Projekt

NF Space

Innovative Treibstoffkombinationen

Ziel des Projektes ist es, drei innovative Treibstoffkombinationen für die Raumfahrt technologisch weiterzuentwickelen und ihre Technologiereife (TRL) zu erhöhen, um den Fortschritt hin zur kommerziellen Anwendung zu ermöglichen. Dabei werden numerische und analytische Modelle erstellt, experimentelle Untersuchungen durchgeführt sowie Brennkammern und Triebwerke optimiert und unter realen Bedingungen getestet.

NF (NeoFuels) Space

 

Laufzeit

2026 – 2028

Anwendungsgebiete

  • Lage- und Bahnregelung von Satelliten- und Orbitalantrieben
  • wiederverwendbare Raumfahrzeuge, Ober- und Kickstufen, Raumsonden, Landerantriebe
  • gestufte Verbrennung und Gasgeneratoren für wiederverwendbare Raumfahrzeuge, Haupt- und Oberstufen

N2O-basierte Treibstoffe

Die grünen Treibstoffe, lachgasbasierte Mono- und Bipropellants, ermöglichen eine Vereinfachung des Antriebssystems, da kein zusätzliches Tank- oder Drucksystem erforderlich ist. Ziel ist die Entwicklung nicht explosiver Lachgas-Brennstoffmischungen. Dazu werden passende, neuartig 3D-gedruckte Brennkammern sowie entsprechende fortschrittliche faserkeramische Materialien entwickelt. Treibstoffe dieser Art sind für die Anwendung zur Lage- und Bahnregelung von Satelliten- und Orbitalantrieben geplant.

Hypergole Bipropellants aus ionischen Liquiden und Wasserstoffperoxid

Die Kombination aus grünen hypergolen Bipropellants auf Basis ionischer Flüssigkeiten (ILs) und Wasserstoffperoxid soll toxische hypergole Treibstoffkombinationen ersetzen und gleichzeitig höhere Schubbereiche von Raumfahrtantrieben abdecken. Ziel ist die Entwicklung metallfreier, niedrigviskoser Brennstoffformulierungen, die Qualifizierung neuartiger, additiv gefertigter Werkstoffe sowie die Durchführung von Heißgastests in einer Brennkammer mit bis zu 200 Newton Schub unter Vakuumbedingungen. Zusätzlich werden hybride hypergole Treibstoffe auf IL-Basis untersucht, die weder luft- noch wassersensitiv sind und keine festen Verbrennungsprodukte erzeugen.

Treibstoffkombination Flüssigsauerstoff und Methan für Raketenantriebe

Methan bietet gegenüber Wasserstoff Vorteile hinsichtlich der Handhabung, der Lagerfähigkeit und den Kosten, bei geringfügig reduzierter Leistung. Ziel ist der Aufbau einer breiten Datenbasis für Verbrennungsprozesse bei extremen Mischungsverhältnissen und hohen Drücken (> 200 bar), um die Entwicklung zukünftiger wiederverwendbarer Raumfahrtantriebe zu unterstützen. Dazu werden experimentelle Untersuchungen durchgeführt und durch physikalische Modelle sowie numerische Simulationen der Verbrennungsprozesse unter realen Betriebsbedingungen ergänzt.

Forschungs- und Testinfrastruktur

Forschungsinfrastruktur

Physikalisch-Chemisches Labor

Auch in der Raumfahrt spielt die Umweltverträglichkeit inzwischen eine entscheidende Rolle. Satelliten werden bisher mit Hydrazin angetrieben. DLR-Forschenden entwickeln, analysieren, bewerten und testen fortschrittliche "grüne" Treibstoffe als Alternative. Die Prüfstände und Forschungsaufbauten tragen wesentlich zur Entwicklung von Weltraumantrieben mit fortschrittlichen Treibstoffen bei.

Forschungs- und Testinfrastruktur

Technikum M3

Im Technikum M3 werden die Grundlagenprozesse in Raketenbrennkammern insbesondere die Treibstoffaufbereitung, die Injektion, die Zündung und Verbrennung von Raketentreibstoffen untersucht sowie Raketenbrennkammertechnologien entwickelt.

Forschungs- und Testinfrastruktur

Prüfstandskomplex M11

Am Prüfstandskomplex M11 werden die Einsatzmöglichkeiten neuer, fortschrittlicher Treibstoffe und Antriebstypen für Luft- und Raumfahrtanwendungen untersucht.

Forschungs- und Testinfrastruktur

Forschungs- und Technologieprüfstand P8

Der Forschungs- und Technologieprüfstand P8 ermöglicht die Erprobung und Entwicklung von einzelnen Triebwerkskomponenten bis hin zu gesamten Antriebssystemen mit einer großen Bandbreite an verfügbaren Medien.