Quelle: DCUBED / B2P Communications Consulting GmbH Berlin/München 19. Dezember 2023.

München, 19. Dezember 2023: Der deutsche NewSpace-Hardware Hersteller DCUBED und die Hochschule München haben den Zuwendungsbescheid für die Förderung eines gemeinsamen Forschungsprojekts durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie erhalten. Die Förderung erfolgt im Rahmen des Bayerischen Raumfahrtforschungsprogramms, mit dem die Staatsregierung die Entwicklung von Raumfahrttechnologien zur Bewältigung künftiger gesellschaftlicher Herausforderungen unterstützt. Das Gesamtvolumen des Projekts beläuft sich auf mehr als eine Million US-Dollar, wovon der Freistaat nahezu zwei Drittel übernimmt.

Ziel des zweijährigen Projektes, das zum Januar 2024 startet, ist die praktische Erforschung und Weiterentwicklung von Technologien zur Produktion im All (In-Space Manufacturing, ISM). Die weltweit erste Demonstration dieser Methode im offenen All führt DCUBED bereits 2024 durch. 2025 sollen dann weitere Tests helfen, die Technologie bis zur marktreifen Einsatzfähigkeit weiterzuentwickeln.

Die erste Anwendung der Technologie liegt darin, die Haltestrukturen von SatellitenSolarpaneelen erst im All per 3D-Druck aus Photopolymer zu fertigen. Heute werden diese bereits auf der Erde vorgefertigt und verbaut, was unter anderem einen komplexen Entfaltungs-Mechanismus erfordert, der auch den großen Belastungen eines Raketenstarts standhalten muss. Per ISM gedruckte Paneele sind im Vergleich nicht nur leichter, simpler, und dadurch weniger fehleranfällig, sondern vor allem auch wesentlich günstiger und leistungsfähiger als heutige Lösungen.

Die so gesteigerte Verfügbarkeit von Energie im All ermöglicht es, Satelliten künftig mit deutlich höherer Rechenleistung auszustatten und auch die Übertragungsraten von Daten zur Erde erheblich zu steigern. Längerfristig ebnen die Erkenntnisse aus dem aktuellen Forschungsprojekt zudem den Weg, künftig auch deutlich größere Strukturen und Produkte im All fertigen zu können und so ganz neue Potentiale des Weltraums für Wirtschaft und Forschung zu erschließen.

Dr. Thomas Sinn, CEO & Founder, DCUBED: „Die Unterstützung durch die bayerische Regierung umfasst die höchste Fördersumme, die wir bisher für diese Technologie erhalten haben: Das ist eine große Bestätigung für unsere Fähigkeiten. Auf dieser Basis streben wir etwas an was noch nie gemacht wurde: Wir wollen als erste zeigen, dass die Fertigung von Strukturen direkt im All möglich ist. Und wir wollen als erste die Fertigungskapazitäten im All zur Marktreife entwickeln.“

Prof. Markus Pietras, Professor für Luft- und Raumfahrttechnik, Hochschule für angewandte Wissenschaften München: „Wir freuen uns darauf, unsere bereits erprobte Partnerschaft mit DCUBED noch weiter zu intensivieren. Zusammen leisten wir wahre Pionierarbeit: Die Fähigkeit zur Produktion im Weltall wird uns ganz neue Potentiale für Wirtschaft und Wissenschaft eröffnen. Das erlaubt uns, auf der Erde künftig noch viel stärker von Technologien aus dem All zu profitieren.“

Dietmar Schneyer, Leiter des Referats Luft- und Raumfahrt, Mobilität im Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie: „Die Förderung innovativer Technologien im Bereich der Raumfahrt ist ein wichtiger Schritt, um Bayern als Standort für Hochtechnologie weiter zu stärken. Das Engagement von DCUBED und der Hochschule München im Bereich des In-Space Manufacturing ist ein beeindruckendes Beispiel dafür, wie Forschung und Industrie gemeinsam die Grenzen des Möglichen erweitern können.“

DCUBED und die Hochschule München arbeiten zum Thema In-Space Manufacturing bereits seit 2019 zusammen. So unterstützt DCUBED die Forschung mit Mitarbeitern und Materialausgaben und finanziert eine Promotionsarbeit zu dem Thema.

Über DCUBED:
DCUBED, ein NewSpace-Unternehmen mit Sitz bei München, ermöglicht Missionen im All durch die Entwicklung von langlebigen und erschwinglichen Auslösevorrichtungen, Solarpaneelen und entfaltbaren Elementen. Mit 15 erfolgreichen Produkten im Weltraum bedient das Unternehmen einen weltweiten Kundenstamm in 17 Ländern auf 4 Kontinenten. DCUBED ist weltweit führend im Bereich in-Space-Manufacturing und wird 2024 die weltweit erste Demonstration von 3D-Druck im offenen All durchführen. Neben seinem deutschen Hauptsitz will DCUBED 2024 zudem einen weiteren Standort im US-amerikanischen Broomfield, Colorado, eröffnen, um sich noch stärker im schnell wachsenden NewSpace-Markt zu verankern und auf beiden Seiten des Atlantiks präsent zu sein.

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• DCUBED (Deployables Cubed GmbH)

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Quelle: Hochschule München 14. März 2023.

14. März 2023 – Eine Gruppe von Wissenschaftlern und ehemaligen Studierenden der HM hat in einer Forschungsrakete Experimente zur Fertigung von Strukturen im Weltraum durchgeführt. Die gedruckten Proben wurden am Esrange Space Center, nördlich des Polarkreises in Schweden, zurückgeführt und ausgewertet.

Erster automatisierter 3D-Druck unter Weltraumbedingungen
Die Versuche an Bord der 5,60 m langen und 35,5 cm breiten Forschungsrakete wurden in einer Höhe von bis zu 90 km durchgeführt und hatten zum Ziel, aus einem mitgeführten, flüssigen photoreaktiven Harz unter Bedingungen der Schwerelosigkeit und in einem Vakuum mit einem 3D-Drucker Stäbe zu fertigen. Das studentische Team um Prof. Dr. Markus Pietras, Leiter des Masterstudiengangs Luft- und Raumfahrttechnik, und Doktorand Michael Kringer waren sehr zufrieden mit den Ergebnissen: „Keiner wusste, ob unser Konzept vom autonomen 3D-Druck mit flüssigem Druckmaterial unter realen Weltraumbedingungen funktionieren würde. Jeder kennt die Bilder von Flüssigkeiten, die durch die Raumstation als kugelförmige Tropfen schweben. Wir hatten schon Bedenken, dass so etwas auch mit unserem Material passieren könnte. Durch eine Härtung des Druckmaterials mit UV-Licht direkt an der Düse hat es sich während des Druckes jedoch so verhalten wie erhofft und wir konnten damit erfolgreich Stäbe produzieren.

Neue Perspektiven für die Raumfahrt
Die an der HM entwickelte Technologie erzeugt unmittelbar durch die dreidimensionale Bewegung des Druckkopfes neue Komponenten. Das photoreaktive Harz wird aus dem Druckkopf durch eine Düse gedrückt und unter Bestrahlung mit UV-Licht gehärtet. Die Methode ist sehr energieeffizient, da nur LEDs betrieben werden und eine Nachhärtung sogar mit Sonnenlicht erfolgen kann. Auch entsteht dabei nur wenig Abwärme, die im Weltraum kompliziert abgeführt werden muss. Der herkömmliche 3D-Druck, wie er zum Beispiel auf der Internationalen Raumstation durchgeführt wird, benötigt erheblich mehr Energie, denn hier wird thermoplastischer Kunststoff erst geschmolzen, um dann schichtweise aufgetragen und wieder abgekühlt zu werden.

Die zukünftige Anwendung liegt in der Erzeugung großer Strukturen direkt vor Ort, damit der aufwendige Transport von Teilen entfällt. Kringer erläutert die Vorzüge: „Auf Trägerraketen ist der Platz begrenzt. Wichtige Komponenten wie Antennen oder Solargeneratoren müssen daher für den Start sehr kompakt gestaltet und dann im Orbit entfaltet werden. Mit 3D-Druck könnten wir die Strukturen vor Ort so bauen, wie wir sie wirklich haben wollen.“

Vom Labor zum In-Space Manufacturing
Die Fertigung von Strukturen im Weltraum beschäftigt schon allein aus Kostengründen alle Weltraumorganisationen. Nach erfolgreichen Tests mit dem 3D-Druck von komplexen Strukturen und Formen im Labor der HM war der nächste logische Schritt eine Erprobung unter Bedingungen der Schwerelosigkeit. Das Team bewarb sich 2020 erfolgreich beim FlyYourThesis!-Programm der Europäischen Weltraumagentur (ESA). Bei Parabelflügen in einem umgebauten Airbus erprobten sie ihr Verfahren weiter. Mit den Tests in einer Höhenforschungsrakete haben die Forscher nun den Beweis geführt, dass die Technologie auch im Weltraum einsatzfähig ist. Gemeinsam mit der ESA und Industriepartnern wird die Technologie weiter erforscht, und schon über den nächsten Schritt nachgedacht: Ein längerer Einsatz des Druckers auf einem Satelliten in der Erdumlaufbahn. Pietras ist optimistisch: „Abgesehen von den wirtschaftlichen Aspekten wird die Technologie auch die Möglichkeiten zur Erforschung des Weltraums erweitern. Weltraumgestützte Solarenergie oder eine bemannte Marsmission kann ich mir zum Beispiel ohne eine Fertigung vor Ort nicht vorstellen.“

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• 3D-Drucker in der Raumfahrt

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