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Was kostet ein Raketenstart?

Delta 4Einführung

Die Kosten der Raumfahrt waren schon immer von einem Hauch der Ungewissheit umgeben. Dies gilt auch für Raketenstarts. Es gibt hier keine Festpreise. Es sind nicht einmal die Preise verschiedener Träger vergleichbar, da es Quersubventionen gibt. Doch gerade dies interessiert viele. Ich habe mich bemüht die verlässlichsten Informationen zusammenzutragen und hier zu veröffentlichen. Alle Angaben stammen von Ende 2002 - Mitte 2003.

Raketenstart <> Raketenstart

Selten werden die Kosten eines Starts öffentlich gemacht, doch selbst dann muss man genau hinsehen. Die NASA gibt z.B. nur die Kosten an, die ihr für den Start zusätzlich entstehen. Darin berücksichtigt ist also nicht, dass sie einen ganzen Weltraumbahnhof am Laufen halten muss. (Als Extrembeispiel hat die NASA bei einer Kongressanfrage für die Kosten der ISS einmal angegeben, dass der Start eines Space Shuttle minimal 83 Mill. $ kostet (ohne Missionsbetreuung), jedoch die Fixkosten des Shuttles 350 Mill. $ pro Flug (bei 8 Flügen pro Jahr) ausmachen.

Kommerzielle Kunden müssen neben der Rakete selbst noch die Kosten für den Start selber (Integration der Nutzlast, Treibstoff für die Rakete, Startvorbereitung und Durchführung, Anteil an den Betriebskosten des Weltraumbahnhofes) zahlen. Beim CSG in Französisch Guyana, wo sehr effizient gearbeitet wird, machte die Anfang der neunziger Jahre 20 % des Preises einer Ariane 4 aus, wobei kein staatlicher Startkomplex ohne Zuschüsse auskommt.

Bei kommerziellen Starts kommt noch eine Versicherung dazu. Diese deckt nicht nur den Start sondern alles ab was einem Satelliten passieren kann - Von einem Kran der auf einen Insat fiel und ihn zertrümmerte bis hin zum Ausfall im Orbit durch Sonnenstürme.

Alles Verhandlungssache

In den achtziger Jahren war es die Regel, das der Start eines Satelliten verhandelt wurde, manchmal auf 2-3. Dabei verhandelte Der Satellitenbetreiber mit dem "Launch Service Provider". Heute hat sich dies gewandelt. Zum einen verhandeln nun auch die Satellitenhersteller direkt mit den Anbietern von Raketenstarts. So konnte die Entwicklung der Delta 3 durch einen Rahmenvertrag finanziert werden, der 16 Nutzlasten fest buchte. Der Satellitenhersteller bietet also praktisch einen "All in one" Service an. Natürlich hat dieser auch eine bessere Position, denn es gibt nur etwa ein halbes Dutzend Hersteller von Kommunikationssatelliten in der Welt.

Das zweite ist, dass nun Satellitenflotten gebucht werden, der Hersteller eines Satelliten bucht Starts für mehrere Kunden oder ein Kunde bucht für eine Generation. Auch dadurch ist heute ein Preis Verhandlungssache - 6 Starts auf einmal die man an die Konkurrenz verloren haben schmerzen schon, zumal die Fixkosten in diesem Business nicht zu unterschätzen sind. Sowohl die Starts wie auch die Produktion wird von qualifiziertem Personal durchgeführt, dass man nicht einfach so mal feuern kann, wenn das Geschäft schlechter läuft.

Ariane 5 ECASubventionen

Es gibt zwar einige Firmen die seit etwa 10 Jahren versuchen eine Trägerrakete zu entwickeln, doch bislang sind alle gescheitert. Tatsache ist: Selbst die Weiterentwicklung einer Rakete ist heute nicht ohne eine Subvention zu erreichen. Dazu trägt auch die Konkurrenzsituation bei: Es gibt heute mit der Atlas, Delta, Proton, Zenit, Ariane und der Langen Marsch insgesamt Trägerraketen, die um 20-25 Satellitenstarts pro Jahr konkurrieren. Mit dem Rückgang der Starts seit 2001 (Durch Einbruch des Telekommunikationsmarktes) wird die Konkurrenzsituation noch schwerer.

So wurde für Ariane 5 schon gefordert, dass europäische Starts noch mehr von der Ariane 5 transportiert werden. Bei US Trägern macht dies 50 % aller Starts aus, bei Ariane 5 machen Aufträge der ESA oder von europäischen Regierungen 20% aus. Sowohl NASA wie auch DoD zahlen keine marktgerechten Preise. Sie subventionieren indirekt über den Betrieb des Weltraumbahnhofes und geben alle Aufträge nur an die beiden US Trägerraketen Delta und Atlas - Ohne Konkurrenz keine niedrigen Preise... Von 2003-2004 bekommen die US Hersteller sogar 1 Mrd. $ vom Staat, nur um die Einnahmeverluste aus dem kommerziellen Geschäft auszugleichen. Als Folge davon hat sich Boeing mit der Delta 4 völlig aus dem kommerziellen Markt zurückgezogen. Wozu auch um Aufträge konkurrieren, wenn der Staat einem die Starts auch so bezahlt...

Wie kann man die Kosten begrenzen?

Wie viel eine Rakete kostet kann nur der Hersteller wissen, doch in der Vergangenheit hat es sich gezeigt, dass man die Kosten über verschiedene Mechanismen senken kann:

Einfachere Technologie

Feststoffbooster sind erheblich preiswerter als flüssige Raketenstufen derselben Größe, innerhalb deren gibt es auch Abstufungen innerhalb der verwendeten Treibstoffe (Wasserstoff ist immer noch ein Treibstoff der mehr Anforderungen an die Technik stellt als Kerosin) und auch dem Anspruch an die Technologie: In den achtziger Jahren kostete alleine ein Haupttriebwerk eines Space Shuttles mehr als ein ganzer Start einer Delta 2, da es sehr effizient die Treibstoffe nutzt und mit hohem Brennkammerdruck arbeitet. So verwendet die Delta 4 ein Triebwerk, welches vom Shuttle Triebwerk abgeleitet ist, aber erheblich einfacher aufgebaut.

Andererseits steigt natürlich auch die Leistung mit einer anspruchsvolleren Technologie. Da man die größte Leistung in der letzten Stufe benötigt ergibt sich bei fast allen neuen Raketen, das man als erste Stufe Feststoffbooster nimmt, dann eine niedrigenergetische Zentralstufe und eine hochenergetische Oberstufe.

Serienproduktion

Dass man ein Gut billiger herstellen kann, wenn man größere Stückzahlen davon nutzt ist nichts neues. Man kann sich heute nicht mehr vorstellen, dass die USA im Jahre 1966 nicht weniger als 76 Starts durchführten, davon 75 eigene und nur ein kommerzieller Start (INTELSAT II F1). Dabei machte das Apollo Programm damals 2/3 des das NASA Budgets aus. Damals waren die Trägeraketen billig, weil sie weitgehend unverändert aus der militärischen Produktion übernommen wurden: Die USA produzierten 224 Thor, 131 Titan 2 und 383 Atlas Raketen als Interkontinentalraketen Bei einer Produktion dieser Größe kostete eine Thor 6.25, eine Atlas 8.34 und eine Titan nur 16.25 Millionen $. Dies dürfte auch der Grund sein, warum die Sowjets die Sojus Rakete über 40 Jahr lang nahezu unverändert produzierten. Auch von diesem Muster sind bislang über 1200 Raketen gebaut worden.

Es ist also wirtschaftlich möglichst hohe Produktionslose zu erreichen, wenn möglich ohne größere Änderungen an der Rakete. Arianespace hat als Ariane 4 eingeführt war gleich 50 Raketen auf einmal geordert, analog wurden 2002 ebenfalls ein größerer Auftrag für Ariane 5 erteilt - Mit einer Reduktion der Kosten von 170 auf 136 Millionen ¤ verbunden. Als Negativ Beispiel kann hier die Titan stehen: Seit dem Modell Titan 34D fliegt diese Rakete nur selten, dafür sind die Startkosten bei mittlerweile 2 Starts pro Jahr rapide angestiegen.

Quellen

Verlässliche Quellen sind selten. Ich habe folgende Quellen benutzt:

  1. Spaceref.com (http://www.spaceref.com)
  2. Mark Wades Enzyklopädie Astronautica (http://www.astronautix.com)
  3. Federal Aviation Administration (http://ast.faa.gov/)
  4. Spaceflight now! (http://spaceflightnow.com)
  5. Futron Corporation: The Space Launch Services Industry: The Space Launch Services Industry: Indicators and Trends (Artikel)

Alle Daten stammen von 2002/2005, sofern nicht anders vermerkt. Die letzten Jahrzehnte haben gezeigt, dass Startpreise eine sehr großen Fluktuation unterliegen.

Die Daten

Träger Trägerpreis Startpreis Nutzlast LEO Nutzlast GTO Nutzlast SSO Daten von
Space Shuttle 3 Milliarden $ pro Jahr 600 - 1000 Mill. $ je nach Startrate*** 24.600 kg 2.300 kg (mit IUS)   2006-2010
Ariane 5 136 Mill. Euro** 170 Mill. $ 21.700 kg 7.400 kg* 11.150 kg 2005
Ariane 5 ECA 125-155 Mill. Euro 160 Millionen Euro (2010, mit Subvention 145) 10.350 kg* 13.300 kg 2010
Atlas 1 75 Mill. $ 5.900 kg 2.255 kg    
Atlas 2 85 Mill. $ 6.580 kg 2.680 kg   1994
Atlas 2A/2AS 90-105 Mill. $ 6.920-8.600 kg 2:810-3:630 kg    
Atlas 5 401 90 Mill. $ 128,9 (2009, 401), 164 Mill. (2014, 401) 12500 kg 4950 kg    
Atlas 5 5xx 110-170 Mill. $ 213 Mill. $ (551,2006), 180 Mill (521) <20500 kg 5210-8670 kg    
Delta 2 7320/7420 45 Mill. $ (1998) 2867 kg    
Delta 2 7925 55-65 Mill. $ 5896 kg 1881 kg    
Delta 7925H   80,4 - 83,2 Mill. $ (2008/9)   2027 kg    
Delta 3 90 Mill. $ 3867 kg    
Delta 4 M 90 Mill. $ 8600 kg 3900 kg    
Delta 4 M (5,2) 100 Mill. $ 10300 kg 4640 kg    
Delta 4 M (5,4) 110 Mill. $ 13600 kg 6565 kg    
Delta 5 Heavy 148-160 Millionen $ 254 Millionen $ (2003), 350 Millionen $ (2014) 23000 kg 12700 kg    
Titan 2 30-40 Mill. $ 3175 kg    
Titan 4B 350-450 Millionen $ 433-500 Mill. $ (2001) 21640 kg 5760 kg    
Pegasus XL 12-15 Mill. $ 39,1 Mill $ (2008 443 kg    
Taurus XL   52,3 Mill. $ (2009) 1.275 kg      
Antares   75 -90 Mill. $ (2012) 5.100 - 6.000 kg      
Minotaur I   13-17 Mill $ 550 kg      
Minotaur IV   50 Mill $ (2010) 1.735 kg      
Falcon 1   7.9 Mill. $ 420 kg      
Falcon 9   54-59 Mill. $ (nach Website
83-97 bei veröffentlichten Startpreisen)
13200 kg 4850 kg****   2013
Falcon Heavy   135 Millionen $, 77 Millionen für einen "halben " Start 45000 kg 21.700?****   2013
H-2A 75-95 Mill. $ 9940-11730 kg 4400-5000 kg    
H-2B 114 Mill. $ (2009)   16500 kg 8000 kg    
J-1 40-50 Mill. $ 850 kg    
PSLV 15-17 Mill. $ 1000 kg 450 kg    
GSLV 35-45 Mill. $ 5000 kg 2500 kg    
VLS 5-7 Mill. $ 380 kg    
Shavit 1 10-15 Mill. $ 160 kg    
Langer Marsch 3   35-40 Mill. $ 4800 kg 1400kg    
Langer Marsch 3A   45-55 Mill. $ 7200 kg 2600 kg    
Langer Marsch 3B   50-70 Mill. $   5200 kg    
Langer Marsch 4B 15 Mill $ (2011) 2800 kg 1100 kg    
Shtil 0.1-0.3 Mill. $ 270-430 kg    
Zenit  (1,4 Mrd. Rubel 2014 nur Herstellungskosten: 41 Millionen $) 75-95 Mill. $ 15700 kg 6066 kg    
Rockot 12-15 Mill. $ 1900 kg    
Kosmos 12-14 Mill. $ 1400 kg    
Proton K 85 Mill. $ 90-98 Mill. $ 21.100 kg 4350 kg    
Proton M/Breeze 95 Mill. $ 100-112 Mill. $ (1,5 Mrd. Rubel 2014 nur Herstellungskosten: 44 Millionen $)   5550 kg    
Sojus 50 Mill. $ 70 Mill. Euro (Kourou) 5950 kg - 8240 kg 1800 kg-3000 kg 5.950 kg  

*: Einzige Rakete die zwei Nutzlasten befördern kann. Angabe für zwei Nutzlasten. 500 kg mehr Nutzlast, wenn nur eine Nutzlast mitgeführt wird.

**: Preis für das zweite Produktionlos. Drittes: 115 Millionen Euro, viertes (Auslieferung ab 2017): 112 Millionen Euro.

***: eine genaue Übersicht über das Space Shuttle Programm und seine Kosten finden sie auf der Seite "Die Kosten des Space Shuttles". Die NASA gab die Gesamtkosten für 135 Flüge mit Entwicklungskosten und Betrieb des KSC mit 208 Milliarden Dollar an, also 1,5 Milliarden pro Start. Der Tabellenwert beruht auf den jährlichen Kosten geteilt durch die durschschnittliche flugzahl von 3-5 nach dem Verlust der Columbia.

****: GTO-Orbit mit 28 Grad Bahnneigung, nicht energetisch gleichwertig mit den anderen GTO-Orbits von Ariane, Proton und Sealaunch.

Die folgende Tabelle habe ich für mein Buch über die Vega erstellt und beruht auf neueren Daten, deckt aber nur die kleinen Träger ab:

Träger

Starts

Zuverlässigkeit

Nutzlast LEO

Nutzlast SSO

Startpreis

Erststart

Vega

2

100%

2.500 kg

1.500 kg

32 Mill. ¤ (2012)

2012

Pegasus XL

40

90%

440 kg

180 kg

30 Mill. $ (2009)

1990

Minotaur I

10

100%

580 kg

331 kg

19 Mill. $ (2006)

2000

Minotaur IV

3

100%

1.735 kg

1.023 kg

50 Mill. $ (2010)

2010

Taurus 3110

9

66,6%

1.275 kg

882 kg

70 Mill. $ (2013)

1994

Falcon 1/1e

5

44,4%

900 kg

470 kg

11 Mill. $ (2009)

2006

Kosmos 3M

446

94,8%

1.300 kg

700 kg

14 Mill. $ (2003)

1967

Rockot

16

87,5%

1.850 kg

1.100 kg

20 Mill. $ (2005)

1994

Strela

1

100%

1.600 kg

800 kg

11 Mill. $ (2001)

2003

Dnepr

17

94,1%

3.700 kg

1.750 kg

24 Mill. $ (2015)

1999

Start-1

7

85,7%

632 kg

186 kg

9 Mill. $ (2004)

1993

Shtil 3

2

100%

430 kg

-

1 Mill. $ (1999)

1998

Langer Marsch 4B

15

100%

-

2.200 kg

20 Mill. $ (2001)

1999

Langer Marsch 4C

7

100%

-

2.700 kg


2006

Langer Marsch 2D

14

100%

3.200 kg

1.600 kg

23 Mill. $ (2004)

1992

PSLV

20

90%

-

1.700 kg

19 Mill. $ (2004)

1993

Epsilon

1

100%

1.200 kg

450 kg

37 Mill. $ (2013)

2013

Artikel zuletzt geändert am 23.5.2014

 
© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
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