3D-Druck – ein prädestiniertes Anwendungsfeld der Raumfahrt

von Matthias Engler

3D-Druck ist eines der aktuell populärsten Themen in verschiedenen Branchen. Aber können Sie sich 3D-gedruckten Raketentreibstoff vorstellen? Was sich abgefahren angehört ist bereits Realität.

Gilmour Space Technologies, ein in Singapur ansässiges Startup, nutzte 3D-gedruckten Raketentreibstoff – eine geheime Komposition aus zwei Materialien – um den Start seiner eigenen Rakete und einen suborbitalen Flug erfolgreich zu absolvieren. Ein weiteres zukunftsorientiertes Startup, Rocket Lab, ein in Auckland ansässiges Raumfahrtunternehmen, hat ein 3D-gedrucktes und batteriebetriebenes Raketentriebwerk entwickelt. Es ist das erste Sauerstoff/Kerosin Triebwerk, das aus additiv gefertigten Hauptkomponenten für die Brennkammer und das Treibstoffversorgungssystem besteht. Der gewaltige Vorteil gegenüber herkömmlichen Raketentriebwerken sind die geringeren Kosten und die schnellere Produktion.

Darüber hinaus bietet 3D-Druck im Weltall – beispielsweise auf der ISS – außergewöhnliche Möglichkeiten neuartige Produkte, wie etwa spezifisches Werkzeug, Ersatzteile und Leichtbaustrukturen, herzustellen. Dabei können Komponenten für zukünftige Raumfahrtanwendungen in der Schwerelosigkeit und einem völlig andersartigen Umfeld getestet werden.

Sehen wir uns doch mal die Vorteile der additiven Fertigungsverfahren für eine Vielzahl an Branchen – darunter auch die Raumfahrt – genauer an.

Additive Fertigungsverfahren und deren Vorteile

Durch den Einsatz von Materialien in Pulverform erschafft diese professionelle Produktionstechnik Komponenten Schicht für Schicht. Es gibt eine große Vielfalt an unterschiedlichen Metallen, Kunststoffen und Verbundstoffen, die für die Verarbeitung geeignet sind. Diese Art der Produktion bringt eine Vielzahl an Vorteilen für verschiedene Sektoren und Markteilnehmer mit sich. Das bedeutendste Merkmal von Additiven Fertigungsverfahren ist die Tatsache, dass das Design die Produktion bestimmt. Normalerweise ist genau das Gegenteil der Fall.

Hoch-komplexe Strukturen, die extrem robust und leicht sind, können dadurch mit weitaus weniger Aufwand produziert werden. Der hohe Grad an Designfreiheit und dessen spezifische Anwendung für die Funktionalität von richtungsweisenden Produkten machen dieses zukunftsfähige Verfahren einzigartig und wertvoll für die unterschiedlichsten Sektoren. Einige dieser Branchen umfassen die Automobilindustrie, die Medizin und das Gesundheitswesen sowie den Bereich der Satellitenherstellung. Geringe Losgrößen erlauben hoch-personalisierte Produktreihen, die sehr flexibel produziert werden, und ermöglichen eine schnelle Prototypenherstellung.

3D-gedruckte Systeme messen Flüssigkeiten 

All diese Vorteile verlangen geradezu danach vollständig ausgeschöpft zu werden. Vectoflow ist ein bahnbrechendes Startup, das auf beeindruckende Art und Weise zeigt wie 3D-Druck einen Mehrwert für zahlreiche Branchen bietet. Seine maßgefertigten 3D-gedruckten Mehrlochsonden und Systeme messen innerhalb eines strömenden Fluids den statischen und gesamten Druck, die Geschwindigkeit sowie den Angriffswinkel. Aufgrund der innovativen Herstellungsmethode sind die Sonden im Hinblick auf deren Geometrie und Größe nach individuellen Vorgaben leicht anpassbar.

Das ist nur ein großartiges Beispiel von vielen wie das ESA BIC Bavaria Startup wegweisende Prozesse und Technologien in andere Sektoren überträgt, welche dann zu einer Vielfalt an raumfahrtbasierten Innovationen führen. Sobald Technologietransfer zu raumfahrtbasierten Innovationen führt, kommt der INNOspace Masters Ideenwettbewerb ins Spiel.

Der INNOspace Masters Ideenwettbewerb

Unter dem Leitgedanken “Space 4.0 – Neue Ideen für die nächste Raumfahrtgeneration” sucht der INNOspace Masters Ideenwettbewerb nach fortschrittlichen Ideen und Konzepten, die innovative Lösungen für aktuelle Herausforderungen der Raumfahrt bieten. Dieser Wettbewerb, initiiert vom Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) und organisiert vom Anwendungszentrum GmbH Oberpfaffenhofen (AZO), lädt Innovatoren ein ihre Vorschläge und Konzepte für die New Space Economy einzureichen.

Spin-in und Spin-off Ideen – Technologietransfer von einem raumfahrtfremden Bereich in die Raumfahrt und Technologietransfer von der Raumfahrt in einen raumfahrtfremden Bereich – sind beide von Interesse für den INNOspace Masters und machen damit den Wettbewerb außergewöhnlich.

Erfahren Sie mehr über den INNOspace Masters, seine themenspezifischen Wettbewerbskategorien und reichen Sie Ihre Idee ein unter http://www.innospace-masters.de/.

Einreichungsschluss für Wettbewerbsbeiträge ist der 13. Februar 2017.