Bisherige Raumtransportsysteme, wie z.B. die ARIANE 5 und das Space Shuttle, benutzen zum Antrieb Raketentriebwerke und müssen sowohl den benötigten Brennstoff als auch den Oxidator mitführen. Dies bedingt somit große Tankkapazitäten. Die mitzuführenden Treibstoffmengen können reduziert werden, wenn beim Flug durch die Atmosphäre der dort vorhandene Sauerstoff als Oxidator genutzt werden würde. Bei solchen Fluggeräten, die sich mit einem Mehrfachen der Schallgeschwindigkeit bewegen, können aber herkömmliche Turbinentriebwerke nicht mehr eingesetzt werden, da oberhalb von Flugmachzahlen Ma = 3,5 (d.h. 3,5-fache Schallgeschwindigkeit) die Belastungen für die Turbinenschaufeln zu groß werden würden. Dies ist nun der Arbeitsbereich von Staustrahlantrieben (engl. Ramjet).
Ein solcher Stauantrieb ist vom Prinzip her ein sehr einfaches Antriebssystem ohne bewegte Teile. Allein durch den Aufstau in den Einläufen wird die Luft verzögert und dabei komprimiert, so dass kein Verdichter wie in Turbojet-Triebwerken notwendig ist. In der sich anschließenden Brennkammer wird der Brennstoff mit der Luft, meist unter Zuhilfenahme eines Flammenhalters, verbrannt. Hiernach werden die heißen Gase zur Schuberzeugung in der Düse expandiert.
Die Entwicklung von Staustrahltriebwerken stellt aufgrund weitreichender Technologieprobleme eine große Herausforderung dar. Insbesondere die Gestaltung von Brennraumgeometrien und Einblaselementen zur Brennstoffzufuhr sowie die Verbrennungsprozessführung erfordern ein besseres Verständnis der in den Brennkammern dieser Triebwerke ablaufenden Strömungs-, Mischungs- und Verbrennungsprozesse. In Lampoldshausen werden infolgedessen sowohl Untersuchungen an anwendungsnahen Konfigurationen, die vor allem für die industriellen Partner von vorrangigem Interesse sind, als auch Untersuchungen, die mehr grundlagenorientiert sind, durchgeführt. Für diese Arbeiten stehen vier Prüfstandspositionen am Staustrahl-Prüfstandskomplex M11 sowie Experimentalaufbauten und verschiedene Analysegeräte in den Räumen des Chemisch-Physikalischen Labors zur Verfügung.
Für die Experimente werden auch laseroptische Diagnosesysteme, wie z.B. CARS, LIF und LDA eingesetzt und an die äußerst harten Prüfstandsbedingungen angepasst. Vorangetrieben wird auch die Entwicklung konventioneller intrusiver Sondenmeßtechniken, z.B. für die Entnahme von Gas- und Partikelproben aus Brennkammern.
Zur zeit werden in Lampoldshausen zwei Antriebskonzepte mit unterschiedlichen Brennstoffen untersucht. Dies sind zum einen Feststoff-Stauantriebe, bei denen ein fester Brennstoff eingesetzt wird und zum anderen Staustrahlantriebe mit Überschalldurchströmung, bei denen gasförmiger Wasserstoff in die Brennkammern eingedüst wird.