Peak Technology: Welser Unternehmen fertigt spezielle Satellitentanks

Wer an Raumfahrt denkt, hat wohl sofort die NASA im Kopf. Klar, ist die US-amerikanische Weltraumbehörde nicht zuletzt wegen Hollywood omnipräsent. Weltraumtechnologie gibt es aber auch in Österreich zu entdecken, genauer gesagt im oberösterreichischen Wels. Dort hat Peak Technology seinen Hauptsitz. Das Unternehmen entwickelt für die ESA, das europäische NASA-Pendant, spezielle Satellitentanks.

Diese Treibstofftanks haben ganz besondere Anforderungen: Sie sollen den Satelliten einerseits sicher in seine Umlaufbahn bringen, andererseits beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre aber restlos verglühen. Gleichzeitig sollen die Tanks auch möglichst wenig Gewicht haben. Komplexe Anforderungen, für die Peak Technology ins Spiel kommt. Das Unternehmen entwickelt und produziert für die ESA, die European Space Agency, Tanks für die neueste Generation an elektrisch angetriebenen Satelliten.

Keine Überbleibsel aus dem Weltraum

Um alle Anforderungen zu erfüllen, setzt das Team auf zwei Aspekte: Einerseits ersetzt es das Titan, das im Normalfall verwendet wird, durch Aluminium, andererseits senkt es die Hitzebeständigkeit des Kohlefasermantels. Letztlich besteht der Tank aus einer extrem dünnen Innenschicht aus Aluminium, die mit Krypton oder Xenon gefüllt und eben mit Kohlefaser ummantelt ist.

Obwohl der Wiedereintritt mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit erfolgt und dabei Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius entstehen, war bei den bisher verwendeten Titan-Tanks nicht ausgeschlossen, dass sich alle Komponenten restlos auflösen. Genau das ist aber die Aufgabenstellung: „Restlos soll sich jener Treibstofftank, den wir bauen, beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre auflösen. Weltraumschrott ist tabu und nichts darf auf der Erde landen“, erklärt Peak Technology-Gründer und -Geschäftsführer Dieter Grebner. Mit einem Schmelzpunkt von circa 700 Grad Celsius und seinem geringen Gewicht ist Aluminium für den Einsatz besser geeignet.

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Unterstützende Partner

Derzeit testet das Peak-Team an allen Ecken und Enden. Das Unternehmen arbeitet darum auch mit dem ÖGI, dem Österreichischen Gießerei Institut, und der Hyperschall Technologie Göttingen GmbH (HTG) zusammen. Letztere ist auf Analysen zum Wiedereintritt und Satellitenaerodynamik spezialisiert. Das ÖGI testet beispielsweise derzeit die Kohlefaserhülle des Tanks. Verlaufen diese Tests positiv, beginnt die Entwicklungsphase. Parallel dazu forscht Peak Technology an der Aluminium-Innenschicht des Treibstofftanks. Dieser hat eine Wandstärke von rund einem Millimeter und zwei Fertigungsschritte: Zuerst werden zwei Einzelteile produziert und danach verschweißt. Abschließend folgt die Qualitätsprüfung mittels einer Computertomographie.

Erst, wenn die Testergebnisse aus dem ÖGI vorliegen, kann die Innenschicht mit Kohlefaser umwickelt werden. Beim HTG wird indes mit dem Programm „SCARAB“ der Wiedereintritt eines Satelliten im Detail simuliert: „SCARAB berechnet nicht nur, wann der Flugkörper auseinander bricht, sondern auch den Zeitpunkt, an dem einzelne Bruchstücke entweder den Boden erreichen oder vollständig verglühen“, erklärt der Projektleiter vom Peak, Manuel Schleiffelder.

Erste Starts ab 2021

Mehrere Versuche oder Platz für Fehler gibt es beim Flug in den Weltraum übrigens nicht. Richtig spannend wird es dann ab 2021: „Mitte 2021 dürften die ersten Treibstofftanks aus unserem Haus ihre Reise in den erdnahen Orbit antreten“, so Grebner. Wirtschaftlich seien die Perspektiven gut: „Wir rechnen damit, dass in den nächsten Jahren mehrere tausend Satelliten zur Stützung der Internet-Infrastruktur in den erdnahen Orbit gebracht werden. Alle diese Satelliten brauchen einen Treibstofftank, der beim Wiedereintritt restlos verglüht, damit kein zusätzlicher Weltraumschrott entsteht“. Klappt alles, drehen also schon in wenigen Jahren Satelliten mit Technologie aus Österreich ihre Runden im Orbit.