Atlantikbruecke

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Moin,

ich komme gerade aus einem Vortrag über Schiffsemissionen: . Der weltweite Schiffsverkehr verursacht immerhin 2,7 % der anthropogenen CO2-Emissionen, und viel ist daran nicht zu optimieren, weil Schiffsdiesel schon auf extreme Sparsamkeit ausgelegt sind. Schiffe sind vergleichsweise langsam und brauchen doch recht viel Energie, weil sie eben nicht rollen, sondern ziemlich viel Wasser umrühren müssen. Es stellt sich die Frage nach Alternativen.

Ich wollte mal grob eine "Atlantikbrücke", also eine Güterzugverbindung über den Atlantik, abschätzen.

Prinzipieller Aufbau: Rohr, ca. 10 m Durchmesser, etwa 50 m unter der Wasseroberfläche schwimmend (damit Schiffe darüberfahren können) und am Meeresgrund verankert, darin fahrend eine Art Güterzüge mit ca. 300 km/h, Transportentfernung 5.000 km entsprechend einer Fahrzeit von 16 Stunden.

Rechnet sich das?

Bei ca. 2 cm Wandstärke käme das Rohr auf ein Gewicht von ca. 1 t/m (plus Ballast) und würde vielleicht 10 Mio. EUR/km kosten, insgesamt Baukosten also etwa 100 Mrd. EUR (das sind etwa 1.000 Schiffe). Die Transportkapazität in jede Richtung würde vielleicht 1.000 t/km betragen, also ein Durchsatz von ca. 300.000 t/h, was theoretisch bis zu etwa 2,5 Mrd. t/a sind - den gegenwärtigen Seehandel über den Nordatlantik würde ich grob auf 1 Mrd. t/a schätzen.

Nehmen wir an, die "Brücke" könnte zunächst 10 % des nordatlantischen Warenverkehrs bedienen, dann wären das 100 Mio. t. Die Einnahmen sollten wohl bei ca. 20 % der Investitionssumme liegen, dann müßten dafür also 20 Mrd. EUR Fracht bezahlt werden, also 200 EUR/t.

Ist das realistisch? Welche Zahlen wären wie zu korrigieren?

Welche prinzipiellen technischen Probleme (Luft- und Energieversorgung, Auftriebskorrektur, Verankerung, Wartung, Havariemanagement) wären zu erwarten, welche davon wäre "Flaschenhälse"?

Zum Auftrieb: Bei 10 m Außendurchmesser hätte das Rohr ca. 80 t Auftrieb pro m; in etwa dem gleichen Ausmaß müßte es ballastiert werden, damit die Verankerung statisch annähernd entlastet ist. Demgegenüber fallen wenige Tonnen Nutzlast pro m kaum ins Gewicht. Zum Ausgleich würde ich mir vorstellen, daß das (relativ biegesteife) Rohr in regelmäßigen Abständen mit an der Oberfläche verankerten Schwimmern versehen ist, die beim Herunterziehen durch die hindurchfahrenden Züge zusätzlichen Auftrieb erzeugen, so daß die Schwimmlage relativ stabil ist. (Wegen der hohen Fahrgeschwindigkeit würde die hydrodynamische Dämpfung beim Durchbiegen des Rohrs dessen vertikale Verlagerung begrenzen.) Alternativ zu den Schwimmern könnte die Verankerung federnd wirken, oder auch gesteuert Auftriebskammern anblasen und nach dem Überfahren wieder fluten bzw. in einem wassergefüllten "Ballastrohr" eine "Luftblase" mit dem fahrenden Zug mitlaufen lassen.

Wind, Gezeiten und Wasserströmungen haben wohl eher vernachlässigbare Einflüsse (die Meereströmungen liegen bei wenigen cm/s).

Sehe ich es richtig, daß Stahlbeton mit einer Edelstahlumhüllung vermutlich das geeignete Baumaterial wäre? Kann man das Rohr hinreichend sicher bauen, daß auf eine Unterteilung durch Schotts verzichtet werden kann? Ich stelle mir vor, daß man die Röhre beiderseits einer evtl. Bruchstelle durch automatische aufblasbare Auftriebskörper an die Oberfläche aufschwimmen läßt, um dadurch den Wassereinbruch zu reduzieren, und dessen im übrigen durch Lenzpumpen Herr wird. (Natürlich müßten in passenden Abständen Reservesektionen positioniert sein, um beschädigte Rohrabschnitte leicht und schnell austauschen zu können.)

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz
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Moin,

Ralf Kusmierz schrub:

Sicher? Folgende Überlegung: Die kinetische Energie eines Objektes ist proportional zu dessen Masse. Der Nutzen, den der Transport von Waren bringt ebenfalls. (Bitter erst am Ende des Absatzes drüber nachdenken:-)) Wie viel Energie der Transport eines Objektes verbraucht, lässt sich daher daran ablesen, wie weit er weiterrollt, wenn ich ihn angeschubst haben. Weil: Um ein schweres Fahrzeug auf eine gewisse Geschwindigkeit zu bringen werde ich proportional mehr Energie verbraucht haben als bei einem leichten Fahrzeug. Das schwere Fahrzeug transportiert aber proportional auch mehr. Die Frage, wie energieeffizient ein Transport abläuft, kann als einfach anhand der Strecke beantwortet werden, die das Fahrzeug nach Anschubsen (auf typische Geschwindigkeit) rollen/schwimmen kann bis es anhält. Bei einem großen Schiff sind dass IMO etliche Kilometer - als genau so weit oder weiter, als ein Zug rollen kann (wenn man ihn mit der gleichen Startgeschwindigkeit ausrollen lässt). Somit sind Schiffe - eine nur die Geschwindigkeit von Schiffen gefordert ist - Treibstoffsparender als Züge.

Reichen 10m Durchmesser für zwei sich entgegen kommende Züge? Gut, man wird wohl zwei Rohre verlegen müssen.

Du rechnest nur die Investitionskosten und nicht die Betriebskosten.

Flaschenhals ist das Risiko. Noch einfacher kann man es wildgewordenen Weltumstürzlern ja nicht machen, die westliche Welt kollabieren zu lassen, als dass man einfach nur ein paar olle russische Torpedos auf'm Flohmarkt in Aserbaidschan kauft und damit die westliche Wirtschaft so effektiv treffen kann, wie sonst mit nichts anderem.

Es ist interessant, mal zu betrachten, welche Wellen sich entlang so eines Rohres ausbreiten können und wie die zur Geschwindigkeit des Zuges stehen. Bei LKW-Transporten auf zugefrohrenen Flüssen gelten deswegen strikte Geschwindigkeitsbegrenzungen (20mi/h oder so), weil sonst die Fahrgeschwindigkeit gleich 'Schallgeschwindigkeit' würde und das Transportsystem an dem 'Überschallknall' zerbrechen würde. So oder so würde die elastische Aufhängung der Fahrbahn einen stetigen Energienachschub erfordern, der Zug würde sozusagen ständig etwas bergauf fahren.

Ein Problem dürfte die Luft in dem langen Tunnel sein. Die muss energiesparen am Zug vorbei geführt werden, denn die Luft ständig mit 300km/h strömen zu lassen dürfte energetisch utopisch sein. Oder das ganze gleich im Vakuum, aber dann steigern sich die Probleme bezüglich Notfallevakuierung,...

Wirklich so wenig? Auch bei Sturm?

Mindestens. Und Whisker-verstärktes Gold ist auch immer gut.

Die Frage ist, wem soll das Ganze etwas nutzen? Willst du die CO2-Emission einsparen, dann verbiete einfach den Atlantik-Handel - oder besser belege den Treibstoff mit angemessenen Steuern. Dann haben wenigstens alle was davon.

CU Rollo

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Roland Damm

Langweilig, bring Deine Kreativität besser zum sprühen!

Nä, nie nich, aber ich hier bin bloss das mA-Männchen!

Ich glaube, ich muss die Zahl meiner Baldrianpillen erhöhen und auch wg. des Popcorns die Colestrintabletten einwerfen!

Jau und der Zug ist ständig an der tiefsten Stelle und fährt permanent bergan!

Nö, die machen die Sache nicht wesentlich närrischer.

Staun, ohne Schott? Und wie willst Du verhindern, dass während dem auftauchen aus 50m der ganze 'Schlauch' vollläuft? Du hast dann immerhin

5 bar Wasserdruck wenns losgeht und bei 10m Öffnung kommt aber eine Menge Wasser rein. Dann hängt der auftauchende Schlauch auch noch ordentlich durch, damit das Vollaufen besser klappt gleich mit anständigem Gefälle, damit etwaige Strömungsverluste nicht so zum Tragen kommen! Und wo willst Du die Auftriebskörper herkriegen, die das eingelaufene Wasser auch noch mit hochtragen müssen?

Und was ist mit der Luft, die aus dem Schlauch gepresst wird? Das Ende steht irgendwie schräg nach oben. Dürfte ähnlich einer Wasserdampfrakete wirken. Gibt ordentlich Vortrieb, aber leider ohne Aufwärtskomponente.

Weisst Du, wie lange ein Uboot braucht, um aus 50m aufzutauchen? Ich auch nicht. Aber da geht einiges an Zeit ins Land. Ich schätze, dass man da Minuten braucht. Und die können das!

Und wie sollen da die Lenzpumpen aussehen?

Schnapsidee! Hoch 3!

Vorsichtig auf den Kalender guck. Kein 1. April! Und für den 11.11. ist es noch was früh.

Autsch, dann bleib lieber bei Deinem begin... Spielchen.

Kopfschüttelnd Wolfgang

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Wolfgang Allinger

[...]

Da meine Tochter gerade die Kontinentaldrift in der Schule durchnimmt, habe ich aufgeschnappt, daß wir hier immerhin von 2 cm/y sprechen. Kann man sowas ausgleichen?

Viele Grüße Steffen

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Steffen Buehler

Ralf Kusmierz schrieb:

Guckst du hier:

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Google mit "Lenkdrachen Ozean Schiff" gefüttert, liefert über 600 Beiträge.

Muss eh' druckdicht sein - dann kann man auch evakuieren und per Transrapidtechnik mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit durchzischen. Wäre endlich mal eine richtige Anwendung für den Linearmotor. Außerdem gäb's keine Probleme durch den Luftschlag, den der Gegenverkehr in Tunnels mit sich bringt. Da man nicht einfach mal eben Personal in die Röhre schicken kann, halte ich das für einen sehr wichtigen Aspekt.

ist das nicht etwas dünn?

Transrapidtechnik an Land kostet 1,85 Mrd/ 37 km = 50 Mio EUR/km.

bzw. 500 Mrd. oder 5.000 Schiffe.

Ob die Berechnung nach Tonnen das geeignete Maß wäre? Es geht ja auch um Geschwindigkeit.

bzw. 1.000,- EUR/t.

Wind-, Wellen- und Solarenergie entlang der Strecke wären da wohl angesagt.

Darauf kann man auch Wind-, Wellen- und Solarkraftwerke montieren.

Die anderen Fragen überlasse ich lieber den jeweiligen Fachleuten.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Roland Damm schrieb:

Ich denke lieber in umweltverträglicher oder nicht. Energie haben wir mehr als genug.

Wie kann man die abschätzen? Permanente Torpedo-Abwehr entlang der kompletten Strecke sollte schon sichergestellt sein.

Das dürfte der wesentliche Knackpunkt eines solchen Vorhabens sein.

Wieso denn Notfallevakuierung? Ein solcher Transport lässt sich doch ohne Personal an Bord realisieren.

Na ja - in 50 Metern Tiefe wird man von einem Sturm an der Oberfläche wirklich nicht mehr viel merken.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Ralf Kusmierz schrieb:

Vor einiger Zeit habe ich das Gerücht gehört, daß eine Schienenverbindung zwischen China und Skandinavien ausgebaut werden soll und dann der Warenverkehr zwischen China und USA über Skandinavien laufen soll. Zumindest zeitlich soll sich dieser Aufwand rechnen.

Vielleicht würde sich dann eher eine Brücke zwischen Russland und Alaska lohnen als über den Atlantik.

Viele Grüße Andreas Demant

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Andreas Demant

Auf 5000 km? Das dürfte machbar sein.

LG Andy

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Andreas Erber

Am Thu, 25 Oct 2007 19:44:00 -0400 schrieb Wolfgang Allinger:

Die Norweger haben ein solches Projekt.

Der Tunnel nach England ist bald günstig zu haben.

ct

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Carsten Thumulla

Das ist ein kleine Untertreibung. "Das geht v=F6llig im termischen Rausch= en unter" ist korrekter. Eine 5000km lange Stahlr=F6hre wird bei einer Temperatur=E4= nderung von 1K 65m l=E4nger...

Martin

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Martin J

Oder ein Tunnel. Die Beringstraße ist wohl nicht besonders tief. Da gibt es auch weniger Probleme mit Eisgang.

Michael Dahms

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Michael Dahms

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begin quoting, Christoph Müller schrieb:

Her damit ;-) - mein E-Werk knöpft mir nämlich unverschämterweise 20 ct/kWh ab. Aber es käme im Ergebnis auf dasselbe heraus.

Energieversorgung, Wartung, Reparaturen, Verwaltungsaufwand ... nachdenklich macht, daß ein "Eurotunnel" pleitegehen kann. Warum?

Wozu? Um einen Torpedo zu lancieren, muß man schon eine Kriegsmarine haben. Und dann ist man entweder vernünftig oder wird bombardiert. (Diverse Sicherheitsmaßnahmen im internationalen Seehandel haben wir ohnehin, vor allem intensive Kontrollen in den Häfen, aber auch Kriegsschiffeinsätze auf Hoher See (Libanon, Horn von Afrika, Maßnahmen gegen Piraterie ...), da wäre es wohl einfacher, konzentriert auf _ein_ Objekt aufzupassen anstatt auf einen "Sack Flöhe".)

Buten und binnen, wagen und winnen ...

Dieses "Risiko" ist ziemlich irrelevant (in der wirtschaftlichen Betrachtung), wenn man einen Totalverlust der Investition ausschließen kann (und das sollte man können) - maximal möglich wäre eine Betriebsunterbrechung von etwa einem Monat, mit Reparaturkosten, die unter 10 % der Investitionssumme liegen dürften. Wenn das einmal in zehn Jahren passiert, gehen dabei weniger als ein Prozent der Frachteinnahmen verloren, und die Kapitalkosten steigen ebenfalls um 1 %. Na und?

Was müßte man als technische Maßnahmen vorsehen? Der GAU wäre zweifellos ein kompletter Bruch des Rohrs, worauf es mit einer Geschwindigkeit von ca. 1 km/s geflutet wird. Dafür sollten dann ca. alle 10 km doch so eine Art Schotts vorhanden sein (z. B. aufblasbare Luftsäcke ähnlich Air Bags), die das Wasser aufhalten. (Ein gerade fahrender Zug läuft natürlich vorn Poller bzw. wird durch die Notfall-Druckbelüftung des gesamten Rohrs (5 bar) massiv abgebremst.) Ferner werden in der Umgebung (Länge ca. 100 km) der Bruchstelle Schwimmkörper mit Preßluft angeblasen, die den Auftriebsverlust durch die teilweise Flutung ausgleichen. Die beschädigten Enden schwimmen auf an die Oberfläche, wodurch die Flutung praktisch beendet ist, anschließend fahren Hochsseeschlepper ein Reparatursegment in Position, fügen es ein, und weiter geht's ...

Schlimmstenfalls müßte man Rohrabschnitte mit beim Notbremsen havarierten Transporteinheiten heraustrennen und ersetzen, wobei ich davon ausgehe, daß die Züge meistens auf "normalem" Weg wieder aus dem Rohr herauszukriegen sind.

Die technischen Vorkehrungen wären also im wesentlichen das Vorhalten von Preßluftbehältern im Rohr.

Die Sicherungsmaßnahmen sollten sich also im wesentlichen darauf beschränken können, Rohr und Verankerung regelmäßig mit U-Booten auf Zeitbomben zu inspizieren, um zu verhindern, daß das Objekt in der ganzen Länge zerstört wird. Der Rest wäre "normale" Überwachung der Frachtführer sowie des See- und Luftverkehrs.

Ein echtes Risiko habe ich übersehen: Eisberge!

ACK

Denke ich auch.

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

Ralf Kusmierz schrieb:

Fischkutter sollte reichen.

Welchen Selbstmordattentäter interessiert sein Rückzug?

Ein SOLCHES Objekt ist aber ziemlich groß.

Dann trommle mal die Investoren zusammen.

Mit einen SOLCHEN Großprojekt ging es nicht mehr nur um die Röhre. Das ist ein höchst politisches Thema, weil damit der gesamte Warenverkehr revolutioniert würde. Da hängen einen Haufen Betriebe mit entsprechend Arbeitsplätzen hinten dran. Stelle dir mal vor, im ganzen Land würde einen Monat lang das Telefon ausfallen. Die Hardwarekosten des störenden Computers wären dann höchstwahrscheinlich nur der kleinste Posten von allen.

Servus Christoph Müller

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P.S: Seit ein paar Tage kommen mein Mails immer mit verstümmelten Umlauten an. Was hat sich da verstellt? Was muss wie eingestellt werden, damit's wieder richtig tut?

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Christoph Müller

Ein paar Faltenbälge und die Sache hat sich.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

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begin quoting, Christoph Müller schrieb:

Arabische Fischkutter im Nordatlantik fallen irgendwie auf.

Falsches Argument: Der mzzuß auch erst einmal an sein Ziel kommen.

Das sind Seefahrtrouten auch.

Ich denke ernsthaft darüber nach.

Ich war erst einmal von 10 % Frachtanteil auf der Strecke ausgegangen. Wenn sich das System bewährt, hätte man dann irgendwann mehrere parallele Strecken.

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

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begin quoting, Steffen Buehler schrieb:

Wozu? Das sind 4e-9/a, oder 4 nm/m. Das braucht man nicht auszugleichen, das kann man kaum messen. (Die Tide hat weitaus größere Effekte - Hochhäuser schwanken oben im Wind um mehrere zehn Zentimeter.)

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

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begin quoting, Christoph Müller schrieb:

[Windantrieb für Schiffe]

Ist bekannt.

ACK

k. A. Wie dick sind Schiffshäute? (Warum werden eigentlich keine Schiffe aus Beton mehr gebaut?)

Das ist wohl nicht direkt vergleichbar - aud See entfallen sämtliche Erdarbeiten weitgehend, ferner kann das "See-Rohr" viel fragiler sein, da es sein Eigengewicht nicht zu tragen braucht.

Das ist die Frage ...

Ich weiß nicht, was "Geschwindigkeit" im Handel wert ist. Wahrscheinlich hat es Einflüsse, wenn sich die Transportzeit von einer Woche auf unter einen Tag verkürzt (man könnte transatlatische Frischprodukte im Supermarkt kaufen: Gestern stand die Kuh in Texas auf der Weide, morgen liegt das Steak hier auf dem Teller ...), aber welche genau? "Just in time" ist natürlich auch eine Frage der Kapitalbindung. Rechnen wir einen Zinssatz von 20 %/a, dann wäre ein Tag 0,05 % des Warenwerts - *so* viel ist das (außer bei verderblicher Ware) nun auch wieder nicht.

Da es keine Synergieeffekte geben dürfte, halte ich das für ziemlich absurd. Hochspannungskabel tun's.

Ob die wohl gewisse Reaktionskräfte auf die Verankerungen ausüben und folglich mehr kosten, als sie einbringen?

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

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begin quoting, Andreas Demant schrieb:

Kann ich mir gut vorstellen. Aber wie kommt die Fracht dann von Skandinavien in die USA? (Da wäre statt "Eisenbahn" übrigens auch "Magnetbahn" (="Rohrpost") angesagt.)

Brücke, Tunnel oder "schwimmende Rohrpost" - klingt plausibel.

Die Probleme sind wohl eher politische: So ziemlich alle Regierungen bestehen aus Gaunern, die so etwas nutzen, um per Maut die Hand aufzuhalten. Für viele derartige Projekte fehlt einfach eine Weltfriedensordnung, die sie quasi als innenpolitische Angelegenheiten zu behandeln ermöglichen würde. Staatsgrenzen sind bei Mach 5 einfach nur ein Anachronismus - wir brauchen für den Handel den "Deutschen Zollverein" weltweit!

(Du kannst keine schnelle Brücke über die Straße von Gibraltar bauen, wenn dann darüber Legionen von illegalen Einwanderern strömen.)

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

Hallo,

genau zu diesem Thema ist mir mal ne Doku aufgefallen, hier ein wenig flash dazu:

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Gruß stu

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Sacha Tuske

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begin quoting, Sacha Tuske schrieb:

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Hm, das Rohr sieht eher nach 20-30 m Durchmesser aus, 50 m unter der Oberfläche wollen sie auch, ferner Vakuum und Magnetschwebebahn. Aber sie wollen Personentransport (weniger als eine Stunde London-New York) und es soll 12.000 Mrd. US-$ kosten - ziemlich teuer (ca. 1,7 Mrd. EUR/km ?).

Gruß aus Bremen Ralf

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Ralf Kusmierz

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