Wie hoch genau man so einen Turm bauen kann, ob aufblasbar oder nicht, traue ich mich nicht zu sagen, ohne mit einem Bauingenieur gesprochen zu haben. Fest steht jedenfalls, dass die Antennenmasten in den USA mit etwas über 600m nicht im Ansatz die absoluten Grenzen der physikalischen Möglichkeiten austesten und im wesentlichen den Grenzen der Flugaufsichtsbehörde gehorchen. Es geht also noch deutlich höher. Fest steht auch, dass man mehrere Tonnen Gewicht auf diese Masten bringen kann. Allein die Antenne auf der Spitze des Masts von KVLY wiegt 4 Tonnen.

Bei garantierter Windstille ginge sicher noch viel mehr, es darf dann nur keine unerwartet starke Böe aufkommen. Wenn es darum geht Raketen zu starten, könnte man sich das Wetter immerhin aussuchen. Aber das wird wohl nicht passieren. Denn an der Stelle wird es Zeit, sich an die Konstruktionskosten des 600m Masts zu erinnern. 4 Millionen Dollar. Um in einigermaßen diskutable Höhen zu kommen, müsste der Turm aber zehn mal so hoch sein. Außerdem sollte der Turm doch wenigstens die zehnfache Tragfähigkeit haben. Auch wenn die Elektron, eine der kleinsten Raketen der Welt, nur 10t wiegt. Besser noch die hundertfache Tragfähigkeit um auch große Raketen von dort starten zu lassen.

Selbst wenn wir ganz naiv sagen, dass die zehnfache Höhe zu den zehnfachen Kosten führt und die hundertfache Nutzlast auch nur die Kosten verhundertfacht, hätten wir es mit einem 4 Milliarden Dollar Projekt zu tun. Realistisch wären es wohl noch viel größere Summen. Denn man muss viel mehr tun als einfach nur die tausendfache Menge Stahl zehnmal so hoch zu stapeln. Von 20km Höhe wäre man immer noch weit entfernt.

Die Grenze ist hier nicht das Material oder Physik, sondern die reine Vernunft.

Aber was, wenn ein reicher Mensch fragt, ob man einen 5km oder 10km hohen Antennenmast bauen sollte, einfach weil es geht? Dann vergesst die Vernunft und sagt: Ja! Den will ich unbedingt sehen!

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Kommentare (12)

  1. #1 BreitSide
    Beim Deich
    3. September 2015

    Na wenn die Herren Branson oder Musk da aufspringen, könnte es was werden ;-)

    Wäre doch auch was für die Koch-Brüder. Sie könnten ihre Milliarden dann in so ein richtig schön phallisches Projekt umsetzen, über das weltweit berichtet würde :roll:

  2. #2 Christian Kaiser
    Konstanz
    3. September 2015

    Die Gewichte der Seile sind doch nicht das einzige Problem. Je nach Winkel der Seile wird der Turm bei Wind durch den Zug auf den Seilen gestaucht.

    und wegen möglicher Biegung muß man Abspannungen auf verschiedenen Höhen befestigen, und/oder den Mast zumindest wie Segelbootmasten mit Salings stabilisieren. Was die Masse und auch die Windangriffsfläche noch mal deutlich erhöht.

    Und wie verhindert man Schwingungen dieser Abspannungen?

    nee, da will ich nicht in Reichweite des Turms wohnen.:-)

    • #3 wasgeht
      3. September 2015

      Also das sind die ganz normalen Probleme, die man sowieso hat. Genau darauf werden die Seile ja ausgelegt. Wie gesagt, wenn man einen stärkeren Turm baut, dann wird das Problem auch noch kleiner.

  3. #4 Luk
    3. September 2015

    https://www.matweb.com/search/PropertySearch.aspx hier findet man recht viele Stoffdaten.
    2000 MPa sind durchaus machbar, auch wenn das etwas teurer werden dürfte, eher 1000-1500 MPa
    Carbid-Alloys kommen auch über 4000 MPa aber dann wird wohl richtig teuer…

    Wenn man hoch genug baut wird der Wind übrigens wieder ein geringerer Problem, und am besten baut man den Turm nicht auf Meereshöhe, dann wird das Problem noch kleiner…

  4. #5 BreitSide
    Beim Deich
    3. September 2015

    Ein möglichst hoher Turm ist auch für ein https://de.wikipedia.org/wiki/Aufwindkraftwerk nötig. Ich hatte das Glück, in Manzanares das gute Teil besichtigen zu können. 2 Jahre vor seiner Zerstörung :-(

    Je höher das Teil, umso besser.

  5. #6 dgbrt
    4. September 2015

    @wasgeht:
    4 Tonnen in 600 Meter Höhe sind ja wohl ‘ne tolle Rakete. Für 20km Höhe und einer realistischen Rakete von 500 Tonnen reichen unten vermutlich selbst 1km Durchmesser bei der Grundfläche nicht mehr aus.

    Und was du beim Wind in der Höhe völlig unterschlägst ist der Jet-Stream. Der bläst zwar nicht überall gleich stark, da oben kann es aber sehr unruhig werden. Da herrschen teilweise Geschwindigkeiten, die einen Hurrikan übertreffen.

    • #7 wasgeht
      4. September 2015

      Also für den 450m Turm reicht als Grundfläche der Durchmesser einer CD und selbst das ist noch mehr als reichlich.

      Du darfst nicht vergessen, dass es hier nicht um ein Hochhaus geht, das zum größten Teil aus Wohnungen und sonstigem großen und schweren Kram besteht, der nichts zur Struktur beiträgt – aber trotzdem im Wind steht.

  6. #8 dgbrt
    5. September 2015

    @wasgeht:
    Also, wenn du einen 20km hohen Turm nur mit Seilen absichern willst, dann musst du erst einmal erklären, aus welchem Material die mindestens 30-40km langen Seile für die obere Sektion bestehen sollen. Wenn das geht, dann geht auch Weltraumlift.

    Aber auch der CD-Turm lässt sich so nicht einfach nach oben skalieren. Die Grundfläche wären dann 5 Meter im Durchmesser. Ein normaler Strommast ist 25 Meter hoch und wiegt ca. 10 Tonnen. Selbst wenn ich jetzt das Gewicht der Beine weglasse und nur 5 Tonnen annehme, dann müssten unten 4.000 Tonnen durch das erste 25 Meter-Segment getragen werden. Das kann aber mein kleiner Beispiel-Strommast so sicher nicht.

    Aber man muss natürlich oben anfangen. Wir wollen ja eine Rakete starten (500 Tonnen ist da noch wenig). Damit wird es bei den ersten Segmenten oben schon deutlich schwerer werden. Das potenziert sich dann natürlich nach unten und das realistische Gesamtgewicht wird wohl eher in der Größenordnung von Millionen Tonnen liegen. Auf 25m² Bodenfläche geht das dann auch nicht mehr.

  7. #10 Andreas
    6. September 2015

    > die hundertfache Nutzlast auch nur die Kosten verhundertfacht

    da hat wohl jemand irrtümlicherweise die raketengleichung im kopf gehabt: tatsächlich ist das gewicht der rakete aber konstant, d.h. der turm mus sein eigengewicht (höhenabhängig nach raketengleichung) plus irgendeine konstante tragen. Ich würde schätzen, dass die ca 750 t der rakete gegenüber der masse eines 20km turmes zu vernachlässigen sind und die kosten damit nur marginal höher liegen als für einen Turm ohne nutzlast.

    was du auch nicht erwähnt hast: lange seile reisen ab einer bestimmten länge unter ihrem eigengewicht (laut deiner eigenen schätzung oben bei ca. 3km für stahlseile ;). das kann man lösen indem man sie oben dicker macht als unten, wobei auch da wieder die raketengleichung ins spiel kommt.

    • #11 wasgeht
      6. September 2015

      Korrekt, der Turm muss sich selbst und eine Konstante tragen. Wenn die Konstante doppelt so groß sein soll, dann braucht man die doppelte Menge Material. Denn die Höhe ist konstant.

      Denn das Argument, man muss den Turm halt nur kürzer bauen, könnte man sonst so weit treiben, bis der Turm nur noch 10m hoch ist.

  8. #12 dgbrt
    6. September 2015

    @wasgeht:
    Die Reißlänge ist die Länge, unter dem das Seil bei seinem Eigengewicht zerreißt. Da Kohlenstofffasern oder Polyamide ein geringeres spezifisches Eigengewicht haben, sind die hier natürlich im Vorteil.

    Entscheidend ist aber doch wohl die Zugfestigkeit. Und da schaffen die auch nur das Doppelte von Stahl.

    Und: Wenn ein 20km hoher Turm gehen würde, dann hätten wir auch einen vergleichbar hohen Berg. Wegen der geringeren Schwerkraft geht das auf dem Mars aber durchaus (Olympus Mons).