:: forum.grenzwissen.de :: Das andere Forum für Grenzwissenschaften ::

 

Zurück   :: forum.grenzwissen.de :: Das andere Forum für Grenzwissenschaften :: > Erde, Weltraum & Forschung > Raumfahrt

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
Alt 12.06.2014, 16:39   #1
basti_79
Lebende Moderatoren-Legende
 
Benutzerbild von basti_79
 
Registriert seit: 18.11.2005
Beiträge: 9.233
Standard Eisen von Asteroiden?

Wenn es darum geht, die Raumfahrt politisch zu rechtfertigen, sind sich eifrige Science-Fiction-Leser ungefähr genauso einig wie gewisse Fundamentalisten, wenn es darum geht, Atomkraft zu propagieren. Häufig tritt dann in diesem Zusammenhang die Frage auf, ob es sinnvoll sei, Rohstoffe von Asteroiden abzubauen.

Der gängige Vorschlag dazu sieht etwa so aus: man düst zu einem Asteroiden - es handelt sich dabei um Brocken, die nicht "Planeten" sind (zu klein) und die nicht "Kometen" sind (anderes Material) - die aber trotzdem die Sonne umlaufen. Erfahrungsgemäß bestehen diese aus Gestein und auch oft zu großen Teilen aus Eisen und Nickel, warhgenommeremaßen entscheidende Rohstoffe. Auch die Erde besteht zu einem großen Teil aus Eisen und Nickel - in der Tiefe allerdings, die man nicht mit Bergbau erreichen kann. Das erklärt vielleicht die Wahrnehmung des mangels. Von diesem aus könnte man dann den Rohstoff zurückbringen.

Das ist schon in sich nicht ganz schlüssig. Bekanntermaßen benötigt man etwa genausoviel Treibstoff, etwas von der Erde zu einem anderen Orbit zu bringen wie auf dem Rückweg. Dass man den Treibstoff für den Rückweg mitnehmen muss, und dass der Treibstoff den größten Teil der Last eines Raumfahrzeugs darstellt, verkompliziert die Berechnung etwas: Man muss den Treibstoff für den Rückweg mitnehmen. Und jedes Kilogramm, dessen Orbit man in diesen astronomischen Dimensionen verändern möchte, braucht ein vielfaches an Treibstoff, damit das überhaupt möglich wird. Entscheidend dabei ist der "spezifische Impuls" eines antriebs, und hier fängt das Dilemma erst an.

Es gibt Triebwerke mit rekordverdächtigem spezifischem Impuls ("Ionentriebwerke"), die funktionieren aber erst, wenn sie im Weltraum sind. Deren Schub ist so gering, dass man sie wochenlang betreiben muss, um den Orbit eines Raumfahrzeugs zu ändern. Es gab da mal so eine Mondsonde, die hat mit einem solchen (zugegebenermaßen dann im Spritverbrauch betrachtet äußerst preisgünstigen) Triebwerk Jahre gebraucht, um zum Mond zu kommen.

Herkömmliche Triebwerke müssen Tonnen von Treibstoff mitnehmen, um überhaupt eine sinnvolle Nutzlast in die Erdumlaufbahn zu befördern. Selbst diese äußerst leichte Mondsonde musste mit einer "normalen" Rakete mit einem Verbrennungstriebwerk gestartet werden, bevor sie ihr Triebwerk einsetzen konnte.

Also, selbst wenn man einen Asteroiden erreicht: davon etwas zur Erde zurückzubringen und dann auch noch sicher zu landen - geschweige denn nennenswerte Mengen Material - wird schwierig. Ein einzelner "Pfannenwagen" transportiert etwa 300 Tonnen Roheisen vom Hochofen zu einem Verwender. Das sogenannte Kommandomodul der Mondmissionen (bemannt, mit Rückkehr) wog etwa 5 Tonnen.

Die Bergung eines Asteroiden von 300 Tonnen wäre von der Rohstoffsituation aus betrachtet nur noch lächerlich zu nennen. Ein einzelner Hochofen üblicher Größe erzeugt täglich 10.000 Tonnen Stahl aus Roheisen - das natürlich auch in den entsprechenden Mengen abgebaut werden muss.

Dennoch gibt es heutzutage keine Technik, auch nur einen solchen Winzling unter den Asteroiden zur Erde zu bringen. Geschweige denn anders zu landen als in Form eines Einschlags mit verheerenden Konsquenzen. Ein Meteor, der vergangenes Jahr in der Nähe von Tscheljabinsk einschlug, wog etwa 10.000 Tonnen und hatte ungefähr 20 Meter Durchmesser.

Diese Zahlen machen deutlich, über welche Dimensionen man da spricht. Ein Brocken, der einen Hochofen gerade so füllen würde, ist kleiner als eine Rakete. Eine Rakete, die ein Raumfahrzeug transportiert, das sicher landen kann, bringt nicht einmal eine Tonne Material vom Mond zurück. Selbst wenn man das erreichen könnte: für eine Tonne Material eine Rakete zu starten, würde sich nicht einmal im Traum auszahlen. Die Proben von Mondgestein, die zurückgebracht wurden, kann man nicht gegen die Kosten aufrechnen, die entstanden, sie zu gewinnen. Es ist da ähnlich wie mit Kunstwerken. Die Mona Lisa, die Grabbeigaben der antiken Könige von Ägypten, der Satz des Pythagoras haben alle keinen Wert, den man in Geld messen könnte. Vielleicht kann man für all das einen Preis machen, aber zu behaupten, dass dieser irgend etwas ausdrücken würde ausser den Grad des Glaubens an das jeweils verwendete Geld, wäre wohl übermäßig.

Ich denke, im Kern dieser Überlegungen steht der Mythos der Raumfahrt, und dieser ist wohl vergleichbar mit dem der Atomkraft. Die unglaublichen Bedingungen des Weltraums stellen ein letztgültiges Argument dar. Der Mensch hat sich alles unterzuordnen. Er muss sogar andere Menschen von vollkommen sinnlosen Vorhaben überzeugen, notfalls sogar ohne Argumente. Das Universum möchte er beherrschen. Dabei reicht es doch in unseren niederen Sphären hier nicht einmal für Rücksichtnahme aus. Dabei ist doch das Universum kein Feind, den es zu bezwingen gilt. Menschen können nur derzeit keinen anderen Lebensraum erreichen als die Erdoberfläche. Ich denke, das steht im Kern solcher Erörterungen: der Platz soll knapp werden, die Ressourcen schwinden, und am Ende wird sogar die Energie knapp werden.

Dabei verschwenden wir doch nur. Eisen ist ein Rohstoff "of least concern". Es ist nicht zu befürchten, dass es irgendwann erschöpft wäre. Ein Zeichen dafür ist die Tatsache, dass man Schrott ganz gut verkaufen kann. Es ist günstiger, Schrott aufzukaufen, einzuschmelzen und daraus wieder verwendbaren Stahl herzustellen, als Mineral abzubauen und aufwändig zu verhütten. Die Löhne der Leute, die das tun, und ihr Berufsrisiko ausser acht: das zeigt schon, dass man da einen Materialkreislauf bedienen wird.

Eisen wird nicht "verbraucht". Das bleibt, wie es ist. Es verrostet nur oder wird verunreinigt. Viel Ärger verunreinigtes Eisen als das, was man aus der Erde gräbt, gibt es wohl kaum. Die Pfadabhängigkeit ausser acht gelassen, ist der Kreislauf die einzige Lösung. Der einzige Grund, warum man überhaupt Erze abbaut, ist, dass das derzeit noch aufgrund der Ökonomie der Masse oft billiger ist, als Schrott zu verwerten.

Rohstoffe, bei denen die Sache nicht so günstig liegt, sind politisch viel wichtiger. Für Coltan, das das für gewisse Elektronik wichtige Tantal enthält, wurden schon Kriege angefangen. Vom Gold ganz zu schweigen. Den Gipfel dieser Entwicklung dürften Diamanten darstellen. Hätte es nicht etwa um 1900 eine Werbekampagne von De Boers gegeben, hätten diese als farblose, kleine Krümelchen, die nur unter ganz bestimmten Bedingungen überhaupt zum Schmuck taugen, auf dem Schmuckmarkt ein Nischendasein gefristet. Ingenieure hätten sich gefreut, dass das härteste Mineral der Welt auch in großen Stücken vorkommt. Für denkbare Anwendungen wäre auch dann jeder Preis recht, aber wann braucht man davon schonmal ein größeres Stück? Hier und da. Höchstens. Und die synthetischen sind inzwischen eh billiger. Und man kann sie sogar als Schicht auftragen.

Die politischen Probleme auf der Erde entstehen nicht durch die Extreme, sie entstehen im Mittelfeld. Wo Milliarden Menschen essen müssen. Wo ein Tsunami, wie er alle paar Hundert Jahre vorkommt, Landstriche verwüstet. Wo eine unklare Krankheit Schlüsselarten der Seesterne ausrottet. Wo Überfischung das Überleben von Arten von Fischen bedroht. Wo unser Dreck die Natur vergiftet. Vielleicht sollte man sich solchen Problemen zuwenden, bevor man versucht, eine Lösung, die auf absehbare Zeit nicht funktionieren wird, zu bewerben. Eine Lösung für ein Problem, das niemand hat. Das sich einzig in irgendwelchen Köpfen abspielt.

http://www.youtube.com/watch?v=Ql4kaofJ02c
__________________
Perfidulo: Ich hatte erst vor, einen Roman darüber [über das verschwundene Mittelalter] zu schreiben.
Groschenjunge: Was ist der Unterschied zum Jetzt?
Perfidulo: Es quasseln nicht dauernd Leute dazwischen.
basti_79 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2014, 08:18   #2
perfidulo
Lebendes Foren-Inventar
 
Benutzerbild von perfidulo
 
Registriert seit: 10.12.2005
Ort: Hauptstadt des Grauens
Beiträge: 8.696
Standard Frage der Energie

Alles nur eine Frage der verfügbaren Energie!

Als in den 1920er Jahren schon mal die Angst grassierte, die Rohstoffe könnten knapp werden, wurde das Meerwasser untersucht. Da ist alles drin, was man braucht, inklusive Gold. Aber sehr, sehr verdünnt.

Mit den damaligen Verfahren (Eindampfen mit Hilfe von Kohle) war das eine hoffnungslose Angelegenheit.

Heute haben wir Solarenergie und es wird in großem Umfang Meerwasser zur Gewinnung von Trinkwasser entsalzt (mit Membranen und Druck). Das Konzentrat wird im Moment noch zurück ins Meer gespült.

Es ist nur eine Frage der Zeit, bis die Technologien synergetisch kombiniert werden.

Interessant ist auch die Anreicherung mit biologischen Systemen, etwa Algen. Man kann selektiv bestimmte Metalle aus verdünnten Lösungen aufkonzentrieren. Dabei gibt es Algenbiomasse, die man zu Treibstoff, Biogas oder Biokohle weiterverarbeiten kann.

Im Moment geht das nicht so recht voran, weil Ingenieure noch zu sehr linear denken und nur ein Produkt (z.B. Trinkwasser) im Kopf haben. Aber es gibt einen erkennbaren Trend zur "Mehrnutzen-Philosophie". Dabei ist das einzelne Produkt nicht so effizient, wie bei der "Einnutzen-Denkweise", aber das Paket macht es.

Beispielsweise wurden Hühner auf Eierlegen oder Brustfleisch gezüchtet. Nun sind Legehühner ungenießbar und werden zum Abfall. Das alte Mehrnutzenhuhn legt weniger Eier und hat auch keine so dicke Brust. Aber es schmeckt besser und lebt glücklicher.
__________________
Vor jeder Antwort beachten: Ich bin kein Adept der Fantomzeit!
perfidulo ist offline   Mit Zitat antworten
Antwort

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Forumregeln
Es ist Ihnen nicht erlaubt, neue Themen zu verfassen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, auf Beiträge zu antworten.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Anhänge hochzuladen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Ihre Beiträge zu bearbeiten.

BB-Code ist an.
Smileys sind an.
[IMG] Code ist an.
HTML-Code ist aus.
Gehe zu

Ähnliche Themen
Thema Autor Forum Antworten Letzter Beitrag
Asteroiden: Wann sich Asteroiden-Paare trennen Zeitungsjunge astronews.com 0 30.08.2010 19:00
spulle aus eisen sirrahalpha01 Rund um Naturwissenschaft 10 15.09.2009 13:17
Eisen mit langem Atem Zeitungsjunge scienceticker.info 0 27.08.2009 09:22
Eisen, Eisberge und ein wenig Perspektive Zeitungsjunge Fischblog 0 02.01.2009 17:00
Eisen-Kontrollzentrum in der Leber Zeitungsjunge scienceticker.info 0 06.02.2008 19:51


Alle Zeitangaben in WEZ +2. Es ist jetzt 04:09 Uhr.


Powered by vBulletin® ~ Copyright ©2000 - 2017 ~ Jelsoft Enterprises Ltd.


Das forum.grenzwissen.de unterliegt der Creative Common Lizenz, die Sie hier nachlesen können.
Wir bitten um Benachrichtigung, falls Sie Inhalte von uns verwenden.