Bordenergieversorgung

Unter Bordenergieversorgung (BEV) versteht man die Theorie und die Technik der Energie-Speicherung und Energie-Umwandlung. Die hauptsächlich in der Raumfahrt verwendete Energie-Form ist die der „premium“ Energie, der elektrischen Energie. Diese Energie-Form wird für alle Systeme und Sub-Systeme in der unbemannten, sowie der bemannten Raumfahrt verwendet. Zu ihnen können folgende Geräte und Anlagen gehören:

Lebenserhaltungssysteme
Recycling- /Wiederverwertungssysteme
Steuerungssysteme (Gesamtsystem)
Regelungssysteme (Einzelsysteme)
Navigation/Positionsbestimmung
Messanlagen der Sensoren
Kommunikation und Datenübertragung

Primärenergieversorgung[Bearbeiten]

Zu ihnen gehören sämtliche elektrochemische Energiespeicher die zum einmaligen Gebrauch gedacht sind. Einmalige Energiespeicher werden in Trägerraketen sowie in unbemannten, aber auch in bemannten Raumfahrzeugen verwendet. Je nach konzeptionellen Entwurf werden sie als Hauptenergiequelle oder als Reserve- und Notfall-Energieversorgung verwendet. Zudem können solche Einweg-Energiespeicher in Satelliten als kurzzeitige Hochleistungs-Energiequelle herangezogen werden. Die Einsatzdauer solcher Energiesysteme kann sich von einigen wenigen Stunden bis zu einigen Wochen erstrecken. Ausschlaggebend ist die notwendige Energie der Bordsysteme sowie der gesamte Energiebedarf während eine Mission. Die technische Ausrüstung von Primär-Energiezellen ist stark Mission abhängig und variiert je nach erforderlichen

Energiebedarf,
Einsatzdauer,
Strombelastung,
Arbeitstemperatur, vorgegebene
Gesamtmasse sowie dem
Gesamtvolumen eines Raumfahrzeuges.

Heute sind aus Kostengründen bei der Primären-Energieversorgung die Silberoxid-Zink-Primärzellen-Batterien im Einsatz. Zu Beginn der Raumfahrt hat auf die Quecksilber-Zink-Primärzellen-Batterien zurückgegriffen. In moderner Zeit hat sich die Lithium-Anode als effiziente Konkurrenz bewährt. Sie liefert Energiedichten bis zu 450 Wh/kg. Weil die Einsatzdauer solcher Energiesysteme begrenzt ist, werden sie fast immer unmittelbar vor dem Einsatz mit dem Elektrolyt befüllt, also aktiviert.

Sekundär-Energieversorgung[Bearbeiten]

Im allgemeinen spricht man bei diesen Energiespeichern um:

aufladbare Batterien, oder um
Akkumulatoren Akkumulatoren

Solcher Sekundären-Energiesystem sind meistens aus mehreren Systemen zusammengesetzt. Am meisten hat sich in der Raumfahrt die Kombination aus Akkumulator (als Speicher) und einer zusätzlichen Konstruktion aus Paneelen (Solarzellen) durchgesetzt. So eine Kombination wird auch als „Solarbatterie“ bezeichnet. Eine Sekundär-Energiezelle mit relativ langer Einsatzdauer ist die „Nickeloxid-Cadmium-Batterie“. Sie arbeitet zuverlässig bis weit über zehn Jahre Einsatzdauer. Aufladbare Sekundärzellen übernehmen die Energieversorgung währen der Flugphase in der keine direkte Sonneneinstrahlung gegeben ist. Daneben kann die hier gespeicherte Energie auch bei Spitzenlastperioden herangezogen werden. Für die technischen Voraussetzungen gelten ähnliche Kriterien wie bei den Primären-Energiespeichern. Die Einsatz-Kriterien von Sekundärzellen sind durch die Grenznutzungsdauer und die Endladungsdauer in Verbindung mit der Strombelastung des gesamten Raumflugkörpers bestimmt. Bei den Sekundären-Energiespeichern gilt als aussichtsreichstes Metalloxid-Gas-System der Nickel-Wasserstoff-Akkumulator. Diese Akkumulatoren wurden noch Ende der 1970er Jahre in Nachrichtensatelliten, vornehmlich auf synchronen Flugbahnen, eingesetzt. Dieser erfolgreiche „Nickeloxid-Wasserstoff-Akkumulator“ wurde bei späteren Missionen und unter ähnlichen Flugparametern, durch den Nickel-Cadmium-Akkumulator ersetzt. Die beiden zuletzt erwähnten Akkumulatoren erreichen gute, bis seht gute Energiedichten. Die Nickeloxid-Wasserstoff-Zelle weist eine höhere Energiedichte als die Nickeloxid-Cadmium-Zelle auf. Die Nickeloxid-Cadmium-Zelle kommt auf Energiedichten von 50 Wh/kg und die Nickeloxid-Wasserstoff-Zelle auf '50 – 200 Wh/kg. Die Vorteile einer Nickeloxid-Wasserstoff-Zelle besteht darin, dass sie unempfindlich gegen eine Tiefentladung und eine zuverlässige Kontrolle des Ladungszustandes mitbringt. Moderne Sekundäre-Energiespeicher auf Lithium und auf Natrium Basis befinden sich noch in der Entwicklung oder sind zum Teil im Einsatz. Ihre Energiedichte fängt bei 200 Wh/kg an. Versuche mit Lithium-Anoden haben Energiedichten bis zu 450 Wh/kg erbracht.

Brennstoffzellen-Elemente[Bearbeiten]

Das Prinzip der Brennstoffzelle ist schon lange bekannt, jedoch erst mit den Einsatzkriterien der Raumfahrt gelangten Brennstoffzellen zu größerer Bedeutung. Das Grundprinzip einer Brennstoffzelle ist ein „Galvanisches Element“ und hierbei wird auch elektrochemischen Wege elektrische Energie generiert. In der Raumfahrttechnik hat sich Wasserstoff und Sauerstoff Raketentreibstoff, aber auch als Lieferant für Brennstoff und Oxidator in den Brennstoffzellen eingesetzt. Beide werden in kyrogenen Zustand in speziellen Tanks mitgeführt und dann in kleinen Mengen kontinuierlich wieder erwärmt, also sie nehmen ihren gasförmigen Zustand an. Die Gase werden separat über teildurchlässige Elektroden an ein ebenfalls durchlässiges Elektrolyt geleitet, wo sie fortlaufend miteinander in einer Knallgasreaktion reagieren. Bei den in der Raumfahrt eingesetzten Ausgangsstoffen ist neben Energie als Reaktionsprodukt das reine Wasser anzusehen, was aufbereitet als Trinkwasser oder als Kühlmittel weiterverwendet werden kann. Die Brennstoffzelle ist somit die Umkehrung der Wasser-Elektrolyse. Im Laufe der Forschung hat sich herausgestellt, dass die Zusammensetzung und der Aufbau des Elektrolyts entscheidend sind, welche Energieausbeute und Stromdichte generierbar sind. Die ersten Erfahrungen hat man mit alkalischen Elektrolyten gesammelt. Später wurden auch gute Erfahrungen mit sauren Elektrolyt, wie dem der Schwefelsäure gemacht. Beide System alkalische aber auch die sauren Elektrolyte haben gleichwertig gute Ergebnisse geliefert. In der Entwicklung befinden sich auch sogenannte „Hochenergiesysteme“. Bei ihnen hat man durch eine drastische technische Vereinfachung des Gesamtsystems Leistungsabgaben (zeitlich begrenzt) im Megawatt-Bereich realisieren können. Unter Betrachtung des Masse-Leistungs-Verhältnisses von bis zu zwei kg/kW eignen sich diese Energiesysteme speziell für unbemannte, also autonom agierende Raumflugsysteme. Leider haben Brennstoffzellen alleine betrachtet, nur eine geringe elektromotorische Kraft. Sie liegt bei etwas 1 Volt/Modul, sodass geschachtelte Systeme bei speziellen Raumfahrtmission umgesetzt werden müssen. Der Einsatz von Brennstoffzellen zur Bordenergieversorgung liefert eine „Masse zu Energieeinheit“ von einem kg/kWh. Je nach notwendigen Leistungsbedarf einer Raumfahrtmission wird der zukünftige Einsatz von Brennstoffzellen auf 2–20 Tage begrenzt bleiben. Diese begrenzte Einsatzdauer ist abhängig vom kyrogen gelagerten Wasserstoff und Sauerstoff an Bord. Beide Ausgangsstoffe können nicht ewig problemlos gelagert werden. Zudem stellt eine aufwendige Isolierung der kyrogenen Stoffe ein Massenproblem für die gesamte Mission dar. Trotz begrenzter Laufzeit einer solchen Raumfahrtmission, liegt der genutzte Leistungsbereich unter Verwendung von Brennstoffzellen bei 2–15 kW.

Schichtplattengeneratoren[Bearbeiten]

Die Verwendung von Schichtplatten als Bordenergieversorgung wurde für die Raumfahrt diskutiert, jedoch ist bis heute noch keine praktische Erfahrung damit im Weltraum gesammelt worden. Bei diesem Konzept handelt es sich um 2 -3 mm dicke Schichtkonstruktionen aus zwei dünnen Metallfolien die als Sammelelektrode fungieren. Zwischen diesen dünnen Metallfolien soll eine große Anzahl an winzigen Halbleiter-Thermoelemente verbaut werden. Die besonders präparierten Metallfolien dienen auf der einen Seite als Wärmesammler und auf der anderen als Wärmeabstrahler. Der von den Thermoelementen abgegebene Strom wird über die Folien abgeführt und in einer sekundären Speicherbatterie zwischengespeichert, ehe er an die einzelnen Verbraucher weiter gegeben wird. Dieses System hat zwei große Vorteile. Der erste ist das seine geringe Masse und der zweite Vorteil ist sein relativ günstigen Herstellungskosten. Des weiteren besteht bei diesem System die Möglichkeit die Schichtplatten zu falten und damit ein eine beträchtliche Sammelfläche bei einem geringen Packungsvolumen zu erreichen.

Solar-dynamische Systeme[Bearbeiten]

Der größte Vorteil einer solchen Bordenergieversorgungsanlage ist, dass sie keinerlei Energieträger mitführen muss. Die Energiequelle ist unsere Sonne und so lange eine direkte Einstrahlung mir Sonnenlicht möglich ist und die benötigte Energiedichte überschaubar bleibt, so lange ist eine solche Energieversorgung vorteilhaft. Das setzt aber auch voraus, dass sich der Flugkörper im Einflussbereich der Sonne bewegt. Bei Missionen außerhalb unseres Sonnensystems ist der Einsatz solcher Systeme problematisch bis unmöglich. Befindet sich das Objekt in einem gleichbleibenden Abstand zu Sonne, so steht eine einmal vorinstalliert Leistung kontinuierlich zu Verfügung. Der größte Nachteil einer solchen Anlage ist, dass sie eine relativ geringe Energiedichte liefert. Im Durchschnitt treffen von der Sonne (in der Erd-Umlaufbahn) 1367 W/m² (Solarkonstante) auf die Erdatmosphäre auf. Je nach dem wo sich das Objekt im Verhältnis zu Sonne befindet, ändert sich der Wert und damit die zur Verfügung stehende Ausgangsleistung. Um Bordsysteme ausreichend viel Energie zur Verfügung zu stellen, bedarf es großer Sammelflächen für Solare-Energie. Zudem müssen die Sammelflächen ständig bestmöglich auf die Sonne ausgerichtet sein, denn die Leistung einer Solaren-Energieanlage ist dem Kosinus des Einfallswinkels zwischen der Solaren-Strahlung und der Senkrechten der Sammelfläche proportional. Zudem kommt noch das erdnahe Raumfahrtsysteme regelmäßig in den Erdschatten gelangen und somit keine Ausgangsenergie zur Verfügung steht. Während dieser Zeit muss so eine „Solarbatterie“ auf ihre Sekundären-Energiespeicher zurückgreifen und diese wieder während der Sonnenschein Phase aufladen. Solarbatterie oder Solarzellen stellen in der heutigen Raumfahrt noch eine vorrangige Energiequelle dar. Solarbatterie haben den Vorteil das sie die Sonnenstrahlung direkt in elektrische Energie umsetzen können und diese in Akkumulatoren zwischenspeichern können. Die Solarzellen bestehen hauptsächlich aus Halbleiterfotozellen wobei Elektronen-Defektelektronen Paare erzeugen und im elektrischen Feld einer Sperrschicht getrennt werden. Durch die Trennung der Ladungsträger entsteht eine Potenzialdifferenz (in Volt) die einen elektrischen Stromfluss veranlasst. Zu den gängigsten Halbleitermaterialien gehören das Silizium (Si) und das Galiumarsenid (GaS). Diese beiden haben eine effektiv nutzbaren Wirkungsgrad. Von Silizium wird der Wirkungsgrad mit maximal 14 % und von Galiumarsenid mit 11 % angegeben. Neben diesen beiden Stoffen kann man Solarzellen auch aus Kadmiumsulfid und Kadmiumtellurid herstellen. Bei Einsatz dieser beiden Stoffe erhält man einen maximalen Wirkungsgrad von nur 7–8 %. Um hohe Energie-Leistungsabgaben erzielen zu können, sind große Solarzellenstruktionen notwendig. Hierbei werde viel einzelne Solarzellen mit nachgeschaltet und die dort aus Sonnenlicht umgewandelte elektrische Energie wird in Sekundärbatterien zwischengespeichert, ehe sie an die einzelnen Verbraucher weitergereicht wird. Bei bisherigen Weltraum-Missionen konnte man Solarzellen-Paddel mit 3 – 6 kg/m² realisieren. Moderne ausrollbare Solarzellen kommen auf unter 2 kg/m² und mit diesen Werten kann man im erdnahen Weltraum Paneele realisieren die eine Flächenleistung von 100 W/m² liefern können. So ein einzelnes ausrollbares Solarzellen-Modul kann schon mal 100 kW an Leistung abgeben. Die Forschung in der Solarzellenentwicklung geht in Richtung, dass man die Diffusionswegverringerung verbessert. Daneben versucht man das Ansprechverhalten auf UV und IR Wellenlängen zu erhöhen. Durch den Einsatz moderner Schutzschichten lässt sich ein Strahlungsschaden deutlich verhindern. Die Erfahrungen der letzten Jahre zeigten, dass bei einer Nutzungsdauer von fünf Jahren ein Schaden von ungefähr 25 % an ungeschützten Solarzellen im erdnahen Orbit geschieht. Eine komplette Solarbatterie mit Solarzellen und Akkumulatoren, sowie einer kompletten Schutzausrüstung kommt auf eine spezifische Masse von 140–250 kg/kW an erzeugter elektrischer Energie. Speziell Solar-dynamische Energie-Systeme sind bisher nicht über die Planungsphase gekommen, bzw. es wird noch an mobilen Systemen geforscht. Eine solche Energieversorgung hat einen Hohlspiegel der als Sammler bezeichnet wird. Über diesen wird eintreffendes Sonnenlicht so zurück reflektiert dass es in einem Raum- oder Brennpunkt konzentriert und gebündelt wird. In diesem Brennpunkt werden Absorber konzentriert die die Wärme des Sonnenlichts aufnehmen und diese an ein Arbeitsmedium weiter abgeben. Als Arbeitsmedium könnte man Quecksilber aber auch Rubidium verwenden. Im Brennpunkt der Hohlspiegel werden diese Metalle soweit erhitzt das die Metalle anfangen zu verdampfen und dieser Dampf dient dem Antrieb einer Turbine, die wiederum einen Stromgenerator antreibt. Nach dem Verlassen der Turbine gelangt dass immer noch heiße Gas in einen Kühler der restlich Wärme an die Umgebung des Weltraums abstrahlt. Hat sich das Gas soweit abgekühlt das die Metalle wieder flüssig werden, so pumpt eine Umwälzpumpe die Metall-Flüssigkeit zurück zum Absorber im Brennpunkt des Hohlspiegels indem der Metallschmelze wieder Energie der Sonne zugeführt wird und der Kreislauf von frone beginnt. Solar-dynamische Energieanlagen wurden im Rahmen der Raumfahrt schon vor über 70 Jahren von den Raumfahrtpionieren „Noordung“ und „Obert“ erwähnt und beschrieben. Beide haben erkannt das längere und zudem bemannte Weltraummissionen eine kontinuierliche und andauernde Energiequelle benötigen und die Sonne ständig kostenlose Energie zur Verfügung stellt. Zu Beginn der Raumfahrt ist man davon ausgegangen, dass solche Solar-dynamische Energiesystem nur für sehr große und im Weltraum fest stationierte Objekte, wie Raumstationen oder Raumbasen sinnvoll wären. Im Laufe der Zeit haben Ingenieure so kleine Anlagen diesen Typs entwickelt und konzipiert, dass man damit auch unbemannte Mess- oder Nachrichtensatelliten von nur 1000 – 1500 kg Gesamtmasse ausrüsten könnte. Bei diesen Konzepten entfiel die Masse für die Bordenergieversorgung durch Solar-dynamische Anlagen auf 200–300 kg. In der Planungsphase dieser Raumfahrzeuge ist man von einer längeren Einsatzphase ausgegangen und in dieser Einsatzzeit sollte diese Anlage 15 kW Leistung zur Verfügung stellen. Der gesamte Wirkungsgrad eines solchen Energiesystems liegt leider bloß bei 10 %. Da es bis heute noch keine praktischen Erfahrungen mit solchen Energiesystemen gibt, so geht man von konstruktionsbedingten Planungswerten aus und die liegen bei einem Masse-Leitungs-Verhältnis von 0,05 – 0,08 kg/W. Da der Fortschritt in der Solarzellenforschung beträchtliche Fortschritte gemacht hat, so kann man behaupten, dass Solar-dynamische Bordenergiesystem fast keine Bedeutung haben werden.

Kernenergieanlagen[Bearbeiten]

Datei:BEV Aggregat 07.12.2017.png

Schema einer dualen Kernenergieanlage

Bei allen auch tatsächlich in der Praxis eingesetzten Energiesystemen spielte die Wärmeenergie irgendwo eine untergeordnete Rolle. Bei allen Anlagen auf Kernenergiebasis was das in der Vergangenheit der Fall. Zu Beginn der Raumfahrt hat man die Kernenergie-Anlagen folgender Massen unterteilt:

Thermoelektrische Energiewandler
Thermoionische Energiewandler
Reaktor-Turbogenerator Anlagen

Die ersten Anstrengungen in der Entwicklung ging in die Richtung „Radionuklid-Thermoelement-Generatoren“ (RTG) mit einer kontinuierlichen Leistungsabgabe bis zu etwa 1000 Watt sowie verschiedene „Reaktor-Wandler-Systeme“ mit Leistungen ab 1 kW Leistung aufwärts.

Radionuklid-Thermoelement-Generator (RTG)[Bearbeiten]

Diese zu den Kernenergieanlagen zählenden Energiesysteme haben eine ganze Menge an Vorteilen, die sie für langandauernde Mond- und Planetenmissionen geeignet machen. Zu ihren Vorteilen gehören:

Kompaktheit
hohe Zuverlässigkeit
Lagenabhängigkeit
leichte Integrierbarkeit und
Unabhängigkeit von der eingesetzten Umwelt

So ein Bordenergiesystem kann an Stellen im Raumflugobjekt verbaut werden die unabhängig sind von Sonneneinstrahlung, von Kosmischer Strahlung aber auch geringe Abhängigkeit von Mikrometeoriteneinschlägen haben. So ein Energieelement hat den nuklearen Brennstoff in verschiedenen Hüllen eingeschweißt die wiederum in Bohrungen des Brennstoffblocks eingesetzt werden. Bei solchen Konstruktionen bestehen die eigentliche Hülle aber auch der Block aus hochwarmfesten Materialien. Eine solche Konstruktion muss unbedingt die besten Materialeigenschaften vorweisen, weil es an den Kontaktflächen zu Temperaturen über 1000 °C kommt und zudem tritt ein Alpha-Zerfall auf der dafür sorgt das Helium entsteht und sich schnell ein Druck von 500 bar entwickeln kann. Solche Konstruktionen haben aber auch Nachteile. Zu nennen ist der geringe Wirkungsgrad von maximal 5 % sowie die relativ hohen Kosten bei der Verwendung von ²³⁸Pu.

Andere Konstruktionsprinzipien und unterschiedliche Kombinationen ließen den Wirkungsgrad auf 9–11 % ansteigen. 1964 wurde in der damaligen Sowjetunion eine Prototyp-Reihe mit 210Po gebaut dessen Thermoelement mit Blei und Tellur arbeitete. Man bezeichnete diese Energiezellen als „SNAP 27“ und diese Technologie was so erfolgreich das man folgende Raumflugmissionen mit solchen Energiesystemen ausstattete:

ALSEP
Transit-Programm
Nimbus-Programm
Pioneer-Raumfahrt-Mission und die
Viking-Missionen

Heute wird diese durchaus erfolgreiche Technologie noch weiter entwickelt und eingesetzt. Dabei ist zu bemerken dass die europäische Raumfahrtorganisation ESA kein einziges einsatzfähiges (RTG)-Element vorzuweisen hat. Die Nationen wie Russland und die Vereinigten Staaten, die weiterhin auf diese Technologie setzen entwickeln ihre Systeme kontinuierlich weiter. Heute wird die spezifische Leistung mit 3,3 W/kg angegeben. Die Radionuklid-Thermoelement-Generator werden auch als „statische Thermoelementwandler“ bezeichnet. Neben diesen wird auch an „Dynamischen Wandlern“ gearbeitet. Man bezeichnet sie auch als Energiesysteme welche auf einen „Brayton-Zyklus“ arbeiten. Theoretische Überlegungen und konstruktive Hochrechnungen an Labor Modellen lassen einen effektiven Wirkungsgrad von 30 % erkennen. Im praktischen Einsatz, also auf einer Weltraummission war auch so eine Bordenergieversorgung noch nicht.

Reaktorsysteme[Bearbeiten]

Sie gehören ebenfalls zu den Kernenergieanlagen, jedoch sind sie an ein Mindestabmaß und an eine Mindestabschirmung gebunden. Beides führt bei der Umsetzung eines solchen Energiesystems zu großen technischen Material und Geräteaufwand, was die gesamte Anlage nur für sehr große Raumfahrtsysteme mit hohen Energieabgabe und langer Laufzeit sinnvoll erscheinen lässt. „Reaktor-Turbogenerator-Anlagen“ mit Quecksilber (Hg) als Kühlmittel des Reaktors wurden im SNAP Programm getestet. Die damaligen Reaktorsysteme hatten ein besonders ungünstiges Masse-Leistungs-Verhältnis von etwa: 1000 kg/kW. Andere Systeme wie die SNAP 10A Reihe sind zwar zuverlässiger und billiger als Quecksilber gekühlte Reaktoren, sie arbeiteten aber auch nur mit einem thermoelektrischen Wandler. Vergleicht man die Leistung mit modernen Solarbatterien und ihren Leistungsdaten so schneiden Reaktorsystem sehr schlecht ab. Reaktoren mit Thermoelementen kommen immer noch auf einen schlechten Wert von 400–800 kg/kW. In frühester Entwicklungszeit schätzte am das Reaktorsysteme mit thermoionischen Wandlern am effizientesten ein, weil sie sollten ihre Wärme direkt im Reaktorraum an die Wandler abgeben. Solche Reaktoren werden “Incore-Thermionik-Reaktor“ (ITR) bezeichnet. Der Vorteil dieses Reaktortyps ist, dass er mit relativ niedriger Kollektor-Temperatur betrieben werden kann, was keine großen Probleme an die technologische Konstruktion einer solchen Anlage aufkommen lässt. Die Planer zukünftiger Weltraummissionen hoffen auf Leistungsabgaben von 20–100 kW pro Reaktor, was zu relativ günstigen Bedingungen realisiert werden kann. Dadurch hätte man eine in Weltraum mobile und relativ günstige Bordenergieversorgung für unbemannte, aber auch für bemannte Systeme zur Verfügung. Aus politischen Gründen wurde diese Entwicklung und die Forschung an diesen Systemen stark reduziert.

Science-Fiction[Bearbeiten]

So faszinierend und spannend dieser Unterhaltungsbereich auch sein kann, so stark muss sich eine darin beschriebene Technologie an der Realität messen lassen. In fiktiven Geschichten kann man sich die skurrilsten Verfahren zu Energiegewinnung ausdenken und dem Publikum präsentieren, jedoch ändern solche Geschichten niemals die Naturgesetze. Bereits Jules Verne berichtete in seinen fantastischen Roman: „20.000 Meilen unter dem Meer“ von einem Unterseeboot (Nautilus) dass über ungeheure Kraft verfügte. Geschichten-Erzähler wollen das Publikum begeistern und unterhalten und liefern daher eine Unmenge an Fakten und Daten und versuchen aus wild zusammen gewürfelten und wissenschaftlich klingenden Halbwahrheiten eine Story zu kreieren. In den Star-Trek-Geschichten werden die dortigen Raumschiffe mit Antimaterie betrieben. Diese Schiffe führen in speziellen versiegelten magnetischen Fallen Antiwasserstoff mit an Bord und dieser wird mit herkömmlichen Deuterium über einen fiktiven „Dilizium-Kristall“ annihiliert. Dabei sollte der Dilizium-Kristall keinesfalls mit der Antimaterie reagieren können, sondern als eine Art Puffer für die Annihilation dienen. Das hierbei entstehende Plasma sollte die notwendige Energie für die WARP-Spulen der Raumschiffe liefern. Neben dieser Hauptenergiequelle verfügen die Raumschiffe der Sternenflotte über zusätzliche Fusionskraftwerke die an verschiedenen Positionen im Schiff als eine Art Notfallenergiequelle dienen. Auch bei Star Wars greift man auf „Worthülsen“ bei der Bereitstellung von Bordenergie zurück. Die Raumschiffe dort werden mit gigantischen „Ionenreaktoren“ betrieben. Man wirft einfach zwei Wörter wie „Ionen“ und „Reaktor“ und kreiert eine neues cool klingendes Wort „Ionenreaktor“. Eine Erklärung wie die Geräte funktionieren, bleiben die Macher dieser Geschichte aber schuldig. Beim „Todesstern“ bezeichnet man den Hauptreaktor ganz einfach als Fusionsreaktor und macht ihn so riesig das selbst Raumschiffe darin im Kreis fliegen können. Dabei unterschlägt man den Zuschauer das ein Kernfusion von reinem Wasserstoff ganz bestimmte Bedingungen an Temperatur und Druck bedarf, um am Laufen gehalten zu werden. Auch in der größten Science-Fiction-Serie der Welt „Perry Rhodan“ werden fiktive System kreiert, jedoch schafft man es hierbei auch immer wieder den Leser der Bücher, durch irgendwie logisch klingendes Technologie-Geschwafel an der Konsumenten-Stange zu halten. Es gibt "keine Insel der Naturgesetze“ die speziell für bestimmte Geschichten außer Kraft gesetzt werden können. Es gibt nur Konsumenten solcher Unterhaltung, die allein zum Zwecke der „Berieselung“ sich mit Halbwissen versorgen möchten. Nichts ist spannender als die Realität, den sie ist streng an Naturgesetze gebunden und mit Naturgesetzen kann man, bis zu einen gewissen Grad und in einem gewissen Rahmen rechnen, kalkulieren und planen. Jedoch spricht nichts gegen den Konsum von Science-Fiction, aber die Erklärungsversuche einer darin ausgedachten Technologie bestimmen die Seriosität und den Wert einer solchen Geschichte.

Literatur[Bearbeiten]

Lexikon Raumfahrt, Heinz Mielke, transpres VEB Verlag für Verkehrswesen Berlin, 6. Auflage 1980, VLN 162-925/139/80, LSV 3877.
Star Wars, Technisches Handbuch, 1. Auflage Oktober 1996, ISBN 3-931670-03-1.
Star Trek, Die Technik der U.S.S. Enterprise, HEEL-Verlag, ISBN 3-89365-397-X.
Perry Rhodan, Terranische Raumschiffe – Risszeichnungen, Verlag Erich Pabel-Artur Moewig KG, ISBN 3-8118-2061-3.

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