Was ist ein Weltraumlift?

Beim Thema Raumfahrt stolpern wir immer wieder über den Begriff des Weltraumlifts oder auch Weltraumaufzug. Nur selten wird dabei jedoch erklärt, was eigentlich hinter dem Begriff steht. Meine erste eigene Vorstellung war ein riesiger Turm, der bis in den Weltraum reicht. Doch damit hat es herzlich wenig zu tun.

Der Weltraumlift ist kein Turm

Meine damalige Vorstellung eines Turmes kam der ursprünglichen Idee trotzdem erstaunlich nahe. Vom Eiffelturm inspiriert – damals noch das höchste Gebäude der Welt – erdachte sich der russische Weltraumpionier Konstantin Ziolkowski 1895 einen 35.786 Kilometer hohen Turm.

Nach heutigen Erkenntnissen wissen wir: Die Idee ist reinste Utopie. Nicht nur der Materialaufwand, sondern auch die Statik macht der reizvollen Vorstellung einen dicken Strich durch die Rechnung. Ein Tausende Kilometer hoher Turm wäre von keinem Sockel der Welt zu tragen. Davon abgesehen war schon das Burj Khalifa eine Herausforderung im Bau. Um das Baumaterial in bis dato ungekannte Höhen zu befördern, waren ganz neue Herangehensweisen notwendig.

Die Lösung ist ein Seil

Die Lösung für das Turm-Problem entstammt auch einem Russen. Der Phsysiker Juri Arzatanow schlug 1959 vor, ein Seil von einem geostationären Satelliten herabzulassen. Dieses sollte zwischen dem Erdboden und einem großen Gegengewicht hinter dem geostationären Orbit straff gespannt sein. An diesem Seil könnte dann der eigentliche Aufzug entlanglaufen.

Lange Zeit waren die Arzatanows Arbeiten zum Weltraumlift international weitgehend unbekannt. Erst seit den 90er Jahren wird sich ernsthafter Gedanken darüber gemacht, wie man den Weltraumlift umsetzen könnte. Dafür braucht es aber ein Seil, das den enormen Belastungen stand hält. Je länger das Seil ist, desto geringer muss übrigens das Gegengewicht sein, um das Seil auszubalancieren. Daher geht man sogar eher von einem 100.000 Kilometer langen Seil aus, das man für den Weltraumlift benötigt. Das ist etwa ein Dreifaches der knapp 36.000 Kilometer, die mindestens nötig sind.

2004 gelang es einer Gruppe von Wissenschaftlern an der Cambridge-Universität immerhin, einen 100 Meter langen Faden aus Kohlenstoffnanoröhren herzustellen. Dessen Zugfestigkeit erwies sich im Verhältnis zum Gewicht 100-fach so stark wie Stahl. Von den 100.000 Kilometern, geschweige denn der nötigen Dicke war dieser Faden jedoch – im wahrsten Sinne des Wortes – meilenweit entfernt.

Wozu überhaupt ein Weltraumlift?

Bis vor kurzem Betrug der Preis, um Nutzlast ins All zu bringen, noch rund 20.000 Dollar pro Kilogramm. Auch wenn SpaceX mittlerweile Starts für 1.400 Dollar pro Kilogramm ausspricht, könnte man mittels eines Weltraumlifts die Kosten nochmals drastisch auf 200 Dollar pro Kilogramm reduzieren.

Außerdem bringt uns ein Weltraumlift den Sternen ein großes Stück näher. Riesige Weltraumstationen könnten entstehen. Auch Raumschiffe könnten von diesen Stationen starten. Sämtlicher Energieaufwand um die Erdgravitation zu überwinden, fiele damit weg. Außerdem könnte man mit einem Lift auch hochsensible Geräte transporieren, wie beispielsweise Teleskope.

Auch der Weltraumtourismus könnte einen richtigen Boom erleben, wenn man Mensch und Material viel einfacher ins All befördern kann. Eine weitere Visionen ist die Stromgewinnung durch riesige Solaranlagen im Orbit.

Aktueller Stand

Auch wenn das Prinzip an sich einfach klingt, liegen noch viele Steine im Weg zum Weltraumlift. Das Seil ist dabei nur das prominenteste Problem. Die Tauglichkeit der Kohlenstoff-Nanoröhren wird außerdem angezweifelt.

So ein Fahrstuhl müsste auf dem Tausende Kilometer langen Weg zudem mit Strom versorgt werden. Über Sonnenenergie ließe sich ein solcher Fahrstuhl zwar gut selbst versorgen, aber die technische Herausforderung wäre immens. Der Fahrstuhl und das Seil müsste schließlich auch gewartet werden. Eine Störung auf dem Weg zwischen Erde und Station, ließe sich nicht mal eben schnell beheben.

Auch der Standort für einen solchen Lift ist wichtig. Im Interesse aller Nationen wäre ein Lift auf neutralem Gewässer denkbar. Um den Lift müsste eine gigantische Flugverbotszone erbaut werden. Doch selbst wenn man versehentliche oder beabsichtigte Beschädigungen durch Flugzeuge verhindern kann, stellen die zahlreichen Satelliten und Weltraumschrott große Gefahr für den Lift dar.

Während der Reise muss der Lift und sein Inhalt gut geschützt vor den Änderungen der Temperatur und des Drucks geschützt sein. Für den Personentransport wirkt die deutlich schnellere Reise per Rakete dann doch deutlich reizvoller, Gewicht und Größe des Gondel und seiner Nutzlast zusätzliche Herausforderungen an das Seil stellen dürften.

Derzeit arbeiten unter anderem das japanische Bauunternehmen Obayashi, als auch das amerikanische Unternehmen LifePort an einem möglichen Weltraumaufzug. Doch damit aus der Fiktion Realität wird, müssen noch viele Antworten auf aktuelle Herausforderungen gefunden werden. Bis dahin ist ein gewisser Elon Musk womöglich schon auf dem Mars.


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