{"id":10733,"date":"2015-01-05T15:21:21","date_gmt":"2015-01-05T14:21:21","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=10733"},"modified":"2015-01-05T15:21:21","modified_gmt":"2015-01-05T14:21:21","slug":"der-ideale-iss-transporter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2015\/01\/05\/der-ideale-iss-transporter\/","title":{"rendered":"Der ideale ISS-Transporter"},"content":{"rendered":"<p>Die ISs muss mit Fracht versorgt werden. Sinnvollerweise minimiert man daf&uuml;r die Kosten. Doch derzeit funktioniert dies bei allen Transportern sehr ineffektiv. Zuerst einmal haben wir zwei Typen von transportieren: Einmal die Transporter die alles k&ouml;nnen, also Treibstoff transportieren, Wasser und Gas. Daneben auch Fracht in einem Druckmodul. Die zweite Gruppe kann nur Fracht in einem Druckmodul und eventuell Ersatzteile die man au&szlig;en anbringt. In der Ankopplungsweise gibt es auch Unterschiede. Die erste Art koppelt am russischen Teil an die zweite an den US-Teil. Das h&auml;ngt mit der Fracht zusammen: Nur die russischen Kopplungsadapter erlauben den Transfer von Wasser und Treibstoff in Vorratstanks des Sarja Moduls. Nur bei der Ankopplung im russischen Teil kann man die Bahnh&ouml;he der ISs ver&auml;ndern ohne sie in Rotation zu versetzen.<\/p>\n<p>Was aber beide Transporter vereint, ist die Tatsache dass sie alle nach der Mission beim Wiedereintritt vergl&uuml;hen, damit ein Raumschiff, das allen Standards eines Satelliten gebaut wurde, also mit nicht betr&auml;chtlichen Kapitalmitteln. Ich halte das f&uuml;r Verschwendung und m&ouml;chte hier eine Alternative skizzieren.\u00a0 Zuerst mal eine Analyse. Es macht Sinn die Funktionen zu trennen, also einen Transporter nur f&uuml;r den Transport von Treibstoff und Wasser und einen f&uuml;r die Druckfracht zu bauen. Gase werden bei beiden st&uuml;ckweise in die Atmosph&auml;re entlassen und k&ouml;nnen auch im Druckbeh&auml;lter transportiert werden, prinzipiell auch Wasser, das dann eben in Kanistern umgef&uuml;llt werden muss.<!--more--><\/p>\n<p>Ein Transporter f&uuml;r Fl&uuml;ssigkeiten hat einen entscheiden Vorteil: Der Nutzlastanteil ist sehr viel h&ouml;her. Beim ATV wiegt das komplette Antriebssystem mit Triebwerken, Leitungen, Druckgastanks und Fl&uuml;ssigkeitstanks 1.500 kg bei maximal 6.760 kg Inhalt, also 1\/5,5 der Gesamtmasse. Bei den <a href=\"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/space-shuttle-versorgungssystem.shtml\">MPLM<\/a> als einfache Druckbeh&auml;lter wiegt dieser 4.800 kg bei maximal .9500 kg Nutzlast, also 1\/3 der Gesamtmasse. Man kann also doppelt so viele Fl&uuml;ssigkeiten transportieren wie Fracht im Druckbeh&auml;lter. Das Verh&auml;ltnis wird bei mehr Fl&uuml;ssigkeiten sogar noch g&uuml;nstiger da das Gewicht der Tanks nicht so schnell wie ihr Volumen ansteigt.<\/p>\n<p>Sinnvollerweise baut man also einen reinen Fl&uuml;ssigkeitstransporter, der am russischen Teil andockt. f&uuml;r die folgenden Betrachtungen nehme ich die Daten des ATV als Basis, da mir durch meine Buch Recherche von dem am meisten Daten vorliegen. W&uuml;rde man das Servicemodul nur mit dem Kopplungsadapter ausr&uuml;sten und verl&auml;ngern um mehr Treibstoff und Wasser aufzunehmen. Basierend auf den Daten des ATV w&uuml;rde dieses dann trocken 7.014 kg wiegen und 13.246 kg Treibstoff und Wasser zuladen. Davon sind 2.060 kg f&uuml;r die Mission n&ouml;tig. Bei mindestens 3.600 kg Treibstoffbedarf pro Jahr und (gesch&auml;tzten) 2 t Wasser pro Jahr braucht man einen Transporter alle zwei Jahre. Bisher ist ein ATV maximal 180 Tage an die ISS angekoppelt. Damit sinken die Kosten f&uuml;r diesen Posten drastisch. n&auml;mlich auf knapp die H&auml;lfte.<\/p>\n<p>Das zweite ist der reine Frachttransport. Hier ist mein Ansatz der den kosteng&uuml;nstigeren\u00a0 Druckbeh&auml;lter von dem kostenintensiven Servicemodul zu trennen. Jedes Servicemodul sollte mehrere Missionen durchf&uuml;hren k&ouml;nnen, verloren geht nur der Druckbeh&auml;lter. Eine Mission k&ouml;nnte so aussehen:<\/p>\n<p>Eine Rakete startet nur das Servicemodul, das auf dem obigen Fl&uuml;ssigkeitstransporter aufbaut. Es hat Treibstoffvorr&auml;te f&uuml;r mehrere Missionen, f&uuml;hrt kein Wasser mit und kelne Betankungseinrichtungen.<\/p>\n<p>Ein zweiter Start startet ein Druckmodul mit zwei Kopplungsadaptern. Einem f&uuml;r das US-Segment und einem f&uuml;r den russischen Teil. An diesem koppelt an den russischen Kopplungsadapter dann das Servicemoduls an. Um den Treibstoffbedarf zu verringern sollte dieser in eine m&ouml;glichst hohe Bahn transportiert werden. Dann bringt das Servicemodul den Druckbeh&auml;lter ans US-Segment wo er f&uuml;r einige Zeit an der IS\u00b4S verbleibt. Schlie&szlig;lich wird er mit M&uuml;ll beladen, koppelt ab und die Kombination senkt die Bahn soweit ab, dass der tiefste Punkt in 80 km H&ouml;he liegt. Daf&uuml;r braucht dieses Gef&auml;hrt schubkr&auml;ftigere Triebwerke als das ATV, denn das muss schnell gehen. Denn kurz darauf wird der Druckbeh&auml;lter abgetrennt, das Servicemodul dreht sich und erh&ouml;ht erneut die Bahn.<\/p>\n<p>Ich habe das mal durchgerechnet. Bei 100 m\/s f&uuml;r Man&ouml;ver vor dem Ankoppeln, das ankoppeln und abkoppeln und 94 m\/s um eine 400 km Kreisbahn in eine 400 x 80 km Bahn\u00a0 zu verwandeln (analog derselbe Betrag um sie wieder anzuheben) dann kann man mit den 13,2 t Treibstoffvorr&auml;ten genau 5 Missionen durchf&uuml;hren. Der Druckbeh&auml;lter ist verh&auml;ltnism&auml;&szlig;ig preiswert. der kleine f&uuml;r die Cygnus kostet 20 Millionen Euro. Nimmt man 40 Millionen f&uuml;r einen doppelt so gro&szlig;en an plus 10 Millionen Euro f&uuml;r einen zweiten Kopplungsadapter und 200 Millionen Euro f&uuml;r ein Servicemodul so sieht die Rechnung so aus<\/p>\n<p>1 x Servicemodul : 200 Millionen Euro<\/p>\n<p>5 x Druckbeh&auml;lter: 250 Millionen Euro<\/p>\n<p>6 x Starts und Missionsdurchf&uuml;hrung: 1020 Millionen Euro<\/p>\n<p>Das sind Gesamtkosten von 1470 Millionen Euro. Der Reine Druckbeh&auml;lter kann bei dem Frachtanteil der MPLM rund 13.500 kg Fracht pro Mission (bei 20.250 kg Startmasse) bef&ouml;rdern, das sind dann 67.500 kg f&uuml;r diese Summe oder 21.800 Euro pro Kilogramm. Zum Vergleich, das ATV liegt derzeit bei 7,1 t Nutzlast bei 63.300 Euro\/kg und der billigste US-Anbieter (SpaceX) bei 64.000 Euro\/kg (Dollarkurs 1,25 zu 1).<\/p>\n<p>Noch etwas billiger aber nicht mehr sehr viel, wird es wenn man das Servicemodul ohne Treibstoff startet (dann reicht eine Sojus als Tr&auml;ger aus) und daf&uuml;r den f&uuml;r die Mission ben&ouml;tigten Treibstoff und das Druckgas im Druckbeh&auml;lter mitf&uuml;hrt und in das Servicemodul umf&uuml;llt. Die Fracht sinkt dann ab, um etwa 2 t Treibstoff und Gase, wahrscheinlich noch etwas mehr, weil man auch Tanks und Leitungen braucht. Wenn man 2,5 t weniger Nutzlast annimmt, ist man bei immer noch 11 t Fracht pro Mission, dann ist aber das Servicemodul praktisch unendlich lange nutzbar. Man braucht aber lange um die erstere L&ouml;sung zu toppen, denn nun sieht die Rechnung so aus:<\/p>\n<p>Fixkosten : 1 x Servicemodul + 1 x Start mit einer Sojus : 270 Millionen Euro<\/p>\n<p>pro Mission ein modifizierter (etwas teurerer) Druckbeh&auml;lter und ein Ariane 5 Start: 230 Millionen Euro pro Mission mit 11 t Nutzlast.<\/p>\n<p>Ohne die Fixkosten sind wir schon bei 20.900 Euro pro Kilogramm und die Differenz zu den obigen 21.800 Euro ist gering. Erst nach 28 Missionen w&auml;re diese L&ouml;sung preiswerter, sie ist zudem missionstechnisch deutlich aufwendiger und unendlich lange kann ein Servicemodul auch nicht arbeiten. Durch die 11 t pro Mission w&uuml;rde man bei 1 Mission pro Jahr auch so schon 5 Jahre lang es betreiben m&uuml;ssen.<\/p>\n<p>Ein effizienter Transporter w&auml;re auch w&uuml;nschenswert, weil nach Auslaufen das ATV die NASA einen viel h&ouml;heren Bedarf hat. F&uuml;r die CRS-2 Ausschreibung geht die NASA von 15,5 bis 21 t pro Jahr aus, die 40 t die beim ersten contrakt in 5 Jahren transportiert werden w&uuml;rden also gerade mal f&uuml;r 2 Jahre reichen. Ein Frachter mit 11 t Nutzlast w&uuml;rde nur zwei Starts pro Jahr erforderlich machen. Dann w&auml;re es nat&uuml;rlich ein US-System, doch mangels Zahlenmaterial ist es mit dem ATV einfacher durchzurechnen. In der Summe m&uuml;sste man so die Kosten f&uuml;r die NASA<\/p>\n<p>Basierend auf dem CRS-Kontraakt m&uuml;ssten ab 2016 die j&auml;hrlichen Kosten wenn die USA die Station so versorgen w&uuml;rden und auch den Treibstofftransfer ad&auml;quat zahlen w&uuml;rden rund 1,70 Milliarden Dolalr kosten. Mit meinem Alternativkonzept w&auml;ren es nur 580 Millionen Dollar, also eine enorme Ersparnis.<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/vg03.met.vgwort.de\/na\/f298abbdd6634a5bacaf085b572fddbe\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"\/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die ISs muss mit Fracht versorgt werden. Sinnvollerweise minimiert man daf&uuml;r die Kosten. Doch derzeit funktioniert dies bei allen Transportern sehr ineffektiv. Zuerst einmal haben wir zwei Typen von transportieren: Einmal die Transporter die alles k&ouml;nnen, also Treibstoff transportieren, Wasser und Gas. Daneben auch Fracht in einem Druckmodul. Die zweite Gruppe kann nur Fracht in [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":169,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[11,678,3815],"class_list":["post-10733","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-raumfahrt","tag-atv","tag-cygnus","tag-iss-transporter","entry"],"a3_pvc":{"activated":false,"total_views":476,"today_views":0},"jetpack_featured_media_url":"","jetpack-related-posts":[{"id":18419,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2025\/10\/02\/der-neue-rekordhalter-bei-der-bemannten-raumfahrt\/","url_meta":{"origin":10733,"position":0},"title":"Der neue Rekordhalter bei der bemannten Raumfahrt","author":"Bernd Leitenberger","date":"2. Oktober 2025","format":false,"excerpt":"\u2026 ist unfreiwillig Oleg Popolow. Die Geschichte zeigt, wo Russland heute in der Raumfahrt steht. Sie beginnt am 22. September 2022. Russland f\u00fchrt seit rund sieben Monaten Krieg gegen die Ukraine und hat Tausende Gefallene, Verwundete und gefangene Soldaten zu beklagen. Um die Verluste auszugleichen, wurde an diesem Tag eine\u2026","rel":"","context":"In &quot;M\u00fcnchhausens Kolumne&quot;","block_context":{"text":"M\u00fcnchhausens Kolumne","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/satire\/muenchhausen\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg01.met.vgwort.de\/na\/6566478af4c24587a85b9f439288056d","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18605,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/03\/13\/artemis-berechnungen\/","url_meta":{"origin":10733,"position":1},"title":"Artemis-Berechnungen","author":"Bernd Leitenberger","date":"13. M\u00e4rz 2026","format":false,"excerpt":"Wie ihr vielleicht schon mitbekommen habt, gibt es im Artemisprogramm Neuigkeiten. Da wurde zuerst eine neue Erdorbitmission zur Erprobung der Lander eingeschoben, Artemis III wird also nicht auf dem Mond landen. Die zweite Neuerung war das die Oberstufe EUS wegf\u00e4llt. Zuerst mal dazu. Ein Bericht des OMG, so eine Art\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg07.met.vgwort.de\/na\/8003982d62154aaf9914aedb1248c232","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18465,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2025\/11\/07\/neues-zu-artemis-blue-origin-und-spacex\/","url_meta":{"origin":10733,"position":2},"title":"Neues zu Artemis, Blue Origin und SpaceX","author":"Bernd Leitenberger","date":"7. November 2025","format":false,"excerpt":"Hallo. Ich wei\u00df, ich habe mich in den letzten Wochen etwas rar gemacht. Ich hatte zum einen viel zu tun, dann noch eine OP am Handgelenk, etwas an meinem Buch geschrieben und derzeit ist auch meine Winterdepression wieder st\u00e4rker, sodass ich lieber spiele als Artikel zu verfassen. Es hat sich\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg04.met.vgwort.de\/na\/76454a00a29844c79745dc13a13341de","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18393,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2025\/09\/18\/die-falcon-9-eine-nachlese\/","url_meta":{"origin":10733,"position":3},"title":"Die Falcon 9 &#8211; eine Nachlese (1)","author":"Bernd Leitenberger","date":"18. September 2025","format":false,"excerpt":"Nachdem \"SimonVR\" mich darauf aufmerksam gemacht hat, dass mein Falcon 9 Artikel sowie der \u00fcber die Entwicklung der Falcon 9 doch etwas abgehangen ist, denke ich, mache ich mal einen Blog dazu. Zuerst mal, worum es hier NICHT geht: n\u00e4mlich eine Einsatzgeschichte der Falcon 9. Ebenso habe ich die wirtschaftliche\u2026","rel":"","context":"In &quot;SpaceX&quot;","block_context":{"text":"SpaceX","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/spacex\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/8d7fcc876a9d4ed4b27890b8d59e8e87","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18634,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/04\/11\/wie-kommt-galileo-zu-jupiter\/","url_meta":{"origin":10733,"position":4},"title":"Wie kommt Galileo zu Jupiter?","author":"Bernd Leitenberger","date":"11. April 2026","format":false,"excerpt":"Inzwischen habe ich beim Schreiben des Buchs \u00fcber die Raumsonde Galileo die Computer hinter mir gelassen und bin gerade beim Durcharbeiten der wechselvollen Geschichte der Mission. Damit wir alle auf dem gleichen Stand sind, mal hier eine kleine Zusammenfassung, wie Galileo zum Jupiter kommen sollte: Bei Projektbeginn war ein Start\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/67742b596a42421d95a9f5f4ec0d8b69","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18695,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/06\/06\/nasa-chaos-um-blue-moon-und-artemis-3\/","url_meta":{"origin":10733,"position":5},"title":"NASA Chaos um Blue Moon und Artemis 3","author":"Bernd Leitenberger","date":"6. Juni 2026","format":false,"excerpt":"Es gab ja letzte Woche die Explosion einer New Glenn auf der Startrampe. Das sah dramatisch aus und wie immer beim \u201eNew Space\u201c wei\u00df man bisher nichts \u00fcber die Ursache. Es wird eben nur noch kommuniziert was positiv ist, sodass die Sch\u00e4den nicht so schlimm sind wie man meint und\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"\/img\/bluemoon-mki-mockup.png","width":350,"height":200,"srcset":"\/img\/bluemoon-mki-mockup.png 1x, \/img\/bluemoon-mki-mockup.png 1.5x, \/img\/bluemoon-mki-mockup.png 2x, \/img\/bluemoon-mki-mockup.png 3x, \/img\/bluemoon-mki-mockup.png 4x"},"classes":[]}],"jetpack_sharing_enabled":true,"amp_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10733","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/169"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10733"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10733\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10733"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10733"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10733"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}