[DRP] - Demokratische Föderative Republik Korea

[Azrael]

Der zweite Artikel hat mich schon etwas auf den Boden der Tatsachen zurück geholt. Spätestens nach "Der Marsianer", in dem Mark Watney mit etwas Blumenerde von Terra und zig Tonnen Marsboden Kartoffeln pflanzt, hätte ich gedacht, dass der Marsboden relativ einfach nutzbar ist zum Ackerbau.

Der Marsianer ist eine gute Geschichte respektive Film und auch in vielen Punkten recht akkurat. Aber natürlich findet man auch darin Unstimmigkeiten, wenn man sich etwas länger mit der Thematik beschäftigt hat. Die von dir erwähnte Landwirtschaft ist der eine Punkt, die Stärke des Sturms am Beginn der Handlung ein anderer. Aber ja, die Böden müsst ihr entweder entgiften oder die Erde komplett vom blauen Planeten importieren. Deshalb sind die Hydroponik-Anlagen auch zuoberst in meiner Liste.

[Frederick Steiner]

Ich habe etwas Zeit und ich habe etwas recherchiert und gerechnet.
Also, nur für Zahlenfreaks.

1. Entgiftung des Bodens

Mein Ansatz wäre wieder low-tec. Also, ich muss Mutterboden von der Erde mitbringen. Hat ja auch einen symbolischen Wert.
Und eine Technik zur Entgiftung brauche ich auch. Menschen machen seit Jahrtausenden unfruchtbare und giftige Böden fruchtbar.

Ich habe neulich einen Bericht über Phyto-Mining gehört (Link geht zur Reportage, Radio Bayern 2, geht etwas über 20 Minuten). Pflanzen, die auf schwermetallreichen Böden angebaut werden und die Schwermetalle aus dem Boden ziehen. Danach werden die Pflanzen geentet und zur Metallverarbeitung genutzt. Das macht man z.B. in Albanien.

Dafür bräuchte ich nur Saatgut und könnte gleich mit der Erzeugung von Metallen beginnen.
Frachtkosten für Saatgut - keine Ahnung? Zehn Kilo? Ich denke an einen Sack Blumenerde. Wie viele Samen passen da wohl rein? Genug um auch nach zwanzig fehlgeschlagenen Versuchen noch Reste für einen weiteren Anlauf zu haben.

Vorteil: Das funktioniert mit anspruchslosen Pflanzen.

Also: Phyto-Mining. Was ich dafür brauche sind einfache, luftdichte Räume, die ich beheizen kann. Am Anfang werden es wohl feste Gebäude sein müssen. Später, wenn die Kuppel drauf ist, reichen Wurfzelte, um eine gewisse Grundwärme zu halten.

2. Sauerstoff - 1.0

Grüne Pflanzen produzieren auch gleich Sauerstoff. Wir reden da nicht über Regenwälder auf dem Mars. Aber wenn ich es schaffen würde, nur 1 % des täglichen Bedarfs meiner Kolonie an Sauerstoff durch meine Phyto-Mining-Pflanzen zu erzeugen, würden die mir nach einem Jahr Luft für fast vier Tage schenken. Und der Unterschied zwischen "ersticken - jetzt" und "wir haben noch vier Tage, um eine Lösung zu finden" ist schon beachtlich.

Ich habe gerechnet. Meine Zahlen stammen aus dem Internet. Ich halte sie mal für realistisch. Im Internet lügt ja niemand

Ein Mensch braucht pro Stunde 0,4 Liter Sauerstoff im Durchschnitt
Das sind in der Stunde 24 Liter
Das sind am Tag 576 Liter
Das sind im Jahr 210.240 Liter

Also habe ich mich gefragt, welche Menge O2 Pflanzen produzieren und erhalten die Info:
Ein alter Laubbaum produziert täglich 10-15 Kilo O2

Toll - ich habe Liter und Kilo. Das ist wie Äpfel und Birnen vergleichen. Was zum Geier wiegt ein Liter Sauerstoff?

Dreisatz: Ein Liter Luft wiegt 1,293 Gramm
Wir haben gut 21 % Sauerstoff in der Luft
Also wiegt ein Liter Sauerstoff 0,27153 Gramm

Wenn ein Mensch 210.240 Liter Sauerstoff im Jahr braucht und Sauerstoff 0,27153 Kilo pro Liter wiegt, brauche ich: 57,09 Kilo Sauerstoff pro Jahr. Machen wir 75 Kilo daraus. Wir reden über teilweise schwere Arbeit, da braucht man mehr Luft.

Produziert ein alter Baum also im Minimum 10 Kilo O2 am Tag, sind das 3.650 Kilo im Jahr.
Wenn ich 50 Kolonisten habe, brauchen die 50 x75 Kilo = 3.750 Kilo im Jahr.

Ich habe einen hohen Verbrauch gerechnet. Also brauche ich einen großen Laubbaum, um 50 Kolonisten im Jahr mit Sauerstoff zu versorgen. Das ist toll!
Und totaler Mist. Ist habe keine alten Laubbäume auf dem Mars!

3. Sauerstoff - 2.0

Geholfen hat die Rechnung schon. Ich brauche also die Werte für andere Pflanzen.
Ich stolpere über die folgende Auskunft:

Ein ha= 10.000 m² Zuckerrüben produzieren übers Jahr ca. 13 t O2
Den Platz habe ich. Der Krater würde 600.000 m² bieten.
Und mit einem Hektar Zuckerrüben würde ich 13.000 Kilo Sauerstoff produzieren.
Ungefähr 3,5 Mal so viel, wie ich für meine 50 Kolonisten brauche.

Da habe ich doch einen schönen Lösungs-Ansatz.
Da ich keine Zahlen finde, wie viel Sauerstoff eine Phyto-Mining-Pflanze produziert, schätze ich die Menge, die diese Pflanzen an Sauerstoff produzieren mal auf 10 % der Zuckkerrübe. Also auf einen Hektar produzieren die 1,3 Tonnen Sauerstoff. Das ist gut ein Drittel der Menge, die ich pro Jahr brauche.

Ein Hektar ist verdammt viel Fläche und sicher nicht von Beginn an möglich. Aber ich habe hier die Chance auf ein super Back-Up für meine Sauerstoffversorgung bei gleichzeitiger Boden-Entgiftung.

4. Erde

Meine Gedanken kreisen weiter und ich frage mich: Wie viel Erde brauche ich denn, um diesen Hektar Boden nutzen zu können. Im Netz finde ich einen Rechner, der mit berechnet, wie viel Erde ich für einen Blumentopf brauche. Ein Topf von 1 x 1 Meter und einer Tiefe von 50 cm (wir reden von flachen Wurzeln und selbst Zuckerrüben dürften damit auskommen), brauche ich 392,7 Liter Erde.

Für einen Hektar also stolze 392.700 Liter Erde. Runde Sache: 400.000 Liter Erde.

Wenn ich die von Terra mitbringe, wie viel Fracht kostet mich das denn? Frachtkapazität - in Tonnen. Meine Angaben - in Liter. Super, wieder das gleiche Problem.

Faustformel, auch aus dem Netz: Ein Liter Blumenerde wiegt etwa 400 Gramm. Bedeutet also für meinen Hektar Erde, dass ich 157.800 Kilo oder 1.570,8 Tonnen Blumenerde auf den Mars bringen darf. Wie viele Versorungsflüge das wohl sind?

Die Entgiftung des marsianischen Erdreichs ist also eine sehr sinnvolle Idee.

5. Kalorien!

"Die kleinen Tierchen, die in der Nacht die Hosen enger näher."

Da ich vorhin einen Hektar Zuckerrüben hatte und ich weiß wie widerwillig meine Familie reagiert, wenn ich einen Steckrüben-Eintopf koche, wollte ich mal wissen, wie viele Kalorien würde denn mein Hektar Zuckerrüben produzieren? Und wie sähe die Revolten-Wahrscheinlichkeit in der koreanischen Kolonie aus, wenn ich die Jungs ein Jahr lang nur mit Zuckerrüben ernähre.

Es gibt in Deutschland Statistikbehörden, die haben erfasst, wie viele Tonnen Zuckerrüben im Laufe der Zeit auf einem Hektar erzeugt werden - seit 1850. Verdammt, sind wir bekloppt!
In 1850 waren es 20 Tonnen, im besten Jahr, 2017, waren es 83,8 Tonnen.
Ich nehme mal den besten und den schlechtesten Wert, addiere diese und Teile durch 2. Und dann, zur Sicherheit und weil wir ja nicht wissen, was da auf dem Mars so passiert, nehme ich nur 80 %.
(83,8+20)/2 = 51,9 x 80% = 41,52 Tonnen Rüben pro Hektar.

Jede Rübe wird so etwa ein Kilo wiegen. Also haben wir 41.520 Rüben pro Jahr. Himmel, diese Menge an Rüben stelle ich mir auf einem Haufen vor. Sehr deprimierend.

Wie kann ich denn damit meine Kolonie ernähren?
100 Gramm Zuckerrüben enthalten 43 kcal. Also hat eine Rübe 430 kcal.
Ein Mensch braucht pro Tag gut 2.000 kcal - darf also 4,65 Rüben am Tag essen, um seine Energie aufzufüllen.
War der Anblick von Rüben schon deprimieren, ist die Vorstellung 4,65 Kilo Rüben pro Tag zu essen beinahe letal.

Ich hatte vorhin für 50 Kolonisten den Sauerstoffbedarf ermittelt. Der Rübenbedarf für 50 Kolonisten im Jahr ist dann 4,65 Rüben x 365 Tage x 50 Kolonisten = 84.862,5 Rüben im Jahr.

Die Bevölkerung dürfte glücklich darüber sein, dass ein Hektar Ackerland nicht ausreicht, um sich ein Jahr lang mit Rüben zu ernähren. Nach etwa 178 Tagen ist Schluss. Falls nicht vorher schon jemand aus reiner Notwehr Selbstmord begangen hat.

Erkenntnis aus meiner Recherche:

1. Ich kann mit Pflanzen den Boden dekontaminieren. Nicht vollständig, es braucht auch noch chemische Prozesse, aber es ist ein Anfang.
2. Damit bekomme ich kurzfristig Zugriff auf interessante Metalle ohne Bergbau und Industrie.
3. Mein Ziel von 1 % Sauerstofferzeugung durch die Phyto-Mining-Pflanzen sollte funktionieren.

Ich gehe mal nicht von einem Hektar aus, sondern von 400 m² Mars-Boden.
Meine Zuckerrüben würden auf dieser Fläche 520 Kilo Sauerstoff erzeugen, was 13,87 % des Jahresbedarf ist.
Mein Phyto-Mining-Pflanzen sind kleiner und ich fange ja auch erst an - also rechne ich mit 20 % des Wertes, ganz schlecht. Das wären 2,77 % des Jahresbedarfs.
Das ist Sauerstoff für 10 Tage.
Damit überlebt die Kolonie nicht, aber ich habe einen tollen Puffer.

4. Die 400 m² Anbaufläche müssten nach Dreisatz gut 63 Tonnen Blumenerde brauchen. Das ist schon mal eine ganz andere Zahl und viel realistischer. Aber halt! Ich will ja keine Blumenerde, ich will Mars-Erde entgiften. Und 50 cm tief muss ich auch nicht gehen. Also mische ich vielleicht 20 % Blumenerde unter die Marserde. Dann reden wir von 12 Tonnen. Machen wir mal 15 Tonnen daraus, um auch noch selbst Salate züchten zu können. Das ist eine Frachtmenge, die schon viel eher mitkommen kann. Keine Ahnung, wie viel Nutzlast ich bekomme. Aber spätestens in der dritten oder vierten Runde sollte ich so an verdammt viel nutzbaren Ackerboden kommen. Schließlich erhöhe ich den Anteil der Nutzbaren Erde ja direkt auf dem Mars - und dann rechne ich noch mal die Zuckerrüben durch. .

[Frederick Steiner]

Wie viele Menschen bekomme ich denn in meine Kuppel?

Menschen: 50
Land Gesamt: 600.000 qm
Für Landwirtschaft benötigt: 20.000 qm
Für Menschen frei: 580.000 qm
Platz pro Mensch: 11.600 qm

Menschen: 500
Land Gesamt: 600.000 qm
Für Landwirtschaft benötigt: 200.000 qm
Für Menschen frei: 400.000 qm
Platz pro Mensch: 800 qm

Menschen: 1.000
Land Gesamt: 600.000 qm
Für Landwirtschaft benötigt: 400.000 qm
Für Menschen frei: 200.000 qm
Platz pro Mensch: 200 qm

200 qm pro Mensch hört sich nach viel an, aber darauf muss die gesamte Infrastruktur stehen. Arbeitsplätze, Ärzte, Schulen, Strom- und Wassererzeugung - alles.
Natürlich kann ich den Platz verdoppeln, wenn ich einfach zwei Etagen baue - dennoch ist die Schmerzgrenze zu Beginn vermutlich bei 500 Siedlern.

Auch die Nachbar-Krater mit 1.000 qm und 13.000 qm Fläche fallen nicht sehr ins Gewicht. Die sind als Außenanlagen gut.
Drei Hühner auf einen Quadratmeter sind eine gute Quote. Also könnte in der direkten Nachbarschaft ein Stall für 2.000 Viecher entstehen (nicht 3.000, denn es die Konstruktion etc. muss ja auch berücksichtigt werden). Das wären viele Eier für die 500 Menschen - auch wenn ich für die Ernährung der Tiere natürlich auch Landwirtschaftliche Fläche brauche. Aber das dürfte passen.
Ich rechne einfach für 2.000 Hühner 100 Menschen dazu.

Und aus dem Hühnermist mache ich Dünger.


Menschen: 500 + 100 fiktive Menschen (als Äquivalent für 2.000 Hühner)
Land Gesamt: 600.000 qm
Für Landwirtschaft benötigt: 240.000 qm
Für Menschen frei: 360.000 qm
Platz pro Mensch: 600 qm

Ich mag diese Zahlenspiele.

[Azrael]

1. Ich kann mit Pflanzen den Boden dekontaminieren. Nicht vollständig, es braucht auch noch chemische Prozesse, aber es ist ein Anfang.

Das geht durch eine Reihe von Pflanzen, das habe ich auch so vorgesehen. Inspiriert von Surviving Mars, um den Boden in einem ersten Schritt biologisch etwas zu entgiften. Das geht auch mit Hilfe von Flechten, weil die Dinger ja fast überall überleben. Selbst an einigen ausgewählten Standorten im Freien, dort wo die Atmosphäre des Mars am dichtesten ist. Etwa am Grund des Hellas Planitia.

2. Damit bekomme ich kurzfristig Zugriff auf interessante Metalle ohne Bergbau und Industrie.

Ich muss mich in dem Thema wohl erst mal einlesen, klingt aber wirklich interessant.

3. Mein Ziel von 1 % Sauerstofferzeugung durch die Phyto-Mining-Pflanzen sollte funktionieren.

Es ist auch durchaus möglich mit ganz "gewöhnlichen" Pflanzen Sauerstoff zu erzeugen. Es reicht nicht um die Kolonie alleine zu versorgen, wie du selber auch schon erkannt hast, aber es wird in der Tabelle bei der Landwirtschaft mit berücksichtigt.

Ich mag diese Zahlenspiele.

Habe ich bemerkt.

[Frederick Steiner]

Ich muss mich in dem Thema wohl erst mal einlesen, klingt aber wirklich interessant.

Folge dem Link zur Radio-Reportage. 23 Minuten oder so - und für ein Grundgerüst an Informationen reicht das.
Cadmium, Zink, tatächlich sogar seltene Erden, Quecksilber...

Das geht natürlich nicht über Nacht, aber ein Teil des Giftes aus dem Boden ist ja tatsächlich sogar sehr nützlich - nur halt nicht in Luft, Wasser oder Mittagessen.

Die Phytomining-Pflanzen will ich halt nutzen, weil die eine Art Alleskönner sind. Nur gegessen werden können die Dinger halt nicht. Aber das ist mit den Flechten ja auch so. Und wenn ich die unter dem Kuppeldach nutze, geht der Sauerstoff auch nicht verloren.


edit: Die Zahlenspiele waren eigentlich nur dafür da, mal ein Gespür zu bekommen, in welcher Größenordnung wir denken müssen. Außerdem brignt mich das beim Allgemeinwissen weiter. Ich habe heute gelernt, dass ein großer Baum im Jahr 50 Menschen mit Sauerstoff versorgt.

[Frederick Steiner]

Heute schaue ich mir mal meine Stärken und Schwächen an.

KARI / Korea

Höhere Moral der Kolonisten
Geringfügig effizientere Energieversorgung
Budget kann mit der Zeit wieder erheblich ansteigen



Anfangs tiefes Budget der Mission
Der Bau von Wohnhabitaten benötigt mehr Elektronik

Höhere Moral ist sehr gut. Die werden einiges auszuhalten haben. Low Tec ist das Stichwort.

Effizientere Energieversorung Also verbrauche ich nicht so viel Strom und habe Atomkraft. Das bedeutet, ich kann energieintensivere was-auch-immer einfacher durchführen. Da ich eine Expansion zum Endurance-Krater plane (5,6 Kilometer nördlich), ist das auch für die Stromleitung dort hin sehr gut.

Budget kann wieder erheblich ansteigen - da ich ein niedriges Budget für die Marsmission habe. Das ergänzt sich mit meiner Idee von Low Tec. Wir versuchen einfach mit Spaten, Schaufel, Feuerstein und Klebeband den Mars zu erobern.

Vor allem erhoffe ich mir einen soliden Aufbau der Basis während meiner Sparsamkeits-Phase, wodurch ich später eine starke Grundlage für meine Expansion habe.

Der Bau von Wohnhabitaten kostet mehr Elektronik. Das ist natürlich mies, weil ich ohnehin schon wenig Budget habe. Die technikversessenen Koreaner wollen zocken. Muss ich wohl mit leben oder schnell eine Industrie für Elektronik auf dem Mars aufbauen.

[Azrael]

Oder dich mit anderen Spielern abstimmen, die auf dem Mars Elektronik produzieren. Mit Taiwan oder Westafrika etwa. Die Nachteile sind auch mit dafür gedacht, die Zusammenarbeit zwischen den Kolonien zu fördern. Ich nehme an DerMonte hat sich noch nicht gemeldet?

[Frederick Steiner]

Nein, der hat sich noch nicht gemeldet.
Dann gibt es doch wohl kein himmlisches Zion auf dem Mars.

[Frederick Steiner]

Ich habe mich mal mit low tec-Marsbesiedlung beschäftigt und bin auf:

Mars direct (Robert Zubrin und David Baker) gestoßen.

"Use local resources, travel light, and live off the land."

Das hört sich gut an und sehr passend für meine Pläne.

The first flight would take an Vehicle to Mars with a supply of hydrogen, a chemical plant and a small nuclear reactor. Once there, a series of chemical reactions (the Sabatier reaction coupled with electrolysis) would be used to combine a small amount of hydrogen (8 tons) carried by the Vehicle with the carbon dioxide of the Martian atmosphere to create up to 112 tonnes of methane and oxygen. This relatively simple chemical-engineering procedure was used regularly in the 19th and 20th centuries.

Okay, jetzt kommt wieder Schulwissen. "Hydrogen" ist Wasserstoff, also H. Methan ist CH4 In der Mars-Atmoshäre ist Kohlendioxid, CO2. Coole Nummer.

Wie reagiert das Zeug denn jetzt?
Ohne den technischen Ablauf zu verstehen. Ich mische 8 Tonnen Wasserstoff mit CO2 (unbegrenzt).

Es bildet sich Methan, wodurch ich aus dem CO2 das O2 - also den Sauerstoff - raushole. Sauerstoff brauche ich definitiv! Und Methan ist ganz platt gesagt: Erdgas! Also Brennstoff.

Ich habe keine Ahnung wie viel Sauerstoff und wie viel Methan dabei raus kommt. Ich kenne die Atomgewichte nicht, habe versucht das zu berechnen, aber ich finde das schwierig. Methan ist ungefähr genau so schwer wie O2.
Wenn ich jetzt sage, beides ist gleich schwer und ich bekomme 112 Tonnen raus - dann müsste ja von beidem jeweils 66 Tonnen rauskommen. Aber das glaube ich nicht. Aus dem Bauch heraus sage ich, das Verhältnis ist Sauerstoff zu Methan 1 zu 4. Also 22,4 Tonnen Sauerstoff, 89,6 Tonnen Methan.

Ich habe ausgerechnet, dass ich 3.750 Kilogramm Sauerstoff im Jahr für 50 Menschen brauche. Bei 22,4 Tonnen reicht das für gut 6 Jahre. Nur für die Atmung, natürlich. Wir brauchen auch noch etwas für diverse chemische Prozesse. Ich bin mal großzügig und sage: 3 Jahre Atmung + alles andere.

Und dann habe ich noch gut 90 Tonnen Erdgas. Das sind - wenn ich mich nicht verrechnet habe - 1.335.320,42 kWh Energie. Laut Statistikamt verbraucht ein 3-Personen-Haushalt 7.500 kWh Energie pro Monat.
Also 2.500 kWh pro Nase x 12 Monate x 50 Personen = 1.500.000 kWh.

Das bedeutet, meine Hydrogen-Reaktion bringt mir Luft für 3 Jahre und Strom für 10,5 Monate.
Und ich will ja einen Reaktor mit zum Mars nehmen. Also die Idee ist verdammt gut. Mit 8 Tonnen Wasserstoff Reserven für Jahre aufbauen. Puffer. Super.

[Gulaschkanone]

Was ist denn die IG Erklärung für die Elektronik? Evtl. kann man da ja mit Marsressurcen gegenwirken o.ä?

[Frederick Steiner]

Was ist denn die IG Erklärung für die Elektronik? Evtl. kann man da ja mit Marsressurcen gegenwirken o.ä?

Koreaner wollen Games zocken.

[Frederick Steiner]

Und um die ganze Rechnerei mal zusammenzufassen:

Ich muss 8 Tonnen Wasserstoff und 15 Tonnen Blumenerde auf den Mars schicken. Dazu meine Technik aus Anno 1912 (das ist die Maschine, die Wasserstoff und CO2 in Wasser und Methan umwandelt). Kein Plan, was das Ding wiegt. Einfache Unterkünfte für 50 Leute und für die Kuppel jede Menge Plane und Panzertape. Und Saatgut. Nehmen wir noch mal eine Tonne mit. Damit können wir ganze Urwälder pflanzen.

Wasser darf ich nicht vergessen. Das ist H2O. Nun, H habe ich. O2 bekomme ich vom Mars. Strom bekomme ich durch meinen Reaktor. Doof gesagt: aus jeder Tonne Wasserstoff kann ich eine halbe Tonne Wasser machen. Das kappt mir zwar die Luft- und Stromreserven. Aber diese 8 Tonnen Wasserstoff sind eine großartige Fracht.

[Azrael]

Koreaner wollen Games zocken.

So in etwa. SpaceX hat mehr Verbrauch bei den Kolonisten persönlich (immer das neuste Smartphone/AR-Headset dabei), Korea beim Bau der Habitate (die ganze Bude damit eingerichtet).

[Frederick Steiner]

Also gut, wenn der Iran hier auch mitliest, sei das gestattet. Outcasts unter sich

Aber meine Überlegungen haben lange gedauert und die Rechnerei war echt anstrengend. Also bitte keine weitere Infos an Dritte.
Ja, jeder kann sich das Wissen anlesen. Es ist ja frei verfügbar. Aber sollen die Amis und SpaceX und wie sie alle heißen doch Unmengen an Kohle für Hightec ausgeben.

[Gulaschkanone]

Dann könnte man Marssimulatoren in Korea entwickeln, um die Anpassung der späteren Kolonisten zu erhöhen.