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WELTRAUMFAHRSTÜHLE
Mit drei Metern pro Sekunde Richtung All
Redaktion / Pressemitteilung der Technischen Universität München 
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17. September 2009

Eine Alternative zu den extrem teuren Raketenflügen ins All könnte eine Idee des russischen Mathematikers Konstantin Tsiolkovsky bieten: Schon 1885 beschrieb er einen Turm, der bis in die geostationäre Umlaufbahn reichen sollte. In ihm könnte man dann bequem mit dem Aufzug ins All fahren. Generationen von Wissenschaftlern experimentieren seitdem mit dieser Idee. Auch Studenten der Technischen Universität München - und dies international erfolgreich.

Space Elevator

Blick aus dem Space Elevator der TUM-Studenten auf die Erde. Bild: TU München

Immer wieder versuchen sich Wissenschaftler an Tsiolkovskys genialer Idee des Space-Elevators, dem Aufzug ins All. Bisher gibt es aber kein Material, mit dem ein Turm von 36.000 Kilometern Höhe zu bauen wäre. Doch als vor einigen Jahren die extrem stabilen Kohlenstoff-Nanoröhrchen entdeckt wurden, bekam die Idee des Space-Elevators wieder neuen Schub. Ein dünnes Band aus diesem Material könnte nämlich die Lösung sein.

Vereinfacht beschrieben besteht ein entsprechendes Space-Elevator-Konzept aus einem 40.000 Kilometer langen Seil, das senkrecht von der Erdoberfläche ins All führt. An seinem Ende hängt ein Gewicht, das aufgrund der Fliehkraft der Erddrehung - wie der Sitz eines Kettenkarussells - das Seil straff hält. An diesem Seil könnte ein Aufzug Menschen und Material bequem bis in den Weltraum transportieren – so die Theorie.

In der Praxis sind noch ein paar immense Herausforderung zu meistern: Ein wichtiges Problem ist das Seil oder Band, das extreme Festigkeit besitzen muss, ein weiteres ist der Aufzug selbst. Und genau diesem haben sich Studenten der Technischen Universität München verschrieben. Bei der 1st Japan Space Elevator Technical & Engineering Competition, einem international ausgeschriebenen Wettbewerb in Tokio, präsentierten im August acht Teams ihre Konstruktionen. Darunter auch die Münchener.

An einem Band, das von einem Wetterballon senkrecht gehalten wurde, sollten die Mini-Aufzüge möglichst schnell 150 Meter hinauf fahren. Der 5,6 kg schwere Climber aus Garching legte die Strecke in nur 52 Sekunden zurück und versetzte damit die Konkurrenz in Staunen. "Ihr habt den weltweit schnellsten Climber," freute sich der japanische Organisator Prof. Shuichi Ohno. Der Zweitplatzierte erreichte das Ziel erst nach über drei Minuten.

Große Hitze und hohe Luftfeuchtigkeit am Wettbewerbstag verlangten der Elektronik und dem Team einiges ab. Darüber hinaus wurde das Band durch zum Teil starken Wind mehrfach verdreht. Während das Deutsche Team auf eine bewährte mechanische Lösung setzte, waren die Climber der japanischen Teams teilweise mit aufwendiger Elektronik ausgestattet, um gerade am Band hinauf zu fahren.

Neben dem Gesamtsieg wurde der Münchner Space Elevator in der Kategorie Funktionalität ausgezeichnet. "Für den Projektfortschritt war das Wochenende in Japan ein wichtiger Praxistest," erklärt Teamleiter Rüdiger Hink, der wie seine Kollegen an der TU München Luft- und Raumfahrttechnik studiert. "Mit den gewonnenen Erfahrungen kann nun die Antriebseinheit weiter optimiert werden." Der Einsatz eines batteriebetriebenen Aufzugs ist aufgrund seiner begrenzten Reichweite für die reale Anwendung allerdings unwahrscheinlich. Die Zukunft liegt in der externen Energieversorgung durch Laser oder Solarenergie. Diese Option steht jetzt im Fokus der weiteren Entwicklungen der Studenten.

Ob der Space Elevator irgendwann technisch realisiert werden kann, ist immer noch eine offene Frage. Viele theoretische und praktische Aspekte warten noch darauf, untersucht zu werden. Das Spektrum reicht von den Eigenschaften von Carbon Nanotube-Kompositwerkstoffen, aus denen das Seil voraussichtlich bestehen wird, über dessen Dynamik bis zu konkreten ingenieurwissenschaftlichen Fragestellungen, mit denen sich das Space Elevator-Team der TUM vorrangig beschäftigt. Doch das enorme Potenzial von Tsiolkovskys Idee fordert die Neugier und den Ehrgeiz des Teams heraus, ihren Teil zur Realisierung beizutragen.

Das Projekt Space Elevator ist Teil der Wissenschaftlichen Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt (WARR), einer Studentengruppe am Lehrstuhl für Raumfahrttechnik der TU München. Sie wurde 1962 vom damaligen Studenten und jetzigen Professor Dr.-Ing. Robert Schmucker gegründet. Ursprünglich war es das Ziel der Gruppe, das Fehlen eines Lehrstuhls für Raumfahrttechnik auszugleichen. Heute befasst sich die WARR mit praxisbezogenen Projekten aus der Raumfahrt. Studenten vieler Fachrichtungen können hier ihr im Studium erworbenes theoretisches Wissen durch praktische Erfahrungen ergänzen.

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siehe auch
Weltraumfahrstühle: Tödliche Strahlung im Van-Allen-Gürtel - 12. November 2006
Zukunftstechnologie: Bleiben Fahrstühle ins All ein Traum? - 26. Mai 2006
Weltraumfahrstühle: Seile zu schwach für Preisgewinn - 25. Oktober 2005
Links im WWW
Wissenschaftlichen Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt
TU München
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