Raketentechnologie

Ein Studententeam hat ein selbstentwickeltes Raketentriebwerk im Schweizer Rheinmetall Erprobungszentrum Ochsenboden (EZO) getestet. Als Sponsor hat Rheinmetall dem jungen Forscherteam die erforderliche Infrastruktur – selbstverständlich kostenfrei – zur Verfügung gestellt, um den Nachwuchs in der Forschung zu unterstützen. Weitere Testdurchläufe sind geplant.

Die jungen Forscher des Teams standen kurz vor dem Bachelorabschluss, als sie ihr selbstentwickeltes Raketentriebwerk auf dem Rheinmetall EZO testeten. Im Rahmen der Akademischen Raumfahrt Initiative Schweiz (ARIS), die weltraumfaszinierte Studierende zusammenbringt, hat das neunköpfige Forscherteam seinen ersten Prototyp eines Raketentriebwerkes mit Hybridtechnologie entwickelt.

Für die Studierenden bildete die Erprobung des Raketentriebwerks einen Teil ihrer Bachelor-Abschlussarbeit. Mit Aufbau, Durchführung der Tests sowie dem Abbau dauerte die Erprobung knapp einen Monat.

Die Entstehung des Raketentriebwerks

Die Studierenden entwickelten 2018/19 über eine Dauer von 15 Monaten ihren ersten Prototypen des Raketentriebwerks. Dieser hatte eine Hybridtechnologie mit einer Leistung von 500N verbaut. Damit reicht die Schubkraft aus, um 50 Kilogramm zu heben. Ein Projektziel der Abschlussarbeit war es, ein selbst entwickeltes Raketentriebwerk zu bauen und erfolgreich zu testen – inklusive der entsprechenden Steuerung (Ventile, Treibstoff) und des Prüfstandes (z.B. Schubkraft). Raketentriebwerke dieser Art finden im Regelfall in der Raumfahrt Verwendung.

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Die jungen Wissenschaftler nehmen mit dem selbstentwickelten Raketentriebwerk am wichtigen Spaceport Amercia Cup in New Mexico teil

Unter dem Coaching der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich), der Hochschule Luzern und der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften soll bis 2024 eine Rakete den Spaceport America Cup gewinnen. Der Spaceport America Cup ist ein Raketenwettbewerb mit unterschiedlichen Kategorien, an dem College-Teams ebenso wie kommerzielle Teams teilnehmen können. Er findet jährlich auf dem Gelände des Spaceport America in New Mexico statt und wird von der Experimental Sounding Rocket Association (ESRA) unterstützt.

Warum sich das Rheinmetall EZO für derartige Tests hervorragend eignet und offen für Erprobungen fast aller Art ist

Das EZO zeichnet ein hoher Sicherheitsstandard in der Infrastruktur aus. Dazu gehören geschützte Räumlichkeiten, wie beispielsweise Bunker. Die Räumlichkeiten sind mit Panzerglas und Sichtschlitzen versehen. Notwendige Absperrungen wie Schranken oder Schiessfahnen sind nur einige der Vorkehrungen, die zum hohen Sicherheitsstandard beitragen.

Raketentests beinhalten immer ein gewisses Risiko. Da Rheinmetall mit der besonderen Infrastruktur des EZO alle erforderlichen Sicherheitsstandards gewährleisten konnte, hat das Unternehmen nicht lange gezögert, den jungen Forschern die erbetene Unterstützung zu gewähren und ihnen das EZO für die Tests zur Verfügung zu stellen.

Rheinmetalls verantwortungsvoller Umgang zum Projekt: Die Erprobung des Raketentriebwerks durfte nur unter Vorlage eines Umwelt- und Sicherheitskonzepts erfolgen

Bei Rheinmetall stehen Sicherheit und Nachhaltigkeit im Fokus. Deswegen unterliegt das EZO in diesen Punkten hohen Standards. Erst nach Vorlage eines Umwelt- und Sicherheitskonzepts durfte das Forscherteam mit den Arbeiten auf dem EZO beginnen.

Rheinmetall achtet darauf, welche Stoffe in die Umwelt freigesetzt werden dürfen und vor allem, welche nicht. „Zu Beginn war die Wahl des Treibstoffes noch offen. So wäre beispielweise Hydrazin aufgrund der möglichen Gefährdung der Umwelt für Rheinmetall nicht akzeptabel gewesen“, erklärt Dr. Patrick Wick, Leiter Chemie- und Ballistiklabor sowie Ansprechpartner der Studierenden.

Ähnlich verhielt es sich mit dem Sicherheitskonzept. Die Projektgruppe entwickelte ein Sicherheitskonzept, welches anhand einer vorerstellten Gefahrenanalyse abgeleitet wurde. Beide Konzepte wurden durch den Supervisor der ETH überprüft und freigegeben. „Die Professionalität der Projektgruppe hat mich in Erstaunen versetzt. Das junge Team hat vorbildliche Vorarbeit geleistet“, sagt Dr. Wick, der sich sehr über solch ein Projekt auf dem EZO freut.

Ein weiterer Test ist durchgelaufen und wird aktuell von der Forschergruppe ausgewertet.

  • Rheinmetall AG

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