Triebwerkszündung mit Resonanzen

Die Exploration Company hat einen Resonanzzünder für Raketentriebwerke getestet. Die Tests wurden im Rahmen der Initiative „Thrust!“ der ESA durchgeführt.
Eine Pressemitteilung der Europäischen Weltraumagentur ESA.

Quelle: ESA/Enabling&Support/SpaceTransportation/FutureSpaceTransportation, 4. Februar 2026

Einen funktionierenden Raketenantrieb zu bauen ist eine Sache, ihn jedoch stabil und wiederholbar zu zünden, ist eine technische Meisterleistung für sich. Jeder, der schon einmal in einem Auto festsaß, das nicht anspringen wollte, kennt diese Frustration, aber sobald ein Motor einmal läuft, läuft er in der Regel auch weiter. Das liegt daran, dass sich der ausgeschaltete Zustand eines Motors völlig vom eingeschalteten Zustand unterscheidet und dass für den Startvorgang Energie zugeführt werden muss, um die Verbrennung im Motor in Gang zu setzen.
Da Europa zunehmend auf wiederverwendbare Trägerraketen setzt, werden Technologien entwickelt, die für die Zündung neuer Raketentriebwerke, aber auch für deren Wiederzündung während des Fluges erforderlich sind. Die Exploration Company mit Sitz in Bordeaux, Frankreich, hat eine innovative Art der Zündung vorgestellt, bei der nur die Treibstoffe selbst zum Einsatz kommen.

Grundprinzip der Resonanzzündung

Resonanzzünder
Bildquelle: The Exploration Company, Licence: ESA Standard Licence

Die Resonanzzündung erzeugt hochfrequente Wellen in einem geformten Hohlraum. Durch die Wechselwirkung der Wellen kommt es zu einer Resonanz, welche die Treibstoffe erhitzt, bis sie entzünden. Anstelle von Funken, pyrotechnischen Vorrichtungen oder Plasmabrennern erzeugt das System selbstverstärkende Druckwellen, welche die Temperatur des Treibstoffgases schnell erhöht.
Treibstoffgemische werden in gasförmiger Form durch eine „Resonanzdüse” in einen Hohlraum eingespritzt. Wenn die Form der Düse und des Hohlraums aufeinander abgestimmt sind, prallen die Treibstoffe im Hohlraum hin und her und erzeugen stehende Wellen: Eine Gaswelle, die sich in eine Richtung bewegt, trifft auf die Welle, die in die entgegengesetzte Richtung zurückkehrt.
Diese Wellen treffen an Punkten, die als Knotenpunkte bezeichnet werden, aufeinander, was zu hohen Druckschwankungen führt und die Temperatur des Gases erhöht. Stehende Wellen sind die Grundlage dafür, wie Blasinstrumente wie Flöten Töne erzeugen, und dieses Phänomen wird auch in Kopfhörern mit Geräuschunterdrückung genutzt, bei denen entgegengesetzte Schallwellen gesendet werden, um unerwünschte Geräusche auszugleichen. Sie können sogar Ihre eigene stehende Welle erzeugen, indem Sie versuchen, einen Ton zu erzeugen, indem Sie Luft über einen Flaschenhals blasen.

Fein abgestimmter Resonanzzünder für wiederverwendbare Raketentriebwerke

Feuern des Resonanzzünders
Bildquelle: The Exploration Company, Licence: ESA Standard Licence

Die Exploration Company untersucht dieses Phänomen als neuartige Technik zum Starten ihrer Raketentriebwerke, für die keine externen Zündvorrichtungen erforderlich sind, sondern lediglich eine Resonanzdüse und ein Resonanzhohlraum. Ein Vorteil von Resonanzzündern ist, dass sie wiederholt verwendet werden können, wenig Strom verbrauchen, keine zusätzlichen Teile erfordern und daher leicht sind. Aktuelle Technologien für Raketentriebwerke verwenden Zündkerzen, die eine hohe Spannung erfordern, Glühkerzen, die Zeit zum Aufwärmen benötigen, oder Zündbrenner.
Die erste Testreihe wurde im November 2025 abgeschlossen und zeigte, dass die Technologie funktioniert. Dadurch konnte The Exploration Company Know-how über die Funktionsweise des Geräts entwickeln und die für eine erfolgreiche, schnelle und wiederholbare Zündung erforderliche Geometrie besser verstehen.
Es wurden verschiedene Konfigurationen getestet und Zündungsmodi analysiert. Die Daten aus dieser Testreihe werden zur Entwicklung einer weiteren Version des Geräts beitragen, das in die Vorverbrennungsanlagen des Programms für Hochschubtriebwerke mit gestufter Verbrennung der Exploration Company integriert werden soll.
Der Test wurde im Rahmen eines 9-Millionen-Euro-Vertrags der Europäischen Weltraumorganisation als Teil der Initiative „Technologies for High-thrust Re-Usable Space Transportation” (Thrust!) durchgeführt.

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