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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