Was fährt effizienter? U-Boot oder Schiff?
Angenommen bei gleichem Transportvolumen und -gewicht, welche Schiffsklasse verbraucht weniger Energie?
Hintergrund der Frage:
- Ist ein Frachttransport unter Wasser effizienter?
- Wie können Lösungen aussehen (Stichworte: Autonomie, Energieinseln, Batterie, etc.)?
Vielleicht kommt ja eine Diskussion zustande. Grüße, Frank
Nachtrag: Ok, in der ersten Frageversion dachte ich an kleinere umherdümplende strömungsoptimierte Ladungseinheiten, die Strömungen & Wind zusätzlich zu regenerativen Antrieben nutzen.
Es geht mir bei der Frage letztendlich um eine zukünftige umweltfreundlichere Lösung für den Massentransport (ohne es gleich ganz sein zu lassen). Die ersten Antworten sagen natürlich, dass ein (heutiges) Containerschiff unter Wasser zu betreiben nicht effizienter ist.
Zur Eingrenzung meines Anliegens: Ich möchte die Frage diskutieren, ob in Anlehnung an Elon Musks Ideen kleine Ladeeinheiten mit den jetzt schon oder bald marktreifen Technologien (autonomes Fahren, Batterietechnik) besser automatisiert zu betreiben sind(Beladung, Ab- und Anlegemanöver, fahren etc.) als die jetzigen Riesen. Kleine identische Antriebseinheiten sind einfacher zu bauen und zu warten (siehe E-Autos). Energienachschub könnte z.B. automatisiert auf schwimmenden Solarinseln laufen.
Und zur Ausgangsfrage: bei niedrigem Anspruch an die Schnelligkeit können Strömungen/Wind/etc. besser genutzt werden bei kleineren Einheiten. Verfahren, die bei großen Einheiten (Containerschiffe) nicht so gut funktionieren.
7 Antworten
Durch Verkleinern der Einheiten werden die Energiemengen zum Transport insgesamt steigen.
Ist ganz einfach zu überlegen.
Du packst 25 Sprinter mit je einer Tonne Ladung voll. Die brauchen insgesamt auch mehr Sprit als 1 LKW mit 25 Tonnen Ladung.
Ehrlich gesagt glaube ich nicht, dass ein U-Boot effizienter fahren kann, denn es bedarf ja eines gewissen technischen Aufwands, um das Boot unter Wasser zu halten. Außerdem ist die Konstruktion eines U-Boots sehr viel komplizierter als die eines Frachtschiffs. Allerdings gibt es inzwischen Optionen für neuere Frachtschiffe, die den Energieaufwand deutlich reduzieren. Das sind z.b. Zug Segel, Sonnensegel( die gleichzeitig als Segel und als Photovoltaik-Anlage funktionieren), modernere Bug Konstruktionen und z.b. auch die sogenannte Luftschmierung.
Stimmt, ich bin auch kein Schiffs Spezialist. Aber der Widerstand unter Wasser ist auch nicht zu unterschätzen. Sicher ist jedenfalls, dass der technische Fortschritt auf Dauer neue Lösungen bringen wird.
Ich habe mal spasseshalber nach Zahlen geguckt, Demnach ist der Unterschied in der Viskosität von Wasser zu Luft etwa 1 zu 14. Da ist die Wassertemperatur schon fast egal. Also ich glaube die nächsten 500 Jahre sehen wir keine U-Boote mit 6 facher Schallgeschwindigkeit. Dafür ist das Wasser dann doch zu zäh und die Reibung zu hoch. .
Ja, leider wird der Energieaufwand nicht reduziert, sondern diese nur anders gewonnen. Die von Dir genannten Lösungen (Wind/Sonne) haben ein gewisses Potential, dass sich bis heute noch nicht durchgesetzt haben, obwohl sie gewissen Potentiale heben können (z.B. auch Flettner-Rotor). Vielleicht hilft da eine hohe CO2-Steuer.
Zumindest gibt es Ideen
https://taz.de/Neue-Oeko-Frachter-unter-Segeln/!5782109/
https://www.scinexx.de/dossierartikel/wind-und-sonne-als-helfer/
Aber wie immer wird es Druck für die Umsetzung benötigen. Man ist ja auch nicht zum Mond geflogen, weil es gerade so gut möglich oder gar angebracht war. Man ist dahin geflogen, weil es politisch gefordert war unter dem Druck des Kalten Krieges.
ich könnte mir schon vorstellen, dass bei vergleichbarer größe ein uboot weniger antriebskraft braucht, als ein klassisches schiff, weil es an der oberfläche weniger wellen schlägt. die frage stellt sich, wie es auschaut, wenn, sofern überhaupt technisch machbar, das uboot so groß würde, dass es die gleiche menge fracht tragen, wie die heutigen containerschiffe.
mit an wahrscheinlichkeit grenzender sicherheit würde der mehraufwand beim be- und entladen den vorteil wieder zu nichte machen.
lg, anna
Das U-Boot verbraucht mehr Energie, da es im Prinzip immer mit maximaler Ladung fährt.
Ausserdem ist es aufgrund der Tatsache dass es einem höheren Druck standhalten muss bei gleicher Ladekapazität schwerer und muss damit mehr Wasser verdrängen.
Zu guter Letzt sind U-Boote oben geschlossen, was das be- und entladen sehr erschwert.
In Deinen Argumenten gebe ich Dir recht. Ich passe die Fragestellung oben mal an.
Da meiner Meinung nach das ganze U- Boot Wasser verdrängen muss, das Frachtschiff nur seinen Tiefgang, dürfte das Frachtschiff haushoch überlegen sein.
Kostet aber weit mehr im Bau und ist größentechnisch nicht in so einer Größe wie ein Schiff zu bauen oder mit erheblichen Kosten verbunden.
Das Volumen , dass man oben turmhoch stapeln kann, bleibt trotzdem ohne Verdrängung. Je nach Gewicht bekommt ein Frachtschiff relativ wenig mehrTiefgang- das U- Boot müsstest du " aufblasen "
wobei verdrängung nicht das kriterium ist. torpedo über wasser und unter wasser. ja aber du vergisst irgendwie alles was noch so gibt und reduzierst auf das was dir passt als argument . strömung hat alles druck äh , also in 2000 meter tiefe ist es also schwerer sich vortzubewegen ? .
der druck ist doch intern . wobei wir hier noch fragen ob du wirklich einen frachter jetzt so weit unter die wasseroberfläche packst das es ein wesentlichen unterschied macht . also da hätte ich gerne wissen und nicht behauptungen .
den faktisch ist Wind ein sehr großes problem .
mal was gefunden
U-Boot-Technik Superkavitation – wenn U-Boote schneller tauchen als Kampf-Jets fliegen können. Noch können U-Boote kaum 40 Knoten erreichen, aber im Prinzip sind Geschwindigkeiten von bis zu 5800 km/h möglich.
wohl weils unterwasser weniger probleme gibt . wenn man denn die reibung los wird .
Es gab ja tatsächlich früher Handels U-Boote. Außerhalb von Kriegszeiten hat sich das aber nicht durchgesetzt. Daher nehme ich nicht an, dass damit ein effizienter Frachttransport möglich ist.
Dann bau du doch dein U- Boote mit dem Frachtvolumen von.....200.000 to.....grau ist alle Theorie..Wenn es fertig ist, sag Bescheid,
eh gings da um die frage ? das ist immer super , man wiederlegt was und schwups kommen die aus den löchern die auf einmal ganz andere maßstäbe nehmen, die gar nicht gefragt wurden lol . klingt wie ein eingeständnis .
klar gleich will noch einer viereckige Schiffe bauen , weil man ja unter wasser dann ein problem hat. ja wer so denkt , der hat ganz andere logische probleme .
ja aber du vergisst irgendwie alles was noch so gibt und reduzierst auf das was dir passt als argument
Warum wirfst du sowas vor?
Du sagst:"Keine Wellen und Wind" - ich sage "Aber Strömung und Druck" - wo habe ich da irgendwas reduziert und gemeint, dass mir das so als Argument passt? Du hast schließlich auch nur zwei Dinge ohne weiteres genannt - so habe ich es auch gemacht.
Ich habe nur gesagt, dass es die beiden Faktoren stattdessen zu beachten gibt. Nicht mehr.
Theoretisch können auch Flugzeuge tauchen...genau so, wie U- Boote über 5000km schnell sein könnten...Wenn es dann , was dagegen steht, gelöst werden könnte..Aber der FS hat doch ein so schönes U- Boot gepostet.....
ich bau einfach viele kleine torpedos anstatt container und schwups hab ich alle vorteile von torpedos .ich innovation, du nur optimierung .
Dafür sollte man dir den Innovativ- Nobelpreis verleihen- ich bin mit dem für Optimierung zufrieden.
Also im allgemeinen ist die kinematische Viskosität von der Dichte der Flüssigkeit abhängig. Also gibts bei Wasser zwar keinen großen Unterschied in der Tiefe sondern eher große Unterschiede in der Temperatur. In 4 Grad kaltem Wasser gehts demnach schwerer als in 10°C oder 2°C kaltem Wasser.
Generell ist aber bei Schiffen bezogen auf das Volumen der Windwiderstand wesentlich geringer als der Wasserwiderstand, was schon alleine dadurch folgt, dass Luft eine viel kleinere Dichte und damit auch viel kleinere Viskosität hat als Wasser. Sprich bei gleichem Volumen wären Strömungen für ein komplett untergetauchtes Objekt wesentlich schwerwiegender als Wind an der Wasseroberfläche.
Uboote haben hald den Vorteil, dass sie nur an Wasser angepasst sind und daher Stromlinienförmig optimiert sind, wodurch die unter Wasser wesentlich effizienter fahren als an der Wasseroberfläche. Natürlich ergibt sich aber dadurch auch bestimmte Beschränkungen in der Bauform die eben für den Warentransport extrem unvorteilhaft sind.
Kavitation ist eben so ein Ding. Es gibt Kavitationstorpedos mit Raketenantrieb. Am Ende sind die aber nicht effektiver als Raketen über Wasser sondern viel ineffizienter, weil für die Erzeugung der Kavitationsblase alleine jede Menge Energie notwendig ist, sie sind hald nur schnell.
Allgemein würde ich also Uboote nicht unbedingt als Effizientere Variante für den Warentransport ansehen, weil die ganze zusätzliche Technik zum Betrieb eines Ubootes erstmal Energie und zum anderen einfach auch Platz benötigt, was bei einem Transport Schiff einfach nicht notwendig ist.
Du wirst ihn nicht überzeugen,,dazu ist er in seine Idee zu sehr verliebt,
Wenn jemand so angefressen reagiert, weil ich zwei zu bedenkende Faktoren äußere - dann ja, den kannste nicht überzeugen.
das untern halten verbraucht gar nichts . öh wie kommst du darauf , genauso wie geschwindigkeit im weltall keine energie verbraucht, erst die beschleunigung :)
aber nein , einfach wasser in die luft tanks und entsprechendes gewicht was ja durch die kontainer schon vorhanden ist .
das das dennoch ein riesen ding wird :) ach das hatten wir uns zu zeiten vom segelschiff auch nicht denken können . da wurde genau das gleiche über dampfschiffe gesagt :) hihi .
auch bei containerschiffen hat man nie geglaubt das man das erreichen kann was jetzt schon möglich ist . und das die dann auch noch effizienter sind ... naja gemessen an der ladung halt , nicht unbedingt gemessen an verbrauch .
aber ich stimme dir zu ... Frachtschiffe über wasser haben viele Vorteile :) Und unter wasser viele nachteile .
ich könnte mir aber auch zugsysteme/leitungssysteme im wasser vorstellen .
aber dazu sind wir glaub ich eh alle zu laienhaft unterwegs .