Studenten testen Raketen auf europäischem Weltraumbahnhof in Kiruna

Kerzenwachs und Sauerstoff

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Letzte Vorbereitungen für die Verladung der Forschungsrakete, die auf einem Lkw nach Nordschweden transportiert wird. Auf dem europäischen Weltraumbahnhof in Kiruna wollen die Studenten sie nun in der Praxis testen.

Bremen - Von Viviane Reineking. Hochgiftiges und explosives Hydrazin kommt als Treibstoff häufig in Raketen und Raumsonden zum Einsatz. Dass es auch sicherer und umweltfreundlicher geht, wollen Studenten der Bremer Uni zeigen. Vier Jahre lang haben sie an einer Öko-Forschungsrakete getüftelt. Abheben soll sie jetzt mit einer ungewöhnlich klingenden Mischung aus Kerzenwachs und Sauerstoff.

Gut verpackt, ist die knapp vier Meter lange „ZEpHyR“ in einem Lkw auf dem Weg zum europäischen Weltraumbahnhof im nordschwedischen Kiruna. Der kryptisch anmutende Name steht für „ZARM Experimental Hybrid Rocket“, ein Projekt, das am Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) angesiedelt ist.

Die Flugpremiere ihrer Forschungsrakete, die für Dienstag, 12. April, geplant ist, bedeutet für zehn Studenten und Dr. Peter Rickmers, der das Projekt betreut, den Höhepunkt des STERN-Programms (Studentische Experimental-Raketen), das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert wird und acht deutschen Universitätsteams die Möglichkeit bietet, Raumfahrtforschung praxisnah zu erleben.

Die Studenten wollten eine Rakete für die „Raumfahrt 4.0“ entwickeln. Ihre Kriterien: Kostenreduzierung, leichte Handhabung und Risikominimierung für Mensch und Umwelt durch den Verzicht auf herkömmliche giftige und explosive Treibstoffe. Um ihr Ziel zu erreichen, waren Kenntnisse aus den Bereichen Verbrennungsforschung, Maschinenbau, Elektrotechnik, Chemie und nicht zuletzt auch handwerkliches Geschick gefordert.

Ergebnis ihrer Arbeit ist ein Hybridantrieb mit einer Treibstoffkombination aus Paraffin und flüssigem Sauerstoff. Sie setzt in einer Brennkammer genügend Schubkraft frei, um die 80 Kilogramm schwere Rakete mit Schallgeschwindigkeit auf mindestens 4000 Meter Höhe zu bringen. Das „ZARM“-Team sei innerhalb des Programms das einzige, das diese Kombination als Antriebsmittel verwende, so Rickmers. „In dem Antriebskonzept steckt großes Potenzial für zukünftige Raumfahrtprojekte“, so Rickmers. 30 Tests am institutseigenen Prüfstand seien nötig gewesen, um das richtige Mischungsverhältnis von Wachs und Sauerstoff für eine gute Leistungskraft zu erreichen.

Nur etwa fünf Minuten dauert der Flug, für den etwa acht Kilogramm Wachs und 14 Kilogramm Flüssigsauerstoff benötigt werden. Die Kombination mache diese Antriebe äußerst sicher, Explosionen seien fast ausgeschlossen.

Bei der Konstruktion der Rakete bewiesen die Studenten Kreativität: Die Bauteile fertigten sie kostengünstig mit einem 3D-Drucker, die Elektronik zur Steuerung der Rakete kauften die Nachwuchsingenieure im Elektrohandel. Und der Fallschirm, der die Rakete wieder sicher zur Erde bringen soll, stammt aus dem Outdoor-Freizeitbereich. Am Sonntag, 3. April, bricht das Team nach Nordschweden auf. Der Start einer Rakete sei immer eine Herausforderung, so der ZARM-Projektleiter. Deshalb sei die Stimmung gut, „wenn auch recht angespannt“.

Auch ein zweites studentisches Team ist in Kiruna dabei: Unter der Leitung von Prof. Uwe Apel wurde am Institut für Aerospace-Technologie der Hochschule Bremen die Rakete „Aquasonic“ entwickelt. Ihr Hybridtriebwerk erzeugt durch die Verbrennung von Lachgas und dem Kunststoff Polyethylen Schub für etwa 15 Sekunden. Der Flugkörper soll eine Nutzlast von zwei Kilogramm bis in eine Höhe von rund sechs Kilometern befördern.

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