Lofstrom-Schleife

Die Lofstrom-Schleife (Launch Loop) wurde 1985 vom Ingenieur Keith Lofstrom vorgeschlagen. Die Grundidee: Ein dünnes Metallband (der Rotor) wird in einer geschlossenen Schleife mit hoher Geschwindigkeit (etwa 14 Kilometer pro Sekunde) durch elektromagnetische Linearmotoren beschleunigt. Das schnell rotierende Band erzeugt durch seinen Impuls eine Kraft, die eine stationäre Struktur (den Stator) in einer Höhe von etwa 80 Kilometern über dem Meeresniveau schweben lässt.

Von dieser schwebenden Plattform aus können Nutzlasten elektromagnetisch auf Orbitalgeschwindigkeit beschleunigt werden. Die Schleife selbst erstreckt sich über etwa 2.000 Kilometer Länge, wobei die Enden an der Erdoberfläche verankert sind und das Band in einem Bogen über die Stratosphäre führt.

Der große Vorteil der Lofstrom-Schleife gegenüber Raketen: Sie nutzt elektrische Energie statt chemischen Treibstoff. Lofstrom berechnete, dass die Startkosten auf etwa 3 Dollar pro Kilogramm sinken könnten, verglichen mit etwa 2.700 Dollar pro Kilogramm bei einer Falcon 9. Die benötigte elektrische Leistung liegt im Bereich großer Kraftwerke, nicht im Bereich von Science Fiction.

Die Lofstrom-Schleife gehört zur Familie der dynamischen Strukturen, die sich nicht durch statische Festigkeit, sondern durch den Impuls bewegter Massen in der Luft halten. Das Konzept ist physikalisch plausibel und erfordert keine unbekannten Materialien oder exotische Physik. Die Herausforderungen liegen in der Konstruktion und im Betrieb eines 2.000 Kilometer langen Präzisionssystems.

Der Energiebedarf der Lofstrom-Schleife ist im Vergleich zu Raketen günstig, aber im absoluten Sinn erheblich. Lofstrom berechnete, dass eine funktionierende Schleife etwa 200 Megawatt Dauerleistung braucht, um den Rotor in Betrieb zu halten, also etwa so viel wie ein mittleres Kraftwerk liefert. Diese Energie wird größtenteils als Wärme abgegeben, was Kühlungssysteme über die gesamte Länge erfordert.

Die Analogie zum Weltraumlift ist hilfreich. Der Weltraumlift ist die statische Version: Ein 36.000 Kilometer langes Kabel vom Orbit zur Erde, gespannt durch die Gravitation. Er funktioniert mit minimaler Energie, aber erfordert Materialien mit einer spezifischen Zugfestigkeit, die Carbon-Nanoröhren kaum erfüllen und kein anderes bekanntes Material erreicht. Die Lofstrom-Schleife ist dynamisch: kurz, energiebetrieben, mit heutigen Materialien machbar. Welches Konzept letztlich realisiert wird, hängt davon ab, ob Materialwissenschaft oder Energieinfrastruktur zuerst die nötigen Fortschritte macht.

Für die Science-Fiction ist die Lofstrom-Schleife weniger attraktiv als der Weltraumlift, weil sie weniger dramatisch ist. Ein 36.000 Kilometer hohes Kabel hat etwas Ehrfurchtgebietendes. Eine 2.000 Kilometer lange horizontale Schleife, die 80 Kilometer hoch über der Erdoberfläche hängt, klingt technisch korrekt, aber weniger spektakulär. Trotzdem taucht die Idee in Hard-SF-Texten auf, und sie zeigt etwas Wichtiges: der Zugang zum All könnte eines Tages so banal sein wie ein Flughafen.