18. September 2024 | Einblicke in das Physikalisch-Chemische Labor
Forschung an umweltfreundlichen Treibstoffen
Heißgasversuche mit HIM_30 am Prüfstand M11
Mit Heißgasversuchen des neuen Treibstoffs HIM_30 am Prüfstand M11 demonstrierten DLR-Wissenschaftlerteams erstmalig die Funktionsfähigkeit des neuartigen Fluids in einer Modellbrennkammer.
Auf der Suche nach umweltfreundlichen Treibstoffen für die Raumfahrt ist das Design neuer ionischer Flüssigkeiten ein zentraler Bestandteil der aktuellen Forschung. Dabei ist DLR-Wissenschaftlerteams des Instituts für Raumfahrtantriebe ein wichtiger Meilenstein gelungen. HIM_30 ist ein neuartiges Fluid auf Basis ionischer Flüssigkeiten ohne metall- oder hydridhaltige Additive, das im Rahmen des DLR-Projekts NeoFuels in der Abteilung Chemische Treibstofftechnologie entwickelt wurde.
Die enthaltene Substanz Imidazoliumthiocyanat wurde erstmals im Physikalisch-Chemischen Labor synthetisiert. In Tropfversuchen im Labormaßstab fiel die Substanz durch ihre hervorragenden Zündeigenschaften mit Wasserstoffperoxid auf: Die beiden Komponenten zeigen innerhalb kürzester Zeit eine hypergole, also spontane Zündung. In Kombination mit einer weiteren ionischen Flüssigkeit entstand so der neue Treibstoff HIM_30, der einen vielversprechenden Ersatz für die derzeit in Satelliten verwendeten Treibstoffe auf Hydrazinbasis darstellt.
Bestandsprobe auf dem Prüfstand
Im März 2023 wurde dieser Brennstoff erfolgreich am Prüfstand M11 getestet, die Heißgasversuche wurden mit tatkräftiger Unterstützung der Abteilung Satelliten- und Orbitalantriebe durchgeführt. Somit konnte erstmalig die Funktionsfähigkeit eines Treibstoffsystems dieser Art ohne Zusatz eines Metallkatalysators oder anderer Additive in einer Modellbrennkammer gezeigt werden. Der Vorteil im Vergleich zu anderen grünen Treibstoffen, die solche Bestandteile oft beinhalten, besteht darin, dass HIM_30 unempfindlich gegenüber Sauerstoff und Wasser ist und der Entstehung von festen Verbrennungsprodukten vorgebeugt wird. Gegenüber herkömmlichen lagerfähigen Treibstoffen ist entscheidend, dass diese Treibstoffentwicklung eine leichtere Handhabung bei deutlich reduziertem Gefährdungspotential für Mensch und Umwelt ermöglicht.
