Kurz informiert! Thema Zukunftsforschung: Weltraum-Aufzug mit extrem stabilen Kohlenstofffasern?

Wenn es darum geht Personen oder Waren regelmäßig in den Weltraum zu befördern, kann von Effizienz grundsätzlich keine Rede sein. Da ist es nicht weiter verwunderlich, dass die Forschung schon vor einiger Zeit die Vision in den Fokus gerückt hat, Aufzüge Richtung Himmel zu konstruieren. Wie das funktionieren kann? Aufzüge für Forschung und Zukunft sollen mit einem Seil realisiert werden, welches nach oben gespannt wird und 100.000 Kilometer lang ist. Damit soll es dann möglich sein Transporteinheiten auf- und abfahren zu lassen. Wir sind beeindruckt. Weitere Details:

Weltraumaufzüge: Wäre es aktuell schon umsetzbar?

Nein, momentan kann lediglich von reiner Fiktion die Rede sein, da ein so langes Seil entsprechendes Eigengewicht bedeuten würde. Keines der bekannten Materialien wäre in der Lage eine so hohe Last zu tragen. Es sei denn, man wirft einen Blick auf die Tsinghua-Universität in Peking, in der ein neuer Werkstoff mit ungeahnten Fähigkeiten entwickelt wurde. Das Material soll superleicht und dennoch fähig sein, große Zuglasten auszuhalten. Ganz anders als es von bisherigen Materialien bekannt ist.

In Zahlen ausgedrückt: Das Material soll schmale 1,6 Gramm wiegen, aber stolze 800 Tonnen tragen können.

Klingt, als stünde dem effizienten Weltraum-Transport nichts mehr im Wege. Doch so weit ist die Forschung dann doch noch nicht.

Welche Probleme gab es? Antwort: Eine verringerte Zugkraft durch Fehler in der Produktion

Der neue Werkstoff basiert auf Kohlenstoff-Nanoröhrchen, welche man zu Bündeln zusammengefasst hat. Diese Bündel lassen sich dann zu Fasern verarbeiten. Doch um diese dann produzieren zu können, ist ein komplexer Prozess erforderlich. Aber Professor Fei Wei hat dies jedoch erfolgreich gemeistert. Denn eine fehlerfreie Produktion bedeutet, dass der neue Super-Werkstoff deutlich mehr Zugkraft hat, als es bei allen bisher bekannten Materialien der Fall ist. Um genau zu sein, handelt es sich um eine 45 mal höhere Zugkraft. Damit könnte sich die oben erwähnte Vision eines Weltraum-Aufzugs tatsächlich umsetzen lassen.

Um dieses Projekt zu realisieren, bedarf es einer Zugkraft von 50 Gigapascal. Die Nanröhrchen aus Kohlenstoff würden einen deutlich höheren Wert erzielen, da sie es auf bis zu 80 Gigapascal bringen. Der Wermutstropfen definiert sich jedoch über kleinere Fehler, welche sich im Rahmen der Produktion einschleichen können. Diese sorgt dafür, dass man die maximale Zugkraft deutlich reduzieren kann. Bevor es also möglich ist riesige Seile herzustellen, müsste man erst einmal alle möglichen Fehlerquellen beseitigen beziehungsweise ausschließen.

Innovative Aufzüge für Forschung und Zukunft distanzieren sich damit von der erwähnten Utopie und sehen es folglich als realistisch an.

Aufzüge für Forschung und Zukunft: Welche Vorteile haben auch andere Branchen?

Das leistungsstarke Material kann auch in anderen Bereichen für Weiterentwicklungen sorgen. Zum Beispiel könnten damit schusssichere Westen optimiert werden.

Eine Testphase für den Weltraum-Aufzug hat es bereits gegeben: Japanische Forscher haben einen Mini-Aufzug für den Weltraum konzipiert und dessen Betrieb geprüft. Die Testumgebung wurde in der Nähe der ISS eingeräumt, wo der Mini-Aufzug zum Einsatz kam. Dort wurde ein solches Seil bereits gespannt. Dieses hatte jedoch nur eine Länge von 10 Metern. Das hielt die Forscher jedoch nicht davon ab, wichtige Erkenntnisse aus diesem Versuch erlangen. Die Wichtigste: Das Thema Weltraum-Aufzug muss keine Fiktion bleiben. Allerdings ist auch klar, dass man das Projekt nicht in den nächsten Tagen startet. Bis es soweit ist aus der Science-Fiction Realität Umsetzungen folgen zu lassen, vergehen sicherlich noch einige Jahre.

Da wundert es natürlich nicht, dass die Wissenschaftler bereits alternative Möglichkeiten der Anwendung ausfindig machen konnten. Nicht nur dass sich die bereits erwähnten Schusswesten damit verbessern lassen, auch ein Einsatz in Sportgeräten ist denkbar, um deren Gewicht drastisch zu reduzieren.

Szostecki und Asco GmbH

„Aufzüge für Forschung und Zukunft bleiben ein spannendes Thema. Wir blicken gespannt auf die neuen Entwicklungen und bleiben immer up to date“, so die Geschäftsführung.

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