SpaceX – was wäre wenn

Ich denke wenn der Blog erscheint, ist die COTS 2+ Mission zu Ende gegangen. Selbst wenn die Dragon noch beim Eintritt verglühen sollte – gemessen an den Missionszielen (die NASA verlangt ja keinen Rücktransport, das wird nur mit unwichtigem Equipment demonstriert) ist das COTS Programm dann abgeschlossen worden.

Schon gibt es an einigen Stellen den Jubel, so im Stil “neue Ära in der Raumfahrt” und mancher sieht nun schon die Marsmissionen kommen. Zeit mal drüber nachzudenken, was passiert wenn SpaceX nur die angekündigten Ziele umsetzt, welche sind:

  • Falcon 9 und Heavy fliegen regelmäßig und zu den angekündigten Preisen
  • Sie können später sogar noch die Preise durch Wiederverwendung senken.
  • Dragon Flüge mit 7 Astronauten sind für 140 Millionen möglich
  • Sie werden enorm viele Aufträge erhalten, kommerziell und von der US-Regierung

Was wären die Folgen?

Fangen wir mit den Trägern an. Für die US-Regierung wird die gleiche Politik wie bisher gelten: zwei Linien beim DoD. Die Einsparungen sind dort wegen der Zuschüsse bei wenigen Starts also nicht so hoch. Die NASA könnte mittelfristig auf die Falcon umsteigen und so Startkosten sparen. Doch bei beiden Agenturen gilt eines: Die Startkosten machen bei den wissenschaftlichen und militärischen Satelliten nur einen kleinen Teil der Projektkosten aus. Die eingesparten Kosten werden wohl kaum in neue Missionen investiert, denn die NASA muss wie alle US-Behörden nach dem Haushaltsgesetz sparen.

Das gleiche wird bei Flügen zur ISS gelten. Wenn diese billiger werden, dann senkt das die Fixkosten. Ob die NASA deswegen Orion und SLS aufgibt? Vielleicht weil sie zu teuer sind, aber bisher wird parallel entwickelt – kommerziell und Orion und wenn nun einer der kommerziellen Anbieter gewählt wird, was soll dies ändern? Zudem haben beide ja auch unterschiedliche Ansatzpunkte. Orion für Missionen ins Sonnensystem und kommerzielle für die ISS-Versorgung. Meiner Ansicht nach völliger Blödsinn, aber bemannte Raumfahrt war noch nie logisch.

Für Orbitaltourismus sind 140 Millionen pro Flug immer noch teuer, zumal dann ja noch eine Raumstation gebraucht werden und es bei 24 Millionen pro Sitz (ein ausgebildeter Astronaut muss ja mitfliegen) es nur bleibt, wenn ein Flug vollständig ausgebucht ist. Bei den Russen war es ein Tourist alle paar Jahre und daran wird sich bei den Preisen auch nichts ändern. Das Interesse der Industrie an Forschung ist gering. Schon bei der ISS gibt es trotz Sonderkonditionen wenig, was da vorzuweisen ist. Also ob sich Bigelows Station, die ja dann mit SpaceX kooperieren wollen, rentiert?

Warum man vor allem in Deutschland jubelt ist mir noch unerklärlicher. Ariane 5 braucht wegen der niedrigeren Preise der Proton Subventionen, rund 100 Millionen Euro pro Jahr. Wenn tatsächlich SpaceX für 60% des Preises starten kann werden die Aufträge noch mehr wegbrechen, die Subventionen werden noch höher werden. Also zahlen wir mehr oder müssen bei den ESA Missionen sparen. Schlimmer noch: Wenn die Ariane 6 entwickelt wird, dann werden dann Milliarden in den Sand gesetzt.

Für alle weitergehenden Vorstellungen von Elon Musk, der ja mal zum Mars will, ist es recht einfach: selbst im optimistischsten Fall, wenn er also alles baut Träger, Raumfahrzeuge, Habitate, braucht er eine Fremdfinanzierung einer Regierung und die ist in absehbarer Zeit nicht sichtbar. Zum einen soll ja die ISS weiter betrieben werden und zum anderen muss ja wie schon gesagt gespart werden. Schon jetzt ist das NASA Budget gesunken, das wird noch mehr werden.

Also zu viel Jubel sehe ich keinen Grund, im Gegenteil.

 
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8 replies


  1. Wenn man genau rechnet, ist SpaceX gar nicht so billig. Man hat 1,2 Milliarden Dollar ausgegeben um einen Träger in der Nutzlastklasse der Delta 2 und eine unbemannte Kapsel zu entwickeln. Die Entwicklung der Atlas 5 kostete mit ca. 1,5 Milliarden Dollar zwar mehr als doppelt so viel wie die Falcon 9, im Gegensatz zur Falcon 9 ist die Atlas 5 aber ein sehr flexibler Träger, der einen weiten Nutzlastbereich (von der Delta 2 bis zur Titan 4) abdecken kann und von der Zuverlässigkeit her praktisch sofort auch bemannt eingesetzt werden könnte. Da erscheint die Atlas 5 auf einmal gar nicht mehr so teuer.

    Die Falcon 9 dagegen krankt daran, dass sie die angekündigten Preise nicht halten kann. Aktuell kostet die reine Herstellung einer Falcon 9 über 70 Mio Dollar. Plus Gewinn für SpaceX und alle Startkosten kostet dann ein Start ganz schnell 90 Mio Dollar (für einen Träger mit der Nutzlast der Delta 2). Viel mehr als 5 Flüge pro Jahr wird die Falcon 9 nach aktuellem Stand in den nächsten Jahren nicht absolvieren können. Bei dieser geringen Startrate ist eine kostengünstige Produktion aber kaum möglich. Egal wie sehr hier SpaceX in der Produktion noch optimiert und spart, auch langfristig wird eine Falcon 9 nicht unter 75 – 80 Mio Dollar zu haben sein. Auf das kg Nutzlast in den GEO – Orbit bezogen ist man dann doch nicht viel billiger als eine Atlas 5 401 mit der doppelten Nutzlast und sicher keine Konkurrenz für russische Anbieter. Ob die Aufträge, die SpaceX aktuell hat, bei diesen Startkosten noch Bestand haben? Schon die COTS – Flüge werden eng, immerhin hat die NASA einen Festpreis von 130 Mio Dollar pro Flug. Kann SpaceX die COTS – Flüge abwickeln, ohne in die roten Zahlen zu kommen?

    Ich bin jedenfalls gespannt, wie es weitergeht. Der aktuelle Erfolg ist schön für SpaceX, bedeutet aber kaum etwas. Entscheidend ist eher, wie es in 1 – 2 Jahren aussieht. Verkraftet SpaceX auch einen Fehlstart, der bei einem neuen Träger nie auszuschließen ist?


  2. Zu den bisher entstandenen Entwicklungskosten kommen ja auch noch die Kosten für die Aufnahme der Serienproduktion hinzu. Das ist garantiert auch nicht gerade wenig. Und daß da noch nicht viel steht, zeigt ja die Tatsache, daß man trotz vollen Auftragsbüchern nichts starten kann. Zwischen Bastelei und Serienproduktion ist eben doch ein kleiner Unterschied.


  3. Die Diskussion gleitet wie bei SpaceX üblich leicht ab. Aber trotzdem eine Bemerkung von mir dazu.

    Erstens: SpaceX hat bisher 1,2 Milliarden Dollar verschlungen. Die Zahl stammt von Gwen Shotwell, ist also belegt. Da nur die Dragon, Falcon 9 und Falcon 1 entwickelt wurden, sollte man nicht mit kleineren Budget rechnen.

    Das zweite ist obs wirklich so revolutionär billig ist. Es gibt zwei möglich Ansätze, warum SpaceX so billig ist. Das eine ist der dass sie noch klein sind. Ich habe in Interviews immer wieder gehört, dass dies als ein Argument angeführt wird. Doch sie wachsen rasant und wenn das so weitergeht sammeln sie bald einen Overhead wie andere Firmen an.

    Das zweite ist, und das denke ich stimmt zumindest teilweise. Es war so billig (bzw. ist so billig), weil es viel weniger Tests gab. Da SpaceX alles unter Ausschluss der Öffentlichkeit macht ist die Nachprüfbarkeit nicht gegeben. Immerhin: sie veröffentlichen ab und an Meldungen, Videos und Bilder von Tests. Wenn ich die zusammenzähle sind es nicht viele. Dazu kommen die bei der Falcon 1 passierten Dinge, die allesamt bei einem sauberen Design/Qualitätssicherung nicht vorkommen sollten. Bei den ersten beiden falcon 9 Starts gabs auch Anormalien, auch wenn sie erfolgreich waren.

    Es gibt nun zwei Möglichkeiten: erstens die Art wie bisher produziert wird garantiert zwar wenige Fehlstarts, ist aber sehr teuer. SpaceX verzichtet auf viele Kontrollen , produziert schneller und günstiger. Sofern es nicht zu viele Fehlstarts gibt, lohnt es – zumindest bei kommerziellen Kunden.

    Aber das Konzept kann auch in die Hose geben, wenn es einfach zu viele Fehlerquellen gibt und man hat sich ja mit 10 bzw. 28 Triebwerken pro Rakete schon eine Fehlerquelle ins Haus geholt – die erhöhte Ausfallwarscheinlichkeit.

    In der Summe läuft es bei SpaceX (selbst wenn man von Raumfahrt nichts versteht) auf eines raus – wem glaubt man. Dem der kommt und sagt “Die ganze Industrie produziert zu teuer, ich kanns billiger machen” oder den anderen die sagen “Wir probieren schon alles um es billiger zu machen, aber die Qualität muss eben auch stimmen”.

    Zur europäischen Raketenentwicklung. Das ist eine politische Frage. Brauchen tun wir keine Ariane 6. Aber Frankreich will sie.

    [Edit]
    Elon Musks Statemant nach der Landung:
    “This may sound sort of odd, but when you see it actually work you’re sort of surprised,” he said. “Which is not to say that we didn’t expect it to work, but it’s just you can see so many ways that it could fail, and then it works, and you’re like, Wow! It didn’t fail!”
    Okay, also der Firmengründer und Chief Designer ist überrascht, das es wirklich funktioniert. Was sagt uns das über das entwickelte Produkt aus?


  4. Sorry für den Tippfehler: Die Garage kostet “nur” 1 Million, nicht 1 Milliarde.


  5. Bernds Satz: “Schlimmer noch: Wenn die Ariane 6 entwickelt wird, dann werden dann Milliarden in den Sand gesetzt.” ist für mich der zentrale Satz. Warum muss die Ariane 6 Milliarden an Euro kosten, also das Vielfache dessen, was SpaceX für Falcon 1, Falcon 9 und Dragon zusammen ausgegeben hat?

    Deutschland selber braucht keine Raketenindustrie. Sie haben, anders als beispielweise Frankreich, keinen militärischen Nutzen für Raketen. Und die wirtschaftliche Gesamtbedeutung der Weltraumfahrt ist im Vergleich zur Luftfahrt marginal.

    Fazit: Sollte die ESA Bedarf für eine “eigene” Rakete statt der Sojus sehen, dann sollte sie es machen, wie die NASA mit COTS: Ein Budget von 0,5 Mrd. Euro ausschreiben, für Entwicklung und Testflug binnen fünf Jahren. Am Ende werden da sechs bis sieben Jahre draus, kein Zweifel, und ESA wird auch besser ein paar Millionen Euro für Consulting einplanen müssen.

    Wenn es stattdessen 1,5 oder 2,5 Mrd. Euro allein für die Entwicklung Ariane 6 werden, was ich eher fürchte, dann liegt das sicher an “griechischen” Verhältnissen. SpaceX kann (muss aber nicht) hier durchaus der Stein des Anstoßes werden, dass Politiker aufwachen und die Ausschreibungspraxis von ESA & Co. unter die Lupe nehmen.

    Ansonsten: Wenn Leute so viel Geld haben, dass sie 1 Milliarde Dollar für eine Garage ausgeben (siehe hier: http://www.spiegel.de/auto/aktuell/garage-in-new-york-fuer-eine-million-dollar-zum-kauf-angeboten-a-835729.html ), also für etwas, was in den USA jeder andere hat (nur nicht in Manhatten), dann haben sie auch 20 Millionen für einen Raumflug, also etwas, was nicht jeder andere schon gemacht hat. Bleibt noch die Frage, wohin die Weltraumreise gehen soll, denn 7 Leute die ganze Zeit in einer Blechdose macht denen keinen Spaß. Elon Musk spekuliert aber sicher darauf, die ISS im Jahr 2020 für 1 Euro zu kaufen kann. Frei nach dem Prinzip: “Liebe NASA, Russland und ESA, Ihr spart Euch die Abrisskosten”.

    Weitere Voraussetzung für echten Weltraumtourismus ist natürlich, dass SpaceX die ganzen COTS-Flüge ohne Fehlstart absolvieren kann, und Falcon/Dragon die Zulassung für Flüge mit Astronauten bekommt, und SpaceX einige Astronauten der NASA auch erfolgreich als “Versuchskaninchen” zur ISS schicken kann.

    An große Kostensenkungen per Wiederverwendung glaube ich nicht. Technisch wäre das bei der Oberstufe noch am Aussichtsreichsten, da die relativ kompakt ist und der Wiedereintrittswinkel genau gesteuert werden kann. Der Aufwand, eine wiedereingetretene Stufe komplett auszuchecken und für den nächsten Start fit zu machen, dürfte aber ähnlich dem Aufwand sein, eine neue Stufe zu bauen.

    Bei der Unterstufe sind Musks Visionen, diese zum Startplatz zurückfliegen zu lassen, genau das: Visionen. Aber das heißt jetzt nicht, dass ein Recycling der Unterstufe ausgeschlossen ist. Sie mit Fallschirm gebremst ins Meer plumpsen zu lassen, hat bei vier oder fünf Starts der Falcon 1 nicht geklappt, weil sie schon beim Wiedereintritt in die Atmosphäre kaputt ging. Doch mit einer etwas anderen Trajektorie (vor allem flacher, so dass Brennschluss der Unterstufe in ca. 30 km Höhe auf einer rein horizontalen Bahn ist; mit der negativen Folge, dass man die Nutzlastverkleidung länger mitschleppen muss), zwei Stummelflügeln und Leitwerk übersteht die Unterstufe vielleicht den Wiedereintritt, und kann in Vorwärtsrichtung (die nach Abtrennung der Oberstufe inzwischen stumpfe “Spitze” voraus) weiter zu einem Landeplatz “segeln”. Statt Fahrwerk (wiegt verdammt viel) oder Wasserung (macht viele Schäden) wäre denkbar, mit den Haupttriebwerken zu landen: Die anfliegende Raketenstufe wird dabei immer stärker angestellt (die große Hülse wirkt während der ganzen Segelphase wie ein großer “Nur-Flügler”; die Stummelflügel dienen vor allem als Ruder). Auch dann, wenn die Strömung bei ca. 40° Anstellwinkel abreißt, wird gnadenlos weiter gedreht, bis die Raketenstufe schließlich senkrecht steht, natürlich keinen Auftrieb mehr hat, aber die verbleibende Vorwärtsgeschwindigkeit binnen weniger Sekunden abgebaut wird. Danach geht es “senkrecht nach unten”, aber genau da will man ja hin, und mit den Triebwerken bremst man in den letzten Sekunden den freien Fall zu einer weichen Landung ab.

    Vom Landeplatz muss man zum Startplatz zurückkommen, aber das sollte eine funktionierende Rakete mit funktionierenden Triebwerken und Landefähigkeiten schon hinkriegen, wenn man sie ausreichend voll betankt. Effizient ist so ein ballistischer Flug nicht, aber billiger als eine neue Stufe allemal.

    Aber, das ist jetzt alles sehr starke Spekulation.

    Kai


  6. > Ich glaube, Musk hat klargemacht, dass COTS, CCDEV und Falcon 9/Heavy Satellitenstarts etc. für ihn nur Zwischenschritte sind: Sie versorgen seine SpaceX mit Geld, das er zur Entwicklung eines vollständig wiederverwendbaren Systems braucht.

    Das setzt aber vollständig wiederverwendbare Finanzen voraus. Also das in die Entwicklung gesteckte Geld auch durch Serienproduktion wieder reinzuholen. Nur wie sieht es in der Praxis aus? Falcon 1 und Falcon 1e – mit viel Rummel angekündigt, aber dann doch nicht gebaut. Trotz angeblich voller Aufragsbücher. So wird das nichts mit der Geldbeschaffung. Selbst das schönste Projekt nutzt recht wenig, wenn es nach dem Prototyp nicht wirklich gebaut wird.


  7. Mun ich habe ja schon geshrieben, dass ich die Ariane 6 für überflüssig halte und vorgeschlagen, wenn die ESC-B so teuer wird wie es nun ja aussieht ob man nicht die DSCC anpassen könnte – sie liegt in der gleichen Klasse sowohl bei Abmessungen und ist zudem noch leichter.

    Das in Europa mir inzwischen zu viel in richtig “Wir beweisen, dass wir es auch können”, unabhängig vom Bedarf läuft habe ich auch schon oft genug geschrieben. Beispiel ATV: Szuper Frachter, aber daher auch unnötig teuer weil er alles kann und nun will die NASA eine andere Frachtverteilung und man müsste praktisch ein ATV-2 entwickeln.

    Doch beim SpaceX Hype sollte einem folgendes nicht entgehen: Die Firma lebt jetzt praktisch von der NASA und der ISS. Alle weiteren Visionen wird Elon Musk aber selbst finanzieren müssen, denn ich sehe kein Marsprogramm am Horizont. Das gibt er sogar selber zu:
    http://www.spacenews.com/civil/120531-spacex-dragon-capsule-splashes-down-pacific.html
    “Musk said the mission would not have been possible, and indeed SpaceX might not even exist, were it not for NASA.

    “We would have died were it not for NASA,” Musk said.”

    Ob es wirklich neue Segmente gibt,w enn die Kosten sinken? Zur Wiederverwendbarkeit gabs mal in einem Interview die Angabe 60% des regulären Preises, aber das sind noch immer Zig Millionen pro Flug. Dabei wird gerne vergessen, dass die Nutzlast ja viel teurer ist. Selbst bei in Serie gefertigten kommunikationssatelliten macht heute ein Start nur 25 bis 35% der Gesamtkosten aus. Okay, dann sinken diese vielleicht um 15 bis 20% – damit erschließen sich neue Segmente?

    Seit dem Space Shuttle bin ich sehr sehr vorsichtig, was die Prognose der Wirtschaftlichkeit von Anwendungen im Weltraum angeht.


  8. Vielleicht sollte man das Undenkbare tun und überlegen, ob Europa hier von Amerika vielleicht etwas lernen könnte? Unternehmergeist wird hier oft zu skeptisch gesehen, wer etwas wagt und ausprobiert, wird dafür eher bestraft als belohnt – kein Wunder, wenn wir dann auf Milliarden-Subventionen für die Ariane sitzenbleiben und teure High-Tech Raumfahrzeuge entwickeln, die dann nur vier Mal eingesetzt werden, weil die Weiterentwicklung zu teuer kommt…

    Ich glaube, Musk hat klargemacht, dass COTS, CCDEV und Falcon 9/Heavy Satellitenstarts etc. für ihn nur Zwischenschritte sind: Sie versorgen seine SpaceX mit Geld, das er zur Entwicklung eines vollständig wiederverwendbaren Systems braucht. Gelingt das, dürften die Kosten tatsächlich deutlich fallen und ganz neue Kundensegmente anziehen. Gelingt es nicht, hat man es wenigstens versucht. Nichts versuchen und dann darüber jammern wird allerdings auf jeden Fall scheitern.

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