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[SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie

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Feuersänger:
Hier mal eine Beispielrechnung zur Wirtschaftlichkeit -- die Parameter sind dabei rein experimentell, aber ich habe immerhin auch Variablen wie Instandhaltungskosten etc. mit einberechnet. Die Rechnung könnte also beispielsweise so aussehen:

Kosten für Brennstoff: 10.000cr/t
Kosten für Stützmasse (Wasser): 10cr/t
Instandhaltung des Triebswerks: Brenndauer in Tagen * Verlustleistung in GW * 100cr*1
Frachtpreis pro AU und Tonne: 100cr

*1: die Verlustleistung ist Strahlung, die von den Strahlenschilden abgefangen werden muss. Das verschleisst natürlich die Schilde auf Dauer. Je effizienter das Triebwerk, desto weniger Strahlung müssen die Schilde abhalten, desto länger halten sie, bevor sie ausgewechselt werden müssen.

Mit diesen Angaben kann man also an den Stellschrauben drehen:
- je mehr Fracht man mitnimmt, desto mehr Einnahmen bringt der Einzeltrip.
- je schneller man ankommt, desto mehr Trips kann man über die Zeit machen.
- je kürzer die Brennzeit der Triebwerke (d.h. längere Driftzeit), desto geringer die Instandhaltungskosten
- je geringer das Masseverhältnis, desto geringer die Treibstoffkosten (aber Wasser ist sowieso billig)
- und natürlich: je kürzer die Brennzeit, desto geringer der Brennstoffverbrauch

Nicht eingerechnet sind hier Kosten für die Crew, Verpflegung etc., da ich davon ausgehe, dass die Besatzung auch die Eigner des Schiffes sind und sich den Gewinn redlich teilen (nachdem die Bank ihr Pfund Fleisch einkassiert hat).
Da kann man also versuchen, ein Optimum zu finden, welches wie gesagt auch von der Leistung des Triebwerks abhängt. Wenn ein Schiff mit 12GW Verlustleistung 300 Tonnen Fracht in 24 Tagen von der Erde zum Jupiter - mittlere Entfernung 5AU - bringen kann, und dabei 1200 Tonnen Treibstoff und 14 Tonnen Brennstoff verbraucht, fährt es bei den obigen Parametern umgerechnet einen Profit von 5000 Credits pro Tag ein.
Und: selbst wenn die Brennstoffkosten 10mal höher wären, blieben immer noch 4000cr/Tag übrig.
Und: der gleiche Trip komplett ohne Fracht würde Kosten von ca. 20.000cr insgesamt verursachen, also knapp 1000cr/Tag.

Wenn man aber mit den Werten rumspielt, merkt man, dass es bei diesen Parametern den meisten Profit bringt, sehr viel Fracht eher langsam zu transportieren. Das gleiche Schiff wie oben, aber mit massenweise Außentanks und Zusatzcontainern könnte auch 2000 Tonnen Fracht in 33 Tagen transportieren, und dabei einen Profit von 26.000cr pro Tag machen. Vorausgesetzt, die Ware bringt auch weiterhin 500cr Frachtgebühr pro Tonne ein.

Eulenspiegel:
Ja, danke für das Update.

Zum Wasserpreis möchte ich noch zu bedenken geben:
Hier auf der Erde können wir so viel Wasser verbrauchen, wie wir wollen, da das Wasser "recyclet" wird. Es geht quasi kein Wasser verloren.

Wenn man jetzt jedoch das Wasser in das Universum bläßt, dann geht das Wasser auf der Erde verloren.
OK, alleine auf der Erde befinden sich 10^15 t Wasser. Von daher kann man schon einige Zeit davon leben. Aber je nachdem, wie häufig (und wieviele) Raumschiffe rumfliegen und wie lange es schon Raumfahrt gibt, kann sich der Wassermangel irgendwann schon bemerkbar machen und evtl. auch die Preise für Wasser in die Höhe treiben.

Feuersänger:
Um Himmels Willen, das wäre ja der blanke Wahnsinn, das ganze Wasser aus dem tiefen tiefen Schwerkraftbrunnen der Erde ins All zu pumpen. ^^ Das hieße ja Eulen nach Athen tragen, denn Wasser ist einer der häufigsten Stoffe des Universums. Nein, das hat niemand vor. Man würde sich Eismonde oder -asteroiden suchen und es da abbauen. Im Gegenteil, sollte man mal der Ansicht sein, dass es auf der Erde zu wenig Wasser gibt, würde man einfach ein paar Eisasteroiden herbringen. Also da gibt es keine Probleme.
Problematisch könnte viel eher der Brennstoffnachschub werden, wenn man da auf Thorium angewiesen ist. Wenn jedes Schiff auf jedem Trip mehrere Tonnen Thorium verbraucht, würden die irdischen Vorräte nicht lang halten. Immerhin ist Thorium im Sonnensystem relativ gleichmäßig verteilt, und in anderen Sonnensystemen (wir haben ja FTL) könnte es auch noch mehr von dem Zeug geben.

Langfristig wäre es settingintern das gescheiteste, man würde die Reaktoren direkt mit Wasserstoff als Brennstoff betreiben, dann hätte man quasi unbegrenzt kostenlos Energie. Aber ich habe postuliert, dass zur Settinggegenwart die Technologie noch nicht weit genug dazu ist, um noch ein wirtschaftliches Element zu behalten. Der Preis für Wasser ist ja schon relativ symbolisch.

Feuersänger:
Noch ein Nachtrag zum Thema mögliche Brennstoffe: ich gehe diese Frage wie gesagt in 1. Linie aus Meta-Perspektive an -- welcher Brennstoff macht die Geschichte am interessantesten? Wie schon erwähnt, darf er weder zu teuer noch zu billig sein. Dazu vergleiche ich mal ein paar heutige Preise für gewisse Elemente.

1.) Uran: Fissionsbrennstoff #1. Das Zeug wird allgemein als Uranoxid U3O8 verkauft, vermutlich zu ca. 3-5% angereichert. Das kg kostet derzeit etwa 80 Euro, darin sind aber nur ca. 25g spaltbares Material enthalten.
Die _Tonne_ U235 würde also bereits heute 3,2 _Millionen_ Euro kosten. Darin sind im Fissionsbetrieb immerhin 77 Terajoule enthalten. Der Uranpreis wird bestenfalls dann sinken, wenn neue Vorkommen auf anderen Planeten erschlossen werden.

2.) Quecksilber: wäre aufgrund seiner Atommasse auch als Konversionsbrennstoff möglich. Heutzutage wird Quecksilber in "Flasks" zu 34,5kg gehandelt, Preis ca. $5-700, also sagen wir mal 400 Euro pro 34,5kg, macht also bescheidene 12.000 Euro pro Tonne.
Energiegehalt etwa 350.000 TJ, wenn jedes einzelne Atom reagiert.

3.) Blei: könnte ebenso als Konversionsbrennstoff geeignet sein, aber das wäre schon fast geschummelt: die Tonne kostet heutzutage keine 2000 Euro. Das mit Abstand häufigste schwere Element, was nicht zuletzt daran liegt, dass es der Endpunkt mehrerer Zerfallsreihen ist. Energiegehalt für Konversion ähnlich wie Quecksilber.

4.) Thorium: geeignet für Fission und bei meiner Tech auch für Konversion. Leider habe ich trotz intensiver Suche keine realen Preise für Thorium finden können. Thorium ist aber etwa 8mal seltener als Quecksilber und 5mal häufiger als Uran(238). Dementsprechend halte ich es für eine vernünftige Schätzung, den Marktpreis von Thorium um ca. 70 - 100.000 Euro pro Tonne anzusiedeln.
Energiegehalt im Fissionsbetrieb ähnlich Uran, im Konversionsbetrieb ähnlich Quecksilber.

Dabei sind die Preise auf den heutigen Rohstoffmärkten starken Schwankungen unterworfen; hätte man z.B. 2003 ins bis dahin sehr billige Blei investiert, hätte man sein Vermögen bis zum Jahr 2007 mehr als vervierfachen (!) können. Danach sind die Preise wieder etwas gesunken. (Ähnliches gilt auch für fast alle Schwer- und Edelmetalle sowie Seltene Erden).

Nebenbei sind alle genannten Elemente flavourtechnisch reizvoll, weil sie mehr oder weniger giftig sind und deswegen entsprchend vorsichtig gehandhabt werden müssen. Extra Stilpunkte für Quecksilber, weil es bei Normalbedingungen auch noch cool aussieht.

Alle Elemente sind natürlich nicht unbegrenzt vorhanden. Wenn jedes Raumschiff auf jeder Reise mehrere Tonnen von dem Zeug verbrennt, ist die gesamte Exploration wahrscheinlich zu einem gut Teil damit beschäftigt, neue Vorkommen zu erschließen, wobei sich natürlich irgendwo die Katze in den Schwanz beisst: "Im Sonnensystem wird Thorium knapp, also verbrennen wir Thorium, um in anderen Systemen neue Thoriumvorkommen zu erschließen. Die können wir dann verbrennen, um wieder neue Systeme zu erschließen..." usw.
Zumal diese schweren Elemente wirklich nur als Raumschiff-Brennstoff benötigt werden, weil elektrischer Strom auf andere Weise viel einfacherer und sauberer erzeugt werden kann.

Gedanken, Ideen, Vorschläge?

Blackice:
wenn man bedenkt wieviel treibstoff so ne rakete eines shuttles heute verblässt nur um 1x in die umlaufbahn geschossen zu werden möchte ich da garnicht drüber nachdenken hehe . Aber ich denke vom style wäre quecksilber wirklich cool . Wobei man nur hoffen kann das die vielleicht endgelagerte brennstäbe aus den akws nutzen , wäre nicht so viel style aber mucho nützlich . Ich denke aber mal in die science fiction gedacht sas da echt eine neue technologie her mus die weit aus mehr energie zu verügung stellt .

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