{"id":4845,"date":"2011-05-30T00:19:42","date_gmt":"2011-05-29T22:19:42","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=4845"},"modified":"2011-05-30T08:09:10","modified_gmt":"2011-05-30T06:09:10","slug":"die-okonomische-iss-versorgung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2011\/05\/30\/die-okonomische-iss-versorgung\/","title":{"rendered":"Die &ouml;konomische ISS Versorgung"},"content":{"rendered":"<p>Willkommen bei einem neuen Aufsatz in der Rubrik: &#8222;Wir wissen es besser als die NASA&#8220; (was angesichts des derzeitigen Chaoses dort auch wirklich kein Problem ist). Nehmen wir mal an, man h&auml;tte die ISS richtig geplant und dazu geh&ouml;rt auch ein echtes Versorgungskonzept. Die ISS soll nach den derzeitigen Planungen noch 9 Jahre betrieben werden, Weitere 13 Jahre wurde sie aufgebaut. Selbst wenn ein Transporter nur einmal pro Jahr sie anfliegt, kommt da also eine sch&ouml;ne Anzahl an Exemplaren zusammen.<\/p>\n<p>Entsprechend sind auch Kosten recht hoch, wenn der Transport zu teuer ist oder die Nutzlast zu gering. Auf der Erde gibt es verschiedene G&uuml;ter zu transportieren: sperriges Frachtgut wie Lebensmittel, Paletten, Wasser, Benzin, Druckgas. Kennen Sie einen Transporter der mehrere dieser G&uuml;ter bef&ouml;rdert? Also den M&ouml;beltransporter, der auch Wasser, Druckgas und Treibstoff bef&ouml;rdert? Nein? Das liegt wohl daran, dass man hier auf der Erde &ouml;konomisch denkt und nicht meint die eierlegende Wollmilchsau erfinden zu m&uuml;ssen. Ganz anders wird es wenn Raumfahrtagenturen sich demselben Thema annehmen, dann kommen genau solche Wolpertinger raus.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>Das bedeutet: Pro Transporter nur ein Frachtgut. Also einer f&uuml;r:<\/p>\n<ul>\n<li>Wasser \/ Druckgas<\/li>\n<li>Treibstoff<\/li>\n<li>Fracht im Druckbeh&auml;lter<\/li>\n<li>Paletten<\/li>\n<\/ul>\n<p>Bis auf die Cygnus sind alle Transporter Multitalente. Das HTV kann Fracht und Paletten. Das Shuttle konnte Fracht und Paletten. Die Progress k&ouml;nnen Treibstoff, Gase, Wasser, Fracht und das ATV auch. Bei den Progress gibt es sogar zwei Typen, der eine mehr f&uuml;r den Treibstofftransport ausgelegt und der andere mehr f&uuml;r den Frachttransport. Die Dragon kann wie das HTV Fracht und Paletten und zugleich auch noch den R&uuml;cktransport.<\/p>\n<p>Warum das von Nachteil ist, zeigt sich am ATV. Dort befinden sich die Gas- und Wassertanks hinter dem Druckbeh&auml;lter. Selbst wenn man sie entfernt, bleibt die Doppelwand, die Leitungen und die Verst&auml;rkung der Struktur um ihr Gewicht aufzunehmen. Das gilt auch f&uuml;r die Treibstofftanks im hinteren Teil. Es ist auch nur m&ouml;glich den Treibstoff zu reduzieren, aber wegen der Doppelfunktion als Antriebstreibstoff kann er nicht komplett eingespart werden. Der Druckbeh&auml;lter vorne enth&auml;lt auch den Kopplungsadapter. Er kann daher nicht eingespart werden, selbst wenn es keine Fracht in ihm zu bef&ouml;rdern g&auml;be.<\/p>\n<h3>Daher Vorschlag 1: Ein Transporter pro Frachtsorte.<\/h3>\n<p>Europa h&auml;tte sich auf Treibstoff beschr&auml;nken k&ouml;nnen: Die EPS Oberstufe hat schon lagerf&auml;hige Treibstoffe und das Triebwerk ist wiederz&uuml;ndbar. H&auml;tte man an die EPS-Oberstufe ein Avionikteil angebracht, wie das des ATV mit kleinen Triebwerken, so h&auml;tte man einen reinen Treibstofftransporter. Die Vorteile w&auml;ren neben viel kleineren Entwicklungskosten offensichtlich: Das Aestus-Triebwerk nutzt den Treibstoff besser aus, man ben&ouml;tigt rund 10% weniger davon. Die Avionik k&ouml;nnte auch die VEB ersetzen und so rund 1,5 t Gewicht einsparen (klappte als kombiniertes Gef&auml;hrt ja schon bei den KH1-8 Satelliten gut). Selbst ohne, w&auml;re ein reiner Treibstofftransporter f&uuml;r rund 12 t Treibstoff gut &#8211; mehr als 50% Nutzlastgewinn verglichen mit dem ATV.<\/p>\n<p>Russland kann wegen der kleinen Nutzlasth&uuml;lle der Sojus keine gro&szlig;en Druckbeh&auml;lter starten. Daher w&auml;re ein eigener Wasser\/Gastransporter sinnvoll. Das Servicemodul der Progress k&ouml;nnte einen Kopplungsadapter mit einer Betankungseinrichtung transportieren, angeschlossen an einen Wassertank und einer oder mehreren Druckgasflaschen je nachdem ob nur Wasser oder auch Gase transportiert werden sollen. Tank- und Frachteinheit w&uuml;rden entfallen. Das Problem der heutigen Progress ist das Wasser\/Druckgas in vielen kleinen Tanks bef&ouml;rdert wird, anstatt einem gro&szlig;en Tank und einem Druckgastank zur F&ouml;rderung. Die Menge ist daher auf rund 450 kg pro Flug begrenzt.<\/p>\n<p>Anstatt dem HTV in der heutigen Form w&auml;re ein reiner Frachttransporter f&uuml;r die Bef&ouml;rderung von Racks sinnvoll (weder Cygnus noch Dragon k&ouml;nnen diese aufgrund ihrer Gr&ouml;&szlig;e bef&ouml;rdern).<\/p>\n<p>Die Dragon in der heutigen Form ist geeignet f&uuml;r den Transport von Paletten (im Erweiterungszylinder) und den R&uuml;cktransport von Ergebnissen. Das Hauptproblem ist, dass diese beiden Anforderungen recht gering sind. Man ben&ouml;tigt nicht viele Paletten und auch nur 1000 bis 1.500 kg Fracht die zur Erde zur&uuml;ckgebracht werden. Ein Flug pro Jahr w&uuml;rde ausreichen. F&uuml;r den Frachttransport ist die Kapsel aber nur bedingt geeignet. Ihr Volumen ist zu klein und sie ist unn&ouml;tig massiv f&uuml;r den Job. Doch auch die Cygnus ist nicht ideal. Sie ist zu klein f&uuml;r Standardracks und sie leidet unter dem Volumenproblem: Ihr Druckbeh&auml;lter hat einen Durchmesser von 3,0 m bei einer L&auml;nge von 3 m. Geht man &uuml;ber auf 4,4 m Durchmesser und 4 m l&auml;nge, also die Abmessungen von HTV und ATV, so steigt die Oberfl&auml;che (verantwortlich f&uuml;r die Masse) um den Faktor 95%, das Volumen (verantwortlich f&uuml;r die bef&ouml;rderte Fracht) aber um 186% &#8211; es lohnt sich einfach gro&szlig;e Transporter zu bauen.<\/p>\n<h3>Vorschlag 2: Nicht nur die Nutzlast optimieren, sondern auch die Kosten<\/h3>\n<p>Gehen wir von einer neutralen Kostenbetrachtung aus. Neutral hei&szlig;t man schaut sich mal die Kosten an. Was verursacht die Kosten? Sicher nicht die Druckbeh&auml;lter. Es sind die Buse, mit der Stromversorgung, Lageregelung, Computern, Thermalkontrolle. Satelliten arbeiten heute einige Jahre bis Jahrzehnte. Diese Avionikbusse vergl&uuml;hen aber mit dem Rest der Transporter bei jedem Einsatz. Sinnvoll w&auml;re es daher sie wiederzuverwenden. Zumindest bei den Transportern mit Druckfracht, die keine Fl&uuml;ssigkeiten und Gase transferieren m&uuml;ssen sollte dies recht einfach sein. Es m&uuml;sste eben der Frachtbeh&auml;lter zwei Adapter haben. Einen zur ISS hin und einen zum Bus. Nach dem Verlassen der Station bremst der Bus zuerst ab, sodass der Bus vergl&uuml;ht, trennt ihn ab und z&uuml;ndet gleich wieder um sich selbst in eine sichere Bahn zu bringen. Das Problem ist nur dass dies zeitkritisch ist, da zwischen erster Z&uuml;ndung und Vergl&uuml;hen nur etwa 30-40 Minuten liegen. Es muss also automatisch geschehen. Es muss aber nicht optimal sein &#8211; es reicht wenn die Bahn eine Mindesth&ouml;he von 200 km hat, es muss nicht dieselbe Bahn wie vorher erreicht werden. Dann hat man gen&uuml;gend Zeit um sie in Ruhe anzuheben.<\/p>\n<p>Auf der anderen Seite spart dies nicht nur einen Bus ein, sondern erh&ouml;ht auch die Nutzlast. Denn der Druckbeh&auml;lter der beim zweiten Start vom Avionikbus abgeholt wird ben&ouml;tigt diesen nicht und ist so um 4-5 t leichter (HTV\/ATV). Entsprechend kann die Nutzlast h&ouml;her werden. Beliebig oft geht das Spiel allerdings nicht, da jeder Transporter etwa 10% seines Eigengewichts als Treibstoff ben&ouml;tigt. Dazu kommt noch Treibstoff um den Avionikteil am Vergl&uuml;hen zu verhindern. Der Treibstoff f&uuml;r folgende Man&ouml;ver muss auch mitgef&uuml;hrt werden, erh&ouml;ht aber zugleich als Totgewicht den Treibstoffbedarf f&uuml;r dei ersten Missionen. Realistisch ist eine Wiederverwendung im Bereich von 2-4 Fl&uuml;gen sinnvoll, was immerhin 50-80% der Kosten des Avionikteils einspart.<\/p>\n<p>Wenn man noch weiter geht w&uuml;rde man die Transporter vielleicht modular gestalten, also nicht jedes Land seinen eigenen entwickelt. Auf Bauteilebene ist das ja schon heute der Fall (Druckbeh&auml;lter, Ann&auml;herungssensoren und Triebwerke). Noch weiter w&uuml;rde der Start mit dem billigsten Tr&auml;ger gehen, doch kommen wir sp&auml;testens dann in den Bereich der Fiktion, jenseits jeder politischen Unvernunft.<\/p>\n<h3>Die bemannte L&ouml;sung?<\/h3>\n<p>Das ist in der Tat eine offene Frage. Die Sojus ist bew&auml;hrt und hat seit 40 Jahren keinen Versager mehr aufzuweisen. Aber sie transportiert nur drei Astronauten. Ein neues System w&uuml;rde wohl im wesentlichen nur eine Kapsel mit Triebwerken ohne Serviceeinheit sein. Eine Wohnheit oder eine Serviceeinheit f&uuml;r langen Betrieb oder (wie bei Orion\/Apollo) f&uuml;r den Einsatz zum Mond ist bei ISS Fl&uuml;gen &uuml;berfl&uuml;ssig. 1974 konnte die NASA noch in acht Stunden ankoppeln. So lange k&ouml;nnte man es auch heute in einer engen Kapsel aushalten. Nur kostet ein neues bemanntes System bei den hohen Anforderungen sehr viel Geld und man h&auml;tte es schon vor Jahren entwickeln m&uuml;ssen.<\/p>\n<p>Die wahrscheinlich preiswerteste L&ouml;sung w&auml;re es die Sojus zu upgraden &#8211; die Wohneinheit entfernen und die Wiedereintrittseinheit vergr&ouml;&szlig;ern. Die eingesparten 1.370 kg f&uuml;r die Wohneinheit und die 1.000 kg mehr welche die Sojus 2A bef&ouml;rdern erlauben es diese um rund 2,95 m Durchmesser zu vergr&ouml;&szlig;ern. Das sollte dann f&uuml;r vier Astronauten, vielleicht 5 Astronauten (unten drei, oben zwei)? reichen. Man br&auml;uchte dann zwar immer noch zwei Kapseln, k&ouml;nnte aber die Mannschaft um 33% bis 66% erh&ouml;hen. Da derzeit nur 20 h in der Woche geforscht werden (ein Astronaut fiel den Einsparungen zum Opfer und die Russen forschen nicht, sodass netto nur eine halbe Kraft arbeitet) w&auml;ren zwei Astronauten eine Vergr&ouml;&szlig;erung der Zeit f&uuml;r die Forschung um rund 200%.<\/p>\n<p>Ich denke alles k&ouml;nnte klappen, wenn man an einer vern&uuml;nftigen L&ouml;sung interessiert w&auml;re &#8211; nur will man keine vern&uuml;nftige L&ouml;sung sondern jeder will sein System umsetzen. Entweder als Technikdemo, oder weil man nichts neues entwickeln kann und die eigene Raumfahrt mit den Frachttransporten finanziert oder man sucht eine schnelle L&ouml;sung um einen Transportauftrag seitens der NASA zu erhalten. Aber was ist schon bei einer Raumstation zu erwarten, deren Nutzungsdauer k&uuml;rzer als die Aufbauzeit ist?<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Willkommen bei einem neuen Aufsatz in der Rubrik: &#8222;Wir wissen es besser als die NASA&#8220; (was angesichts des derzeitigen Chaoses dort auch wirklich kein Problem ist). Nehmen wir mal an, man h&auml;tte die ISS richtig geplant und dazu geh&ouml;rt auch ein echtes Versorgungskonzept. Die ISS soll nach den derzeitigen Planungen noch 9 Jahre betrieben werden, [&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":[11,678,188,12,13,48,47,677],"class_list":["post-4845","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-raumfahrt","tag-atv","tag-cygnus","tag-dragon","tag-htv","tag-iss","tag-progress","tag-sojus","tag-versorgung","entry"],"a3_pvc":{"activated":false,"total_views":715,"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":4845,"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":15301,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2021\/04\/20\/nachlese-zum-human-landing-system-hls-kontrakt\/","url_meta":{"origin":4845,"position":1},"title":"Nachlese zum Human Landing System (HLS) Kontrakt","author":"Bernd Leitenberger","date":"20. April 2021","format":false,"excerpt":"\ufeffWie bereits bekannt und hier auch schon kommentiert, hat die NASA am Wochenende SpaceX den Vertrag \u00fcber das HLS in einer H\u00f6he von 2,89 Milliarden Dollar vergeben. Ich habe zuerst \u00fcberlegt, ob ich das in der Aprilnachlese zu SpaceX thematisieren sollte, aber da die Kritik daran eigentlich nur teilweise mit\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:\/\/vg01.met.vgwort.de\/na\/352f2778c491440a9f73c731c5880d09","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18511,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/01\/27\/musks-ki-rechenzentren-im-orbit\/","url_meta":{"origin":4845,"position":2},"title":"Musks KI-Rechenzentren im Orbit","author":"Bernd Leitenberger","date":"27. Januar 2026","format":false,"excerpt":"Bei meinem regelm\u00e4\u00dfigen Besuch des Space Reviews stie\u00df ich auf diesen Artikel: SpaceX, orbital data centers, and the journey to Mars. Ich hatte in meiner Nachlese schon erw\u00e4hnt das Elon Musk, nachdem er dies lange verschoben hat nun plant SpaceX an die B\u00f6rse zu bringen. Ich meinte aber, das l\u00e4ge\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:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/0ee72da693054bc3b5c3f00214a7e2b3","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":14192,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2019\/08\/03\/wernher-von-braun-und-sergej-korolow\/","url_meta":{"origin":4845,"position":3},"title":"Wernher von Braun und Sergej Korolow","author":"Bernd Leitenberger","date":"3. August 2019","format":false,"excerpt":"Die Welle der Mondlande-dokus hat auch eine sehr interessante Doku hervorgebracht, und zwar \u201eMondm\u00e4nner mit Hammer und Sichel\u201c. Es geht dabei um den Wettlauf im All, von Gagarin bis zur N-1. Vor allem um die dreht es sich. Das Format ist relativ authentisch. Nie zuvor habe ich von Russen, 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":"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/fc8f8fae3486407ba191d9f6e79f5c25","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18524,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/02\/06\/elon-musks-ki-rechenzentren-im-orbit-nochmals-nachgerechnet\/","url_meta":{"origin":4845,"position":4},"title":"Elon Musks KI-Rechenzentren im Orbit &#8211; nochmals nachgerechnet","author":"Bernd Leitenberger","date":"6. Februar 2026","format":false,"excerpt":"Ich habe mich ja schon mal mit diesem Thema besch\u00e4ftigt, in dem es vor allem um die Kosten und den wirtschaftlichen Unsinn ging - warum sollte ich ein Rechenzentrum in den Orbit bringen, wenn ich es billiger auf der Erde bauen kann und es auch gen\u00fcgend Gegenden gibt in denen\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\/78014052fde04012a2be60bd108cd4bb","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":4845,"position":5},"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":[]}],"jetpack_sharing_enabled":true,"amp_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4845","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=4845"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4845\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4845"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4845"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4845"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}