Abteilung

Chemische Treibstofftechnologie

In der Raumfahrt werden Treibstoffe auf Basis von Hydrazinen unter anderem standardmäßig zur Lage- und Kontrollregelung in Raumfahrzeugen eingesetzt. Diese Treibstoffe weisen, ähnlich wie der hierfür eingesetzte Oxidator Distickstofftetroxid (NTO), eine hohe Korrosionsfähigkeit und Giftigkeit auf. Diese Eigenschaften führen zu einer erschwerten Handhabung und damit verbundenen hohen Kosten. Die Suche nach Alternativen für diese derzeit gebräuchlichen Treibstoffkombinationen stellt einen Tätigkeits-schwerpunkt der Abteilung Chemische Treibstofftechnologie darAktuelle Arbeiten reichen hierbei von der Entwicklung und Erprobung spontan zündender Treibstoffkombinationen bis hin zur Synthese nanoskaliger Funktionsmaterialien und deren Erprobung in Zweistoffsystemen oder Bauteilen.

Mit der chemischen Synthese, Charakterisierung und anschließenden Abbrandversuchen ausgewählter Treibstoffkombinationen im Labormaßstab, werden alle Schritte in der Vorentwicklung neuartiger grüner Treibstoffe und chemischer Technologien durchlaufen. Hierfür kommen modernste experimentelle Methodiken und Analysemöglichkeiten wie Inertgas-Techniken, spektroskopische und chromatografische Messverfahren zum Einsatz. Die hieraus gewonnen Erkenntnisse werden in Form von Veröffentlichungen, Konferenzbeiträgen oder Vorträgen vor einem internationalen Fachpublikum diskutiert.  

Das Portfolio der Abteilung umfasst folgende Arbeitsbereiche:

  • Darstellung neuartiger (Funktions-)Materialen für raumfahrtbasierte Applikationen,
  • Entwicklung und Erprobung neuartiger Treibstoffkonzepte und Treibstoffquellen, 
  • Synthese neuartiger Verbindungen, beispielsweise ionischer Liquide als Bestandteil moderner Treibstoffkomponenten,
  • Handhabung und Umgang pyrophorer und luftsensitiver Verbindungen (Hydride, Borane, Nanomaterialien),
  • Entwicklung neuartiger nicht-newtonischer Treibstoffe und deren rheologische Eigenschaften,
  • Analytische Charakterisierung von Verbindungen, Treibstoffen und Materialien mit einem breiten Spektrum moderner, nicht destruktiver Analysemethoden (UV-VIS, Raman-, FTIR-Spektroskopie, EDX), thermischer und bildgebender Verfahren (DSC/TG, Kalorimetrie, Rasterelektronenmikroskop),
  • Verträglichkeits- und Haltbarkeitstests neuartiger Materialien, Treibstoffe und Hardwarekomponenten im Labormaßstab,
  • Untersuchung der Zündeigenschaften (Abbrandverhalten, Zündverzüge) hypergoler Treibstoffkombinationen in Tropfversuchen,
  • Up-Scaling ausgewählter Treibstoffe für anschließende Abbrandversuche am Forschungsprüfstand M11 der Abteilung Satelliten- und Orbitalantriebe,
  • Analyse von Permanent-, Spurengasen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen.

Die Ausbildung und Förderung wissenschaftlichen Nachwuchses ist ein essenzieller Bestandteil der Abteilungsphilosophie. Wir freuen uns über Initiativbewerbungen von Studierenden der Chemie oder verwandten Naturwissenschaften für Praktika oder Abschlussarbeiten!

Kontakt

Dr. Dominic Freudenmann

Abteilungsleitung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Raumfahrtantriebe
Chemische Treibstofftechnologie
Im Langen Grund, 74239 Hardthausen

Angela Muth

Assistenz
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Raumfahrtantriebe
Chemische Treibstofftechnologie
Im Langen Grund, 74239 Hardthausen