10. September 2021

DLR ver­ein­bart Zu­sam­men­ar­beit mit dem spa­ni­schen Start-up Pan­gea Ae­ro­space

Europäischer Forschungs- und Technologieprüfstand P8
Eu­ro­päi­scher For­schungs- und Tech­no­lo­gie­prüf­stand P8
Bild 1/2, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Europäischer Forschungs- und Technologieprüfstand P8

Der Prüf­stand P8 bie­tet ein ein­zig­ar­ti­ges For­schungs- und In­no­va­ti­ons­um­feld für Raum­fahrt­an­trie­be auf Ba­sis von Flüs­sig­treib­stof­fen. Er er­mög­licht den schnel­len, in­dus­tri­el­len Ein­satz in­no­va­ti­ver Tech­no­lo­gi­en für zu­künf­ti­ge An­triebs­sys­te­me.
Konstruktionszeichnung Aerospike-Triebwerk
Kon­struk­ti­ons­zeich­nung Ae­ro­spi­ke-Trieb­werk
Bild 2/2, Credit: Pangea Aerospace

Konstruktionszeichnung Aerospike-Triebwerk

Pan­gea Ae­ro­space ver­fügt über Fer­ti­gungs­mög­lich­kei­ten mit ei­nem Kup­fer­le­gie­rungspul­ver (GRCop42). Die NA­SA hat die­ses Pul­ver ent­wi­ckelt und für die ad­di­ti­ve Fer­ti­gung von Ra­ke­ten­trieb­wer­ken op­ti­miert. Die ho­he Wär­me­leit­fä­hig­keit der Kup­fer­le­gie­rung wird ver­wen­det, um die ho­hen Ver­bren­nung­stem­pe­ra­tu­ren über den hin­durch­ge­führ­ten Treib­stoff in den Brenn­kam­mer­wän­den ab­zu­füh­ren.
  • DLR unterstützt die steigende Nachfrage nach Triebwerktests für neue, innovative Antriebstechnologien in der Raumfahrt.
  • Das DLR und das spanische Start-up Pangea Aerospace vereinbaren Zusammenarbeit. Im Mittelpunkt stehen Tests mit einem Technologiedemonstrator eines additiv gefertigten Aerospike-Triebwerks ab Oktober 2021.
  • Das DLR bietet am Standort Lampoldshausen eine europaweit einmalige Testinfrastruktur für Raumfahrtantriebe aller Größen und Arten.
  • Schwerpunkte: Raumfahrt, Triebwerkstechnologie, Mikro-Launcher

Um den unabhängigen und wettbewerbsfähigen Zugang Europas zum Weltraum sicherzustellen, setzt die Bundesregierung auch auf leistungsfähige Start-ups. Mit ihren Ideen und Visionen können sie die Entwicklung neuer Technologien auf dem Trägermarkt beschleunigen. Vor diesem Hintergrund hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Standort Lampoldshausen im Sommer 2021 einen Vertrag mit dem spanischen Start-up Pangea Aerospace unterzeichnet.

„Mit dem Test eines neuen Raumfahrtantriebes im Auftrag des spanischen Start-ups Pangea Aerospace begleitet und unterstützt das DLR mit seinen Kompetenzen am Standort Lampoldshausen die Entwicklung zukünftiger Trägersysteme aus Europa“, erläutert Prof. Karsten Lemmer, Mitglied des DLR-Vorstandes für Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen. „Die Kooperation mit Pangea Aerospace ist für uns eine Premiere auf europäischer Ebene, über die ich mich besonders freue.“

Gemeinsames Ziel ist die Erprobung mehrerer Aerospike-Triebwerke. Das ist ein innovatives Triebwerkskonzept, das die Effizienz von Raketenantrieben um 15 Prozent verbessern kann. Dazu sollen ab Oktober 2021 Heißlauftests mit mehreren von Pangea Aerospace entwickelten und auf dem Europäischen Forschungs- und Technologieprüfstand P8 installierten Technologiedemonstratoren erfolgen. Heißlauftests sind umfassende Funktionstests – sie sind ein wichtiger Schritt bei der Vorbereitung auf einen Erstflug. Der Prüfstand P8 zählt zu den Großforschungsanlagen im DLR und ist europaweit einzigartig. Mit dem Prüfstand ist es unter anderem möglich, Entwicklungstests mit kleineren Triebwerken oder Triebwerkskomponenten durchzuführen.

Wegweisend für neue Ansätze im Triebwerksdesign

„Durch die Zusammenarbeit mit Start-ups können wir die nächste Generation von Raketen effizienter und wettbewerbsfähiger gestalten. Besonders interessant ist dabei vor allem das Segment der Mikro-Launcher. Das sind Kleinträger, die Nutzlasten von einigen hundert Kilogramm in eine erdnahe Umlaufbahn bringen. Hierbei kommen häufig innovative Antriebstechnologien zum Einsatz. Diese zu testen, dafür sind wir am DLR in Lampoldshausen optimal aufgestellt“, sagt Prof. Stefan Schlechtriem, Direktor des DLR-Instituts für Raumfahrtantriebe.

„Die Raumfahrtindustrie befindet sich im Umbruch. Sie sucht nach neuen Möglichkeiten, um wettbewerbsfähiger zu werden. Der Aerospike-Antrieb gilt seit Jahrzehnten als eine sehr vielversprechende Lösung für den Raketenantrieb. Aber erst heute ist es möglich, diese Technologien zu entwickeln und zu bauen – dank neuer Materialien und dank größerer Freiheiten bei der Konstruktion, die additive Fertigungsprozesse erlauben. Es ist großartig, mit dem DLR zusammenzuarbeiten und den weltweit ersten additiv gefertigten Aerospike-Antrieb zünden zu können“, sagt Adrià Argemi, Geschäftsführer von Pangea Aerospace. Die zweistufige „MESO“-Rakete, die bis zu 150 Kilogramm Nutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn bringen soll, verfügt über ein solches Aerospike-Triebwerk mit einer Düse in Form eines Stachels. Sie kann sich dadurch wesentlich flexibler an unterschiedliche Flughöhen anpassen. Dieses Triebwerksdesign kann Raumfahrtantriebe dank höherer Effizienz, seiner Wiederverwendbarkeit sowie der sehr kostengünstigen und raschen Fertigung maßgeblich verändern. Dazu setzt das Start-up auf hochmoderne 3-D-Metalldrucktechniken und -materialien. Sie arbeiten mit einem Material namens GRCop42, eine Kupferlegierung in Pulverform, die von der NASA für die additive Fertigung von Brennkammern für Raketentriebwerke optimiert wurde. Als Treibstoff kommen flüssiger Sauerstoff und flüssiges Methan zum Einsatz.

DLR-Kompetenz: Know-how und flexible Testanlagen für wettbewerbsfähige Trägerraketen

Der globale Raumfahrtmarkt ist dynamischer und vielfältiger denn je. Neben der europäischen Trägerrakete Ariane ergänzen vermehrt Mikro-Launcher das Angebot an Startmöglichkeiten für Lasten unterschiedlichen Gewichts. Mikro-Launcher stammen oft von noch jungen Unternehmen und haben eine wesentlich kürzere Entwicklungszeit. Mit umfangreichem Know-how und einer flexiblen Testinfrastruktur steht das DLR bereit, diese Prozesse zu unterstützen. Als europäisches Forschungs- und Testzentrum für Flüssigantriebe verfügt es über ideale Rahmenbedingungen und flexible Anlagen. „Unsere Testanlagen decken bereits heute das gesamte Portfolio für Triebwerktests aller Art und Größe ab. Sie stehen auch kleinen und mittelständischen Unternehmen sowie Start-ups zur Verfügung“, sagt Schlechtriem und ergänzt: „Mit jedem Test an einem unserer Prüfstände gewinnen wir gemeinsam wertvolle neue Erkenntnisse. Diese fließen wiederum in die Entwicklung neuer Triebwerke ein. Damit sind wir ein einmaliger und wertvoller Partner für die institutionelle und private Raumfahrt.“

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