstrom-%C3%9Cbertragung


Nachtrag:

@ GG: Danke, habs irgendwie doppelt und dreifach reinkopiert, sodass er nicht mehr funktionierte
« Letzte Änderung: 21. Juni 2011, 16:45:51 von Liftboy »

GG

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Re: Space Elevator
« Antwort #805 am: 21. Juni 2011, 16:14:21 »
Der Link funktioniert leider nicht.

Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung

Re: Space Elevator
« Antwort #806 am: 21. Juni 2011, 20:17:14 »
Es ist mir immer noch rätselhaft, wie diese Hochspannung übertragen werden soll. Es ist bei der relativ geringen elektrischen Leistung wohl egal, ob mit Gleich oder Drehstrom gearbeitet wird. Vielmehr stellt sich mir die Frage , wo und wie die Leitungen angebracht werden sollen. Je höher die Spannung, um so größer ist die Strecke, die vor Durchschlägen abgeschirmt sein muß.

2,5kV überschlagen ca. 1 cm Luft.

Offline T.D.K.

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Re: Space Elevator
« Antwort #807 am: 21. Juni 2011, 20:35:30 »
Ja genau,
hätte lieber HG-Übertragung schreiben sollen (sorry)

Damit kann man recht große Distanzen überbrücken,
dafür benötigt man aber etliche Kilovolt, wie in Wiki ja steht
ist die derzeit längste 1500km Weit, allerdings auch bei 800kV
und je weiter man will umso höher muß man die kV eben anlegen,
und da liegt dann aber auch das Problem, da man ja nicht die Erde
als Rückleiter nehmen kann müssen 2 Kabel geführt werden und bei
dann z.B. 2000kV oder mehr (die man dann ja für die Strecke benötigt)
gibts auch Probleme mit der Isolierung bzw. die beiden Leiter müßten
schon einen recht großen Abstand zueinander haben, damit nicht
einfach die Spannung per Lichtbogen überspringt.

Über die ganze Strecke wird das eh ein Problem, weil sich das Kabel ja im
Erdmagnetfeld mitbewegt und dadurch entstehen ja auch große Spannungen.
Ich glaube das hat man auch mal bei einer Shuttlemission erprobt, als man
einen Flügkörper an einem Kabel hängend vom Shuttle hat wegdriften lassen.
Das Kabel ist damals auch gerissen, glaub sogar durch die Induzierte Spannung.
Weiß aber nicht mehr bei welcher Mission das war.

Diesen effekt könnte man allerdings auch beim Elevator verwenden, der würde
dann sozusagen seine Energie selber generieren.  ;)

Zitat von: Sylvester
2,5kV überschlagen ca. 1 cm Luft.
Aber wie ist es im Vakuum?
Weil da ja keine Luft zur Ionisation bereitsteht.
Ist denn der Mond auch da wenn niemand hinsieht?

Re: Space Elevator
« Antwort #808 am: 21. Juni 2011, 22:25:44 »
Bin mir da nicht so ganz sicher, in wie weit so ein Überschlag im Vakuum geht.

Wenn Hochspannung durch die Erde geleitet wird, setzt man auf Röhren, die mit einem nicht leitenden Gas gefüllt sind.

Das Problem der induzierten Spannung, speziell durch den Sonnenwind ist mir auch völlig klar.

Eine Möglichkeit, die hier noch nicht angesprochen wurde ist die drahtlose Energieübertragung. Ob das allerdings gerichtet über eine große Distanz funktioniert ist mir im Moment nicht klar. Sogar Nicola Tesla hatte bei der Einführung der elektrischen Stromversorgung riesige Feldversuche mit Hochfrequenten Wechselstrom angestellt. Klar wurde dabei vor allem, daß das mit riesigen Verlusten verbunden ist.

Eine andere Möglichkeit , die auch noch nicht erwähnt wurde, ist, das Seil als Zuleitung zu benutzen und die Rückleitung über einen offenen Kondensator durchzuführen. Das würde aber ebenfalls nur mit hochfrequentem Wechselstrom funktionieren. In wieweit dies Praxistauglich ist wurde bestimmt noch nicht getestet. Nachteil dabei wäre , daß das Seil als riesige Sendeantenne die Energie auch weithin abstrahlen würde. Schließlich müsste man um genügend Energie zu transportieren Wechselstrom im GHz Bereich verwenden. (wer zu nahe ungeschirmt am Seil steht oder es berührt würde auf der Stelle verbrannt)

Offline T.D.K.

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Re: Space Elevator
« Antwort #809 am: 21. Juni 2011, 23:14:20 »
Zitat von: Sylvester
das Seil als Zuleitung zu benutzen und die Rückleitung über einen offenen Kondensator durchzuführen

Du meinst hier jetz theoretisch einen Plattenkondensator oder?, wobei die eine Seite
die Erde darstellt und die andere ein orbitales Gegenstück, im Prinzip eine Antenne.
Und sind den Karbon-Nanotubes elektrische Leiter, lassen sie sich evtl,
dotieren damit sie Strom leiten? Welchen Wiederstand haben die?
Ist denn der Mond auch da wenn niemand hinsieht?

runner02

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Re: Space Elevator
« Antwort #810 am: 22. Juni 2011, 20:15:25 »
Leiter oder Halbleiter, je nach bauart (multi-walled)

Manche vermuten sogar Supraleiter (in bester Ausführung und ohne Strukturfehler) - dazu gab es mal einen Artikel.

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Offline Klakow

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Re: Space Elevator
« Antwort #811 am: 23. Juni 2011, 01:15:00 »
Frage:
Welches Gewicht hätte denn ein Kilogramm wenn es in 5000km Höhe auf einem "24h Orbit" wäre?

Für 4881km sind das 3,15m/s^2, also nur noch 32,1% von der Anziehungskraft auf Meereshöhe

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Offline Klakow

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Re: Space Elevator
« Antwort #812 am: 23. Juni 2011, 01:36:28 »
Leiter oder Halbleiter, je nach bauart (multi-walled)

Manche vermuten sogar Supraleiter (in bester Ausführung und ohne Strukturfehler) - dazu gab es mal einen Artikel.

Wohl mindestens Faktor 2 besser als Kupfer, wahrscheinlich aber noch viel besser.
Ich würde dafür zwei Liftkabel verwenden und die gleich etliche km voneinander entfernt.

Crest

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Re: Space Elevator
« Antwort #813 am: 23. Juni 2011, 12:19:02 »
[...]
Ich würde dafür zwei Liftkabel verwenden und die gleich etliche km voneinander entfernt.
Und dann? Zwei Liftkabinen, die parallel zueinander an beiden Kabeln hoch- bzw. runter fahren und über ein kabel miteinander verbunden sind?

Offline Matjes

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Re: Space Elevator
« Antwort #814 am: 23. Juni 2011, 14:01:29 »
An Klakow und Crest

Irgendwie ist Eure Schreibe lustig.  ;D Ihr schreibt über einen Turm, von dem Ihr wißt, daß er eigentlich unter seinem eigenen Gewicht zusammenbrechen muß. Nein, jetzt hängt Ihr auch noch schwere Kabel dran, die nicht nur den Turm zum zweiten und dritten Mal zum Einsturz bringen. Nein, selbstverständlich reißen diese Kabel wegen ihrem Eigengewicht noch einmnal ab.  :P

Ihr unterhalt Euch mehr zum Thema: Wie sollte man einen Space Elevator nicht bauen. Oder: Wie bringe ich den Space Elevator garantiert zum Einsturz.

Gruß von Matjes

Crest

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Re: Space Elevator
« Antwort #815 am: 23. Juni 2011, 18:12:09 »
Ich glaube, ich hätte ein Ironie-Tag um meinen Text setzen sollen...  ;)
Eigentlich wollte ich damit genau das zum Ausdruck bringen, dass mir Klakovs Vorschlag ziemlich unausgegoren erschien. Die Frage war ja, wie bringt man die erforderliche Energie an jede beliebige Stelle des Lifts

Aber Matjes, eigentlich geht man im gesamten Thread davon aus, dass es in absehbarer Zeit (25 - 30 Jahre?) Materialien geben wird, mit denen ein solcher Turm oder Lift errichtet werden könnte. Dass wir diese Materialien im Moment nicht haben, das ist wohl jedem klar. Daher wundert es mich etwas, dass du mir vorwirfst, ich wolle etwas bauen, von dem ich weiß, dass es nicht halten wird, allen anderen Postern hier aber nicht.

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Offline Klakow

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Re: Space Elevator
« Antwort #816 am: 23. Juni 2011, 21:51:46 »
An Klakow und Crest

Irgendwie ist Eure Schreibe lustig.  ;D Ihr schreibt über einen Turm, von dem Ihr wißt, daß er eigentlich unter seinem eigenen Gewicht zusammenbrechen muß. Nein, jetzt hängt Ihr auch noch schwere Kabel dran, die nicht nur den Turm zum zweiten und dritten Mal zum Einsturz bringen. Nein, selbstverständlich reißen diese Kabel wegen ihrem Eigengewicht noch einmnal ab.  :P

Ihr unterhalt Euch mehr zum Thema: Wie sollte man einen Space Elevator nicht bauen. Oder: Wie bringe ich den Space Elevator garantiert zum Einsturz.

Gruß von Matjes

Vielleicht sind dir dir Kabelmassen nicht klar, 30km haben gerade mal 140kg Masse. Ich gehe hier mal davon aus, das das Seil den selben Querschnitt hat wie auf Bodenhöhe. Allerdings ist das unnötig, da das Material eine viel höhere Stromtragfähigkeit hat und man die Leitungsverluste, also das delta U auf dem kurzen Stück wohl wird verschmerzen können.

Re: Space Elevator
« Antwort #817 am: 25. Juni 2011, 10:55:21 »
Zitat von: Sylvester
das Seil als Zuleitung zu benutzen und die Rückleitung über einen offenen Kondensator durchzuführen

Du meinst hier jetz theoretisch einen Plattenkondensator oder?, wobei die eine Seite
die Erde darstellt und die andere ein orbitales Gegenstück, im Prinzip eine Antenne.
Und sind den Karbon-Nanotubes elektrische Leiter, lassen sie sich evtl,
dotieren damit sie Strom leiten? Welchen Wiederstand haben die?

Ja, so habe ich das gedacht. Die Frage nach dem Widerstand wurde ja schon beantwortet.

runner02

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Re: Space Elevator
« Antwort #818 am: 28. Juli 2011, 20:26:20 »
http://www.sciencenews.org/view/generic/id/70420/title/Diamond_cousin_proposed

Eine neue Form des Kohlenstoffs wurde entdeckt.

T-Carbon.


Zu den Anwendungen liest sich nicht viel, ob man daraus ein Seil bauen kann/ die Flächen zu mega-Nanotubes rollen könnte


Offline Kryo

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Re: Space Elevator
« Antwort #820 am: 12. Oktober 2011, 10:36:16 »
verzeiht mir, aber ich hab keien Lust die kompletten 50 Seiten des Threads durchzusuchen...

Gibt es außer den Bemühungen der Japaner von 2008 auf Seite 1 des Threads noch weitere Projekte, die sich ernsthaft mit dem Thema beschäftigen? Wird aktuell stark an den Nanotubes geforscht oder hat man das eingestellt?

runner02

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Re: Space Elevator
« Antwort #821 am: 12. Oktober 2011, 15:11:47 »
Da fällt mir spontan nur die Space Elevaor Competition ein...

Wenn Leute an Nanotubes (CNT) forschen, dann versuchen sie zumeist, die elektrischen Eigenschaften zu verbessern.

Ein CNT-Transistor ist absehbar. Wird kurzfristig Profit bringen - wird in jedem elektronischen Gerät eingebaut. Forscht man hingegen an den mechanischen Eigenschaften, naja, dann wird das mittelfristig höchstens zum Brückenbau eingesetzt, und dort ist kein riesen Markt dahinter... :(

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Offline Klakow

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Re: Space Elevator
« Antwort #822 am: 15. Oktober 2011, 20:32:57 »
Da fällt mir spontan nur die Space Elevaor Competition ein...

Wenn Leute an Nanotubes (CNT) forschen, dann versuchen sie zumeist, die elektrischen Eigenschaften zu verbessern.

Ein CNT-Transistor ist absehbar. Wird kurzfristig Profit bringen - wird in jedem elektronischen Gerät eingebaut. Forscht man hingegen an den mechanischen Eigenschaften, naja, dann wird das mittelfristig höchstens zum Brückenbau eingesetzt, und dort ist kein riesen Markt dahinter... :(
Die bezogen auf die eingesetzten Mengen wird wahrscheinlich im Bereich Stromleitungen liegen. Der erste Einsatz werden wohl Stromleiter im Außenbereich sein, da nach einem Bericht den ich vor weniger Tagen gelesen habe die unmittelbar vor dem Praxistest steht. Da wurde die Aussage gemacht das mehrwandige CNT einen um den Faktor 2,5 bessere Leitfähigkeit haben und keine Korrosion hätten. Einwandige CNTs sollen aber noch viel besser sein, aber es standen keine Zahlen dazu in dem Artikel. Zugfester als Aluminium, das normalerweise für Hochspannungsleitungen eingesetzt wird, ist es natürlich auch.
Als zweite Anwendung bin ich recht sicher das die Luftfahrtindustrie hier sehr dran interessiert sein wird, da mit solchen Kabeln wahrscheinlich mehr als 80% weniger Kabelgewichte anfallen wird, und das sind bei einem A380 sicher viele 100kg.
Der dritte bedeutende Einsatzzweck wird vermutlich die Automobilindustrie sein.
Da kommen wohl bis zu 100kg an Kabeln zusammen, wenn man die durch CNT-Kabel ersetzen kann, werden es dann vielleicht nur noch 30kg sein.
bei ca. 60Mill. PKW's pro Jahr, kämme man da auf ein mögliches Marktvolumen von mehr als 0,6Mill. Tonnen/a (=Jahr)
Wenn man abschätzt was derzeit dafür an Kupfer heute für den PKW-Bau verbraucht wird, werden das wohl im Schnitt mehr als 20kg/Auto sein.
Das bedeutet das alleine das verbaute Kupfer für Autos im Jahr ca. 11Milliarden €/a kosten wird.
Das sind schon Größenordnungen bei denen alleine über die eingesetzten Massen, viel Einsparungspotential vorhanden sein wird.
Aber ich bin sicher, das es hier im Forum wieder Leute gibt, die sowohl meine Zahlen wie die sich daraus abzeichnenden Entwicklungen beschreiten werden.
Aber gut, irgendwie wird mich das wieder ein einen Spruch erinnern der gefallen sein soll als die ersten Automobile in der Lage wahren 30km/h zu überschreiten.
"Hält das der Mensch überhaupt aus..."

Offline Ruhri

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Re: Space Elevator
« Antwort #823 am: 16. Oktober 2011, 00:23:58 »
Zumindest ergibt sich damit ein winziger Hoffnungsschimmer für die Freunde eines Weltraumlifts. Mit der Verwendung in elektrischen Leitungen hat das Material eine echte Chance, von einem Forschungs- zu einem Industrieprodukt zu werden. Wenn man da erst einmal jede Menge Erfahrung gewonnen haben wird, kann es da immer noch "Zweitverwendungen" geben.

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Offline vostei

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Re: Space Elevator
« Antwort #824 am: 16. Oktober 2011, 03:49:46 »
Der dritte bedeutende Einsatzzweck wird vermutlich die Automobilindustrie sein.
Da kommen wohl bis zu 100kg an Kabeln zusammen, wenn man die durch CNT-Kabel ersetzen kann, werden es dann vielleicht nur noch 30kg sein.
Beispiel Schlachtschiff - öhm - Q7: je nach Ausstattung sind es bis zu 4 km Kabel, dazu noch Stecker usw - aber, das wiegt ca 30 kg. Dennoch will man möglichst weit weg davon - aber weniger wegen dem Gewicht, sondern wegen der Störanfälligkeit vieler Kabel und Stecker. Gewichtsersparnis wäre aber freilich willkommen.
Lieber fünf vor Zwölf, als keins nach Eins