Quelle: DLR 13. Juli 2023.

13. Juli 2023 – Seit 2015 wurde der INNOspace-Masters-Wettbewerb der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR in bislang sieben Runden erfolgreich durchgeführt. Die besten Entwicklungen wurden nun am 12. Juli 2023 im Rahmen einer Highlightskonferenz in Berlin ausgezeichnet. Gewürdigt wurden dabei Teilnehmende aus den Kategorien „Start-ups“, „KMUs und ScaleUps“ sowie „Forschungsinstitute & Universitäten“. Außerdem vergaben die beteiligten Partner eine Ehrung für die besten Einreichungen in ihren jeweiligen Wettbewerbskategorien.

Insgesamt 1.554 Unternehmen aus 40 Ländern haben sich seit Beginn mit rund 700 zukunftsgerichteten Ideen an dem Innovationswettbewerb beteiligt. Prämiert wurden dabei 86 Finalisten mit Preis- und Fördergeldern in Höhe von mehr als 9,4 Millionen Euro. In diesem Jahr waren die ehemaligen Wettbewerbsteilnehmer aufgefordert, Ergebnisse zu ihrer Entwicklung seit der Teilnahme am Wettbewerb einzureichen. Prämiert wurden die Teilnehmer von Dr. Anna Christmann, Koordinatorin der Bundesregierung für Luft- und Raumfahrt und Dr. Walther Pelzer, Mitglied des Vorstandes im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Auch Vertreter der langjährigen Wettbewerbspartner Airbus, OHB und der deutschen ESA Business Incubation Centres waren vor Ort.

„Die Entwicklung der ehemaligen INNOspace Masters Finalisten ist beeindruckend“, erklärt Dr. Anna Christmann. „Seit ihrer Teilnahme haben diese Unternehmen, Start-ups sowie Forschungs- und Hochschulteams nicht nur bedeutende technische Herausforderungen gemeistert, sondern auch einen bemerkenswerten ökonomischen Fortschritt durchlaufen.“ Insbesondere junge Unternehmen, die bereits in der Frühphase am Wettbewerb teilgenommen haben, konnten seither ein deutliches Wachstum in Bezug auf Personal, Umsatz und die Akquise privaten Risikokapitals verzeichnen.

Sieben Jahre Innovationen für und aus der Raumfahrt
Im Jahr 2015 hatte der Wettbewerb mit 50 Teilnehmern angefangen – bei der letzten Runde in den Jahren 2021/22 waren es bereits 337 Bewerber. Insgesamt kamen rund 70 Prozent der knapp 700 Einreichungen aus raumfahrtfremden Branchen. „Die stetig wachsende Zahl von Einreichungen verdeutlicht, dass sich der Wettbewerb seit der ersten Wettbewerbsrunde mit ambitionierten und zukunftsweisenden Themen befasst“, betont Dr. Walther Pelzer. „Die große Vielfalt der Bereiche, aus denen die Projektvorschläge stammen, zeigt dabei das hohe Potenzial für den branchenübergreifenden Wissens- und Technologietransfer sowie die wechselseitigen Synergien beim INNOspace Masters als Innovationswettbewerb“.

Die ausgezeichneten Entwicklungen der INNOspace-Masters-Highlightskonferenz

Beste Startup-Entwicklung: OKAPI:Orbits GmbH
OKAPI:Orbits hat eine erfolgreiche Software-Lösung entwickelt, die einen wichtigen Beitrag zur Bewältigung der wachsenden Bedrohung durch Weltraummüll und Kollisionen im Orbit leistet. Durch präzise Risikovorhersagen und intelligente Manövervorschläge werden Kollisionen zwischen Satelliten und Trümmerteile verhindert, wodurch die Ausbreitung von Weltraumschrott eingedämmt wird. Mit Risikokapital-Investitionen von 6,5 Millionen Euro und einem Team von 35 Vollzeitkräften wird die Lösung von OKAPI heute bereits für über 150 Satelliten in den Erdumlaufbahnen verwendet.

Beste KMU/ScaleUp-Entwicklung: Mynaric AG
Als ehemaliger Teilnehmer des Inkubationsprogramms ESA BIC Bavaria hat sich die Mynaric AG zu einem führenden Anbieter von Laserkommunikationsterminals entwickelt und ermöglicht so schnelle, satellitengestützte Datenübertragung über tausende Kilometer. Ihre Produkte finden Anwendung in Konstellationen und Erdbeobachtungsmissionen im niedrigen Erdorbit. Von 20 Vollzeitkräften im Jahr 2016 ist das Team auf 294 Mitarbeiter im Jahr 2023 gewachsen. In 2017 erfolgte zudem der Gang an die deutschen Börse, seit 2021 ist die Mynaric-Aktie zudem an der NASDAQ gelistet.

Beste Forschungseinrichtungs-/Universitätsprojekt-Entwicklung: Fraunhofer LBF
Für das Forschungsprojekt „Silent Running“ hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Zusammenarbeit mit den Firmen MT Aerospace und OHB-System AG drei Weltraumdemonstratoren entwickelt. Das Projekt hat gezeigt, dass der Einsatz von vibroakustischen Materialien – also Materialien, die Körperschall absorbieren können – im Weltraum realisierbar ist. Es bietet so eine Lösung für den Konflikt zwischen Leichtbau und schwingungstechnischem Verhalten. Die Materialien sind zudem nachhaltig herstellbar. Das Forschungsteam ist seit der Teilnahme am INNOspace Masters von zwei Teilzeitstellen auf sechs Vollzeitkräfte sowie zehn studentische Hilfskräfte angewachsen, um die Technologie auch für andere Anwendungsbereiche nutzbar zu machen.

Ehrung DLR Challenge: TU Berlin und Universität Würzburg (Spin-In-Transfer) sowie DSI Aeropsace Technologie GmbH (Spin-Off-Transfer)
Als beste Spin-In-Idee wurde das Verbundprojekt InnoCube der TU Berlin und der Universität Würzburg geehrt. Die Vorhaben „Skip the Harness – SKITH“ und Fibre-Reinforced Spacecraft Wall for Storing Energy – Wall#E” fügen sich für die Entwicklung eines neuartigen Satellitenkonzepts zusammen. Die beste Idee für einen Spin-Off-Transfer kam von der DSI Aeropsace Technologie GmbH. Um die Diagnostik von Herzerkrankungen signifikant zu verbessern, entwickelte das Unternehmen ein tragbares Gerät zur kontinuierlichen Überwachung der Herzfunktion. Die Technologie dafür basiert auf einer speziellen Kardiographie, welche ursprünglich für die Überwachung von Messwerten wichtiger Körperfunktionen in der astronautischen Raumfahrt entwickelt wurde.

Ehrung ESA BIC Challenge: Deployables Cubed GmbH
In der Raumfahrt werden zunehmend kostengünstige Kleinsatelliten – so genannte CubeSats – eingesetzt, die jedoch aufgrund ihrer Standardgröße von zehn Zentimetern Kantenlänge Einschränkungen in der Missionsvielfalt unterliegen. Während der Inkubation im ESA BIC Bavaria entwickelte die Deployables Cubed GmbH spezielle Auslösemechanismen, um ausfaltbare Strukturen im Weltall zu ermöglichen. Die Firma konnte bereits signifikante Marktanteile erobern: 14 Auslösemechanismen werden heute schon erfolgreich im Weltraum eingesetzt, insgesamt wurden über 100 Produkte verkauft.

Ehrung Airbus Challenge: DigiFarm AS
Das norwegische Unternehmen DigiFarm AS schafft es mit einem eigens entwickelten Algorithmus, die Auflösung von Daten des europäischen Erdbeobachtungssatelliten Sentinel-2 von zehn auf einen Meter zu verbessern. Damit können Feldgrenzen und Abgrenzungen von Bewirtschaftungszonen in der Landwirtschaft genau bestimmt werden. Diese werden für die Präzisionslandwirtschaft als Grundlage für wichtige Entscheidungen benötigt. Der neuartige Algorithmus basiert dabei auf neuronalen Netzen.

Ehrung OHB Challenge: AVES Reality GmbH
Unter der Verwendung von Satellitenbildern aus der Erdbeobachtung erstellt das Start-up AVES Reality GmbH mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz eine präzise und physikalisch korrekte virtuelle Kopie der realen Welt. Die so erzeugten Simulationsumgebungen können dabei hohen Anforderungen an Qualität, Skalierbarkeit, Preis und Flexibilität gerecht werden. Das Unternehmen ermöglicht damit hochwertige Simulationen, insbesondere für die Entwicklung von autonomen Fahrzeugen.

Der Innovationswettbewerb INNOspace Masters
Der INNOspace Masters Wettbewerb wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) veranstaltet. Der Wettbewerb ist Teil der Initiative INNOspace, die seit 2013 den Innovations- und Technologietransfer zwischen der Raumfahrt- und Nicht-Raumfahrtindustrie fördert. Partner des Wettbewerbs sind die ESA Business Incubation Centres (BIC) in Deutischland sowie die Industriepartner Airbus, OHB, Mercedes-Benz AG (Wettbewerbsrunde 2021/2022) sowie die DB Netz AG (Wettbewerbsrunden 2018/19 bis 2020/21).
Der INNOspace Masters Wettbewerb wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) veranstaltet. Der Wettbewerb ist Teil der Initiative INNOspace, die seit 2013 den Innovations- und Technologietransfer zwischen der Raumfahrt- und Nicht-Raumfahrtindustrie fördert. Partner des Wettbewerbs sind die ESA Business Incubation Centres (BIC) in Deutschland sowie die Industriepartner Airbus, OHB, Mercedes-Benz AG (Wettbewerbsrunde 2021/2022) sowie die DB Netz AG (Wettbewerbsrunden 2018/19 bis 2020/21).

Eine ausführliche Übersicht über alle prämierten Teilnehmer, einschließlich aller nominierten Ideen der Kategorien und Challenges, ist auf der INNOspace Masters-Website zu finden. Der nächste INNOspace-Masters-Wettbewerb startet Anfang des Jahres 2024.

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Quelle: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) 7. Juli 2022.

7. Juli 2022 – W-LAN, Satellitennetze oder autonomes Fahren – die drahtlose Kommunikation nimmt zu und damit auch die Antennen in elektronischen Geräten. Spezielle Schutzkappen aus einem ultraleichten Material sollen eine störungsfreie Kommunikation ermöglichen – so die Idee von Dr. Fabian Schütt, Institut für Materialwissenschaft der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und Dr. Tino Schmiel, Institut für Luft- und Raumfahrttechnik der Technischen Universität Dresden (TUD). Mit ihrem Kooperationsprojekt haben sie jetzt den renommierten internationalen „INNOspace Masters“ gewonnen. Der von der Deutschen Raumfahrtagentur initiierte Wettbewerb zeichnet wegweisende Ideen für die Raumfahrt und andere Bereiche aus. Im Finale setzten sich Schütt und Schmiel gegen 14 andere Projekte durch, insgesamt waren über 150 Ideen aus 28 Ländern eingereicht worden. Für die Umsetzung ihres Forschungsvorhabens erhalten sie 400.000 Euro.

Um Elektronik gegen unerwünschte Signale und Störungen abzuschirmen, werden bislang Materialien auf Metallbasis verwendet. Diese sind zwar sehr sicher, aber auch schwergewichtig. Außerdem lassen sich Antennen damit nicht abdecken, da sie sonst selbst keine Signale mehr senden können. Die leichten Schutzkappen, die Materialwissenschaftler Dr. Fabian Schütt (CAU) und Raumfahrtingenieur Dr. Tino Schmiel (TUD) entwickeln wollen, sollen vor Störeinflüssen schützen, einfach anzubringen sein und eine Frequenzselektivität ermöglichen – also auch für Antennen funktionieren. Anpassbar an verschiedene Formen könnten sie die Sicherheit der digitalen Kommunikation in vielen Anwendungsbereichen erhöhen.

Eines der leichtesten Materialien der Welt
Grundlage ihres Projektes „AeroMulE“ (Aerostructure Multifunctional Cover Against Environmental Radiation) ist eine ultraleichte Materialklasse, sogenannte Aeromaterialien. „Wir rechnen damit, 80 Prozent Gewicht gegenüber herkömmlichen Materialien einzusparen und damit auch kleinste elektronische Bauteile vor fremden Frequenzen zu schützen“, sagt Schütt von der Arbeitsgruppe Funktionale Nanomaterialien. Er leitet die Entwicklung der Aeromaterialien an der CAU: „Mit einer Dichte von nur wenigen Milligramm pro Kubikzentimeter und einer Porosität von über 99,99 % zählt diese Materialklasse zu einer der leichtesten der Welt.“ Durch ihre außergewöhnliche Nano- und Mikrostruktur haben diese Materialien außerdem einzigartige mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften.

„WiFi, Mobiltelefonie, Satellitenkommunikation, Internet of Things, autonomes Fahren, Smarte Elektronik – unsere Schutzkappen ermöglichen eine bessere Ausnutzung des Frequenzspektrums und könnten überall dort eingesetzt werden, wo Menschen und Maschinen störungsfrei miteinander kommunizieren müssen“, erläutert Schmiel, der an der TUD das Forschungsfeld Satellitensysteme und Weltraumwissenschaften leitet.

Internationaler Wettbewerb: 40 Fachleute entschieden über Ideen aus 28 Ländern
Der diesjährige Innovationswettbewerb der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) stand unter dem Motto „Nachhaltige und effiziente Innovationen für Weltraum und Erde“. Das Finale und die Preisverleihung fanden am 5. Juli 2022 bei der „INNOspace Masters“-Konferenz in Berlin statt. In einem mehrstufigen Verfahren hatten 40 Expertinnen und Experten visionäre Innovationsprojekte von Forschungseinrichtungen, KMUs und Start-ups ausgewählt, unter anderem in den Bereichen Satellitenerdbeobachtung und Satellitenkommunikation, Medizintechnik, Energieversorgung, Materialwissenschaften und Digitalisierung.

Mithilfe der Förderung und in enger Kooperation sollen die Aeromaterialien an der CAU jetzt weiter für die elektromagnetische Abschirmung optimiert und an der TUD so verändert werden, dass elektromagnetische Frequenzen selektiv gedämpft werden können. „Ich freue mich wirklich sehr über diesen Preis, der es uns ermöglicht, unsere gemeinsame Idee nun in die Realität zu bringen“, so Schütt.

Über den Innovationswettbewerb „INNOspace Masters“
Veranstalter des INNOspace Masters ist die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Der Wettbewerb ist Teil der Initiative INNOspace, die seit 2013 Innovationen und Technologietransfers zwischen Raumfahrt und raumfahrtfremden Industriezweigen fördert. Die Gewinner erhalten neben weltweiten Netzwerkkontakten technologische und wirtschaftliche Unterstützung sowie Hilfe bei der Umsetzung des Vorhabens. Partner des Wettbewerbs sind die ESA Business Incubation Centres (BIC) Bavaria & Northern Germany und ESA BIC Hessen & Baden-Württemberg sowie die Industriepartner Airbus, OHB und DB Netz AG. Organisiert wird der INNOspace Masters von der AZO Anwendungszentrum GmbH Oberpfaffenhofen.

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• DLR

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Quelle: Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT.

30. Juli 2021 – Wie können ressourceneffiziente Innovationen für nachhaltige Infrastrukturen im Weltraum und auf der Erde aussehen? Diese Frage stellte die Deutsche Raumfahrtagentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ins Zentrum ihrer Challenge beim diesjährigen »INNOspace Masters«. Jan Girschik entwickelte ein besonders bauraumeffizientes Flow-Batteriesystem für Satelliten und Raumstationen, dessen Funktionalität über die reine Energiespeicherung hinausreicht. Der Name: »SpaceFlow«. Mit diesem neuartigen Energiespeicherkonzept erzielte der Wissenschaftler des Fraunhofer UMSICHT einen dritten Platz bei dem europaweiten Innovationswettbewerb.

Für die Energieversorgung von Raumflugkörpern wird in erster Linie Solarkraft genutzt, deren Umsetzung jedoch infolge von Rotations- und Orbitalbewegungen steten Schwankungen unterliegt. Um auch in Dunkelphasen ausreichend Energie für den Technikbetrieb, die Aufrechterhaltung von wissenschaftlichen Versuchsreihen sowie lebenserhaltende Maßnahmen zur Verfügung zu haben, kamen über die Jahre verschiedene Batteriearten wie Nickel-Wasserstoff- oder Nickel-Cadmium-Batterien als Pufferspeicher zum Einsatz. »Aufgrund der isolierten Einsatzorte müssen Energiespeicher für Raumfahrtanwendungen eine besonders hohe Lebensdauer und Betriebssicherheit aufweisen, um ressourcenintensive Austauschmissionen sowie Gefahren für Mensch und Technik reduzieren zu können«, so Jan Girschik. Da die bis dato in der Raumfahrt eingesetzten Batteriesysteme in diesen Bereichen jedoch teils signifikante Defizite aufweisen, möchte der UMSICHT-Wissenschaftler mit seinem Konzept der zukunftsträchtigen, besonders sicheren und langlebigen Flow-Batterietechnologie den Weg in die Raumfahrt ebnen.

Energiespeichersystem mit sehr hoher Betriebssicherheit, Lebensdauer und theoretisch unbegrenzter Zyklenfestigkeit

Das von ihm entwickelte Energiespeicherkonzept »SpaceFlow« basiert auf der bauraumeffizienten Integration von druckstabilen und dennoch flexiblen Flow-Batteriezellen in die Stützkonstruktion von Raumflugkörpern. Jan Girschik: »Auf diese Weise können neben der Energiespeicherung als Primäraufgabe auch weitere Funktionen, wie die mechanische Versteifung der Module, die Unterstützung des Thermomanagements oder die Absorbierung von Strahlung, realisiert werden.« Im Rahmen eines bald startenden Forschungsprojektes möchte er diesen Ansatz nun weiterentwickeln und mit speziellen Metallschaumelektroden sowie Zellchemien mit hohen Energiedichten wie Zink-Polyiodid Prototypen des neuen Konzeptes herstellen und testen.

Über den Innovationswettbewerb »INNOspace Masters«

»INNOspace Masters« ist ein Wettbewerb für alle, die sich den aktuellen Herausforderungen der Raumfahrtbranche stellen – egal, ob Unternehmen, KMU, Start-up, Forschungseinrichtung, Team oder Einzelperson. Gesucht werden neue Technologien und Konzepte, die für oder aus der Raumfahrtbranche heraus entwickelt und mit Hilfe von Partnern wie Airbus, DLR oder der Europäischen Weltraumorganisation ESA zur Marktreife gebracht werden. Dabei können sowohl bereits bestehende Technologien aus der Weltraumindustrie in andere Branchen übertragen als auch Ansätze aus diesen für die Raumfahrt adaptiert werden. Weitere Informationen sind unter www.innospace-masters.com zu finden.

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Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena.

Abhörsichere Kommunikation ist eines der weltweit viel diskutierten Themen. Mit Hilfe neuartiger Quantentechnologien könnte die Sicherheit zukünftig erhöht werden. Dieser Thematik hat sich ein Forschungsteam um Dr. Tobias Vogl von der Friedrich-Schiller-Universität Jena angenommen. Sein Projekt „QuVeKS – Quantenprozessoren für verschlüsselte Kommunikation mit Satelliten“ hat das Team beim diesjährigen Wettbewerb der Initiative „INNOspace“ des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) eingereicht und damit den mit 400.000 Euro dotierten „INNOspace Masters Award“ der „DLR Challenge“ gewonnen.

Quantenarchitektur auf einem Chip

Quantentechnologien bieten ein großes Potenzial und sind damit eine vielversprechende Zukunftsvision. „Die bisher erforschten Quantensysteme sind sehr anwendungsspezifisch. Sie lassen sich oft nicht vernetzen und sind nicht kompatibel“, merkt Tobias Vogl vom Institut für Angewandte Physik der Universität Jena über den aktuellen Entwicklungsstand an. Der Physiker befasst sich deshalb seit Beginn seiner Dissertation 2016 mit der Anwendung von Quantentechnologien. Nun hat das Forschungsteam einen entscheidenden Fortschritt gemacht. Gemeinsam mit dem CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH in Erfurt erarbeiten die Forschenden aus Jena einen universell einsetzbaren Quantenschaltkreis. Ihr Ziel ist es, die komplette Architektur der Quantenlogik – bestehend aus Quantenlichtquellen, Wellenleitertechnologie und Quantendetektoren – auf einem kompakten Chip zu vereinen.

Großes Zukunftspotenzial und vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Mit dem großen Zukunftspotenzial ihres Projektes konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der „DLR Challenge“ überzeugen. Der Chip lässt sich frei programmieren und kann dadurch für verschiedenste Anwendungen eingesetzt werden. „Ein solcher Quantenschaltkreis kann etwa in der Quantenkryptografie verwendet werden und damit die Verschlüsselung von Kommunikation sicherer und besser machen“, erläutert Vogl. Denn Quantenzustände können weder kopiert noch exakt ausgelesen werden, ergänzt sein Kollege Dr. Falk Eilenberger. „Ein solcher Quantenschaltkreis könnte zukünftig für die verschlüsselte Kommunikation von und mit Satelliten eingesetzt werden“, veranschaulicht Tobias Vogl und betont die erhöhte Leistungsfähigkeit, die ein Quantenschaltkreis mit sich bringt. Der Chip kann auch als physikalisch sicherer Zufallsgenerator genutzt werden, nennt der Jenaer Physiker ein weiteres potenzielles Einsatzgebiet.

Zum Projektteam gehören neben Dr. Tobias Vogl auch Kim Lammers, Dr. Falk Eilenberger und Prof. Dr. Stefan Nolte vom Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität und dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF. Ergänzt wird das Team durch Dr. Martin Jahn und Dr. Christian Möller vom CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH.

Das Preisgeld in Höhe von 400.000 Euro wird das Forschungsteam in die weitere Entwicklung ihres Vorhabens fließen lassen. Neben den laufenden Kosten für die Forschung sollen zudem Stellen für Doktorandinnen und Doktoranden geschaffen werden. Die Auszeichnung bestätigt auch die kürzlich getroffene Entscheidung, den „Quantum Hub Thüringen“ zu gründen, um den Standort zu einem wichtigen Zentrum der Quantenforschung und –industrie zu entwickeln. „Die gute Vernetzung innerhalb Thüringens hat maßgeblich zum Erfolg des Projektes beigetragen“, so Vogl.

Über den INNOspace Masters Award

Der INNOspace Masters Award wird jährlich von der Initiative INNOspace des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) vergeben. Der Preis zeichnet innovative Ideen und Konzepte aus, die Technologien, Prozesse und Anwendungen verbessern, basierend auf Wissens- und Technologietransfer durch den Austausch von Wissen zwischen der Raumfahrt und anderen Bereichen.
In diesem Jahr wurden Themen der digitalen Nachhaltigkeit und der Sicherheit im All (etwa sichere Kommunikationsservices, Schutz vor Cyber-Attacken) sowie ressourcensparende Ansätze im All und auf der Erde gesucht.

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• Quantenkommunikation im Weltraum?

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Quelle: DLR.

29. Juli 2021 – Beim sechsten INNOspace-Masters-Wettbewerb suchte die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR nach innovativen Lösungsvorschlägen, um die uneingeschränkte und zuverlässige Verfügbarkeit von satellitengestützten Infrastrukturen im digitalen Zeitalter sicherzustellen. Insgesamt 330 Teilnehmende aus Unternehmen, Start-ups, Universitäten und Forschungseinrichtungen in 23 europäischen Ländern haben an dem Wettbewerb unter dem Motto „Innovationen für nachhaltige Infrastrukturen im Weltraum und auf der Erde“ teilgenommen. Dabei standen ihnen fünf Wettbewerbskategorien aus verschiedenen Entwicklungs- und Innovationsphasen zur Auswahl. Bei der INNOspace Masters Konferenz, die am 29. Juli 2021 virtuell stattfand, wurden nun die Gewinner verkündet. „Initiativen wie der INNOspace Masters sind wichtig, da Innovationen hauptsächlich im Wettbewerb entstehen. Entweder durch Wettbewerb im Markt oder durch initiierte Innovationswettbewerbe wie den INNOspace Masters“, erläutert Thomas Jarzombek (MdB), Koordinator der Bundesregierung für Luft- und Raumfahrt und einer der Hauptredner auf der Veranstaltung. „Insbesondere in Umbruchphasen, wie sie die Raumfahrt aktuell erlebt, ist die Innovationsförderung von besonderer Bedeutung.“

In der zurückliegenden sechsten Runde des INNOspace Masters Wettbewerbs stammten annähernd 80 Prozent der Einreichungen aus raumfahrtfremden Branchen. „Dies zeigt das hohe Potential auch für die Raumfahrt, vom Know-how und technischen Innovationen anderer Branchen zu profitieren. Gleichzeitig lassen sich mit Forschungsergebnissen und technischen Entwicklungen aus der Raumfahrt aktuelle Herausforderungen anderer Branchen lösen“, erklärt Dr. Walther Pelzer, Vorstandsmitglied des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Sitz in Bonn. „Gemeinsam bieten wir den Wettbewerbsteilnehmern attraktive Förderungen oder Kooperationsmöglichkeiten, von der Grundlagenforschung über die Anlaufphase bis hin zur Integration und Markteinführung.“

Sensorik zur Strommessung aus Raumfahrtmission Rosetta gewinnt INNOspace Masters

40 Fachexpertinnen und -experten hatten in einem mehrstufigen Verfahren die Einreichungen geprüft und 15 Vorschläge in die Endrunde des Innovationswettbewerbs gewählt. Nun stehen die Preisträger des Wettbewerbs fest. Gewinner der ESA BIC Challenge und der Gesamtgewinner des Wettbewerbs ist die PhySens GmbH aus Braunschweig. Mit der Digitalisierung und der Energiewende wächst die Bedeutung von Messtechnik als Grundlage für die digitale Anlagenüberwachung und Prozessoptimierung. Bestehende Systeme, basierend auf Stromüberwachung, sind verbunden mit einem großen Installationsaufwand und fehlender Flexibilität. Basierend auf Raumfahrttechnologien der ESA-Rosetta-Mission hat die PhySens GmbH eine berührungslose, nicht invasive und einfach nachrüstbare Sensorik zur Strommessung entwickelt. Diese intelligente Messtechnik bietet ein großes Potenzial für Industrie-4.0-Anwendungen und für zukünftige, bemannte Raumfahrtanwendungen.

QuVeKS – Quantenprozessoren für verschlüsselte Kommunikation mit Satelliten

Gewinner der Challenge der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR ist QuVeKS. Neuartige Quantentechnologien des 21. Jahrhunderts versprechen abhörsichere Kommunikation, exponentiell höhere Rechenleistungen, sowie kompaktere und genauere Sensoren. Die bisher erforschten Quantensysteme sind allerdings sehr anwendungsspezifisch und häufig nicht miteinander kompatibel oder vernetzbar. Mit dem QuVeKS-Projekt wird an der Friedrich-Schiller-Universität Jena und dem CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik ein universell einsetzbarer Quantenprozessor entwickelt. Dieser vereint die komplette Architektur von der Quantenlichtquelle bis zu den Detektoren zu einem kompakten Schaltkreis. Der Prozessor lässt sich ähnlich wie ein Computerchip frei programmieren und ist somit für verschiedenste Anwendungen geeignet. Außerdem können die Datenraten verglichen mit herkömmlichen Lasersystemen stark gesteigert werden. Ein Fokus liegt auf der Absicherung der Kommunikation mit Satelliten.

DigiFarm – genaueste Erfassung von Feldgrenzen für die Präzisionslandwirtschaft

Die Grundlage für sämtliche Lösungen der Präzisionslandwirtschaft, in der landwirtschaftliche Flächen vollautomatisch maschinell bewirtschaftet werden, sind genaue Daten zu Feldgrenzen und Ackerflächen. DigiFarm, der Gewinner der AIRBUS Challenge, hat in den letzten zwei Jahren einen hochauflösenden Algorithmus für Bilder der beiden Sentinel-2 Satelliten des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus entwickelt und so die Bildauflösung um das Zehnfache – von zehn Metern auf einen Meter – vergrößert. Darüber hinaus hat die Firma ein Modell für eine Künstliche Intelligenz zur automatischen Erfassung von Feldgrenzen in großem Umfang geschaffen. DigiFarm hat weltweit Feldgrenzen von bereits über 15 Millionen Hektar bestimmt und erreicht dabei eine um bis zu 20 Prozent höhere Genauigkeit als die bisherigen Katasterkarten.

DEBRIS – Bedarfsgerechte Entsorgung von Weltraummüll

Die ständig wachsende Menge an Weltraumschrott gefährdet die Weltraum-Infrastruktur und damit systemrelevante Dienstleistungen für Kunden auf der ganzen Welt. Dieses Problem soll DEBRIS, der Gewinner der OHB Challenge, angehen. DEBRIS ist ein Kleinsatellit zur aktiven Trümmerbeseitigung. Er hängt sich an Zielobjekte an und verwendet anschließend ein Schleppsegel und einen Befestigungsmechanismus, den so genannten Tether, um Schrott aus dem Orbit zu entfernen. Aus wirtschaftlicher Sicht macht DEBRIS die aktive Beseitigung von Weltraummüll profitabel. Die wichtigsten kostensenkenden Merkmale sind das Rideshare optimierte Design, bei dem mehrere Nutzlasten zusammen gestartet werden können, kommerziell erhältliche Bauteile, sowie niedrige Entwicklungs- und Betriebskosten.

PhySens GmbH – Magnetische Infrastrukturüberwachung

Die digitale Überwachung von Bahninfrastruktur ist Grundlage für den Zugverkehr von morgen. Bestehende Überwachungssysteme basieren auf mechanischen oder indirekten Messprinzipien. Diese geben jedoch keine direkte Information über die reale Position oder Bewegung der Infrastrukturkomponenten und können somit zu Fehlmeldungen führen. Dann müssen Teilstrecken bis zur technischen Überprüfung gesperrt werden, was zu Verspätungen führt. Das neuartige System der PhySens GmbH, welche die DB Netz AG Challenge gewonnen hat, ermöglicht die drahtlose und direkte Überwachung von Bahninfrastruktur. Das System basiert auf Magnetfeldmessungen. Mithilfe eines einheitlichen, einfach anzubringenden Sensors können Zustandsdaten für Weichen, Bahnübergänge oder Signale gesammelt und cloudbasiert ausgewertet werden. So können Verspätungen reduziert, Instandhaltungskosten gesenkt und die Lebensdauer der Infrastruktur verlängert werden.

Die weiteren Platzierungen finden Sie auf der INNOspace Masters Homepage.

Über den Ideenwettbewerb INNOspace Masters

Veranstalter des INNOspace Masters ist die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Der Wettbewerb ist Teil der Initiative INNOspace, die seit 2013 Innovationen und Technologietransfers zwischen Raumfahrt und raumfahrtfremden Industriezweigen fördert. Partner des Wettbewerbs sind die ESA Business Incubation Centres (BIC) Bavaria & Northern Germany und ESA BIC Hessen & Baden-Württemberg sowie die Industriepartner Airbus, OHB und DB Netz AG. Organisiert wird der INNOspace Masters von der AZO Anwendungszentrum GmbH Oberpfaffenhofen.

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Quelle: DLR.

Unter dem Motto „Space Moves!“ suchte das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) beim vierten INNOspace-Masters-Wettbewerb wieder nach neuen Ideen und Konzepten, die aktuelle Problemstellungen der Raumfahrtbranche aufgreifen und innovative Lösungsvorschläge bieten. Vier Wettbewerbskategorien – „Challenges“ genannt – aus verschiedenen Entwicklungs- und Innovationsphasen der Wertschöpfungskette standen für die Teilnehmer zur Auswahl. Die „DLR Raumfahrtmanagement Challenge“ stellte dabei die Forschungs- und Entwicklungsphase in den Mittelpunkt, während die „Airbus Challenge“ und die „OHB Challenge“ zu Vorschlägen für bereits einsatzfähige Lösungen aufrief. Die „ESA BIC Start-up Challenge“, die der Anlaufphase galt, konzentrierte sich auf Geschäftsmodelle und Unternehmensneugründungen. Insgesamt 253 Teilnehmer aus Unternehmen, Start-ups, Universitäten und Forschungseinrichtungen in 17 europäischen Ländern haben ihre Projektskizzen eingereicht, zwölf wurden in die Endrunde des Innovationswettbewerbs gewählt. Die Preisträger des Wettbewerbs stehen nun fest, Gesamtsieger wurde die ESDA-Axiotherm GmbH mit einer neuartigen Polymerverbindung.

Preisverleihung im Humboldt-Carré in Berlin
Überreicht wurden die Preise im Rahmen der vierten INNOspace-Masters-Konferenz am 3. Juli 2019 im Humboldt-Carré in Berlin durch Dr. Walther Pelzer, Vorstand des DLR Raumfahrtmanagements, sowie durch Partner des Wettbewerbs. „Die große Anzahl und hohe Qualität der eingereichten Ideen verdeutlichen die Innovationskraft und Relevanz dieses Wettbewerbs“, erläuterte Dr. Pelzer. „Zukunftsweisende Entwicklungs- und Forschungsansätze wurden in diesem Jahr insbesondere in den Bereichen Softwaretechnologie und intelligente Werkstoffe erarbeitet. Insgesamt unterstreicht die große Bandbreite der adressierten Themen das enorme Potenzial branchenübergreifender Transferprojekte“, so Pelzer weiter. Der Koordinator der Bundesregierung für die Deutsche Luft- und Raumfahrt, Thomas Jarzombek MdB, eröffnete gemeinsam mit Dr. Walther Pelzer die Konferenz. „Unabhängig von der Rangfolge der Preisträger des heutigen Tages möchte ich allen Teilnehmern für ihren außergewöhnlichen Einsatz danken. Ich bin überzeugt, dass jede Idee, die wir heute gehört haben, positive Auswirkungen hat und der deutschen Raumfahrt auf vielfältige Weise nutzen wird“, erklärte Jarzombek in seiner Eröffnungsrede.

Neben den Ideen-Präsentationen der Finalisten diskutierten in zwei Podiumsdiskussionen hochrangige Experten künftige Herausforderungen und Chancen der Raumfahrt, insbesondere mit Blick auf Künstliche Intelligenz. Der deutsche Astronaut und zeitweise ISS-Kommandant Dr. Alexander Gerst sowie Matthias Hartmann, Vorsitzender der Geschäftsführung IBM Deutschland, ergänzten die Konferenz mit Redebeiträgen. „Gemeinsame Forschung, Innovation und stetige technologische Weiterentwicklung sind in einer globalen Welt wichtiger denn je. Nur so können Gesellschaften den Lebensraum nachhaltig Schritt für Schritt weiter verbessern. Der Erfindergeist, der auf dem INNOspace Masters herrscht, begeistert mich. Ich bin stolz, dass wir mit dem Projekt CIMON ein Teil davon sind und im gemeinsamen Unterfangen die erste autonome Künstliche Intelligenz in den Weltraum gebracht haben“, sagte Hartmann.

PCM-Polymer-Verbindung: Neuartiges Material für die thermische Stabilisierung von Bauteilen und Systemen
Den Gesamtgewinn und den Gewinn der OHB Challenge konnte ESDA-Axiotherm für sich verbuchen. Das Unternehmen aus dem thüringischen Eisenberg entwickelt eine Polymerverbindung aus Phasenwechselmaterialien (PCM) zur thermischen Stabilisierung von Weltraumkomponenten und -systemen, um Überhitzung oder Unterkühlen zu vermeiden. Das Material verhindert Temperaturschwankungen und erzeugt eine gleichmäßige Temperaturkurve. Insbesondere Batterien – auch in der Elektromobilität – können von dieser Technologie profitieren.

SmartSpace – Ein Modul für den globalen Einsatz eines IoT Cloud Services
Ein Konzept, das neue Übertragungswege für das Internet der Dinge (Internet of Things/IoT) bereitstellt, überzeugte in der DLR Raumfahrtmanagement Challenge. Das SmartSpace-Konzept des Instituts für Raumfahrtsysteme der TU Braunschweig sieht dedizierte Kommunikationsmodule auf der Erde und im Weltraum vor, um eine Datenerfassung und -übertragung zu ermöglichen. Innerhalb des Konzepts dienen SmartSpace-Module als Datenpuffer für mehrere IoT-Geräte und deren Anwendungen und senden die gesammelten Daten an ein übergeordnetes Satelliten-Backbone. Die Netzwerk-Lösung kommt ohne eigene Bodenstation aus und gewährleistet die für das Internet der Dinge unentbehrlichen Datenverbindungen auch außerhalb der Ballungsräume.

Aktuatoren für Nanosatelliten
Eine Technik, die sich mit auffaltbaren Strukturen an Satelliten befasst, gewann die ESA BIC Challenge. Kleine Satelliten können mit Antennen oder Segeln ausgerüstet werden, die sich erst im Orbit entfalten. Für die Entfaltung werden spezielle Stellmotoren, sogenannte Aktuatoren, benötigt. Die Firma Deployables Cubed aus Gilching entwickelt besonders kleine Modelle, um Europas Unabhängigkeit auf diesem Gebiet zu ermöglichen.

Echtzeit-Container-Tracking und -Überwachung
Die Firma Callwise Ltd. aus dem britischen Wycombe überzeugte in der Airbus Challenge mit einer Lösung für das weltweite Nachverfolgen von Schiffscontainern in Echtzeit. Das System erlaubt die Verfolgung und Überwachung auf dem gesamten Transportweg, auch bei Wechseln der Transportmittel. Darüber hinaus kann es Warnungen für diverse Ereignisse, etwa das unbefugte Öffnen der Tür, erzeugen. Zudem ist die Technik in der Lage, verloren gegangene Container auf See zu tracken.

Über den Ideenwettbewerb INNOspace Masters
Veranstalter des INNOspace Masters ist das DLR Raumfahrtmanagement im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Der Wettbewerb ist Teil der Initiative INNOspace, die seit 2013 Innovationen und Technologietransfers zwischen Raumfahrt und raumfahrtfremden Industriezweigen fördert. Partner des Wettbewerbs sind die ESA Business Incubation Centres (BIC) Bavaria & Northern Germany und ESA BIC Hessen & Baden-Württemberg sowie die Raumfahrtkonzerne Airbus und OHB. Organisiert wird der INNOspace Masters durch die AZO Anwendungszentrum GmbH Oberpfaffenhofen, die auch den Copernicus Masters und den Galileo Masters ausrichtet.

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Quelle: ZARM.

Am 3. Juli 2019 wurden in Berlin die Gewinner des INNOspace-Masters-Wettbewerbs ausgezeichnet. Mehr als 250 Unternehmen, Start-ups, Universitäten und Forschungseinrichtungen aus 17 europäischen Ländern sind dem Aufruf gefolgt, zwölf wurden in die Endrunde des Innovationswettbewerbs gewählt. Darunter auch ein Team aus Wissenschaftlern des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen und Ingenieuren der ZARM Technik AG. Gemeinsam haben sie ein Konzept zur Entwicklung und Produktion eines Systems vorgelegt, das über einen magnetisch induzierten Flüssigkeitstransport die Wärmeregulierung auf Satelliten ermöglicht. Damit können in Zukunft die durch konventionelle Wärmeaustauschpumpen erzeugten Vibrationen vermieden werden, was z.B. für Kameras auf Erdbeobachtungssatelliten relevant ist und auch für Forschungssatelliten mit sensitiven Versuchsaufbauten einen großen Fortschritt bedeutet.

Wofür ist die Neuentwicklung relevant?
Alle Satelliten sind während ihres Einsatzes im Weltraum extremen Temperaturen zwischen – 40 und + 70 Grad Celsius ausgesetzt. Diese Temperaturextreme machen ein Thermalkontrollsystem im Satelliten erforderlich, um Schäden an der Elektronik zu vermeiden. In dem vom ZARM vorgelegten innovativen Konzept kommen Ferrofluide zum Einsatz, die mit Hilfe von modulierten Magnetfeldern dazu angeregt werden, durch einen Kühlkreislauf zu strömen und damit eine vibrationsfreie Wärmeregulierung gewährleisten. Das System ist außerdem mit einer Magnetfeldabschirmung versehen, um andere Teile des Satelliten nicht zu stören.

Benny Rievers vom ZARM und Holger Oelze von der ZARM Technik AG sind hochmotiviert, ihr innovatives Thermalkontrollsystem so bald wie möglich im Einsatz sehen: „Für die nächsten zwei Jahre erhalten wir ein Förderung von insgesamt 400.000 Euro. In diesem Zeitraum wollen wir unsere Entwicklung mindestens bis zur Produktionsreife bringen.“ sagte Oelze.

Die Preisverleihung
Überreicht wurden die Preise am 3. Juli 2019 im Humboldt-Carré in Berlin durch Dr. Walther Pelzer, Vorstand des DLR Raumfahrtmanagements, sowie durch Partner des Wettbewerbs. „Die große Anzahl und hohe Qualität der eingereichten Ideen verdeutlichen die Innovationskraft und Relevanz dieses Wettbewerbs“, erläuterte Dr. Pelzer. „Zukunftsweisende Entwicklungs- und Forschungsansätze wurden in diesem Jahr insbesondere in den Bereichen Softwaretechnologie und intelligente Werkstoffe erarbeitet. Insgesamt unterstreicht die große Bandbreite der adressierten Themen das enorme Potenzial branchenübergreifender Transferprojekte“, so Pelzer weiter. Neben den Ideen-Präsentationen der Finalisten diskutierten in zwei Podiumsdiskussionen hochrangige Experten künftige Herausforderungen und Chancen der Raumfahrt, insbesondere mit Blick auf Künstliche Intelligenz. Der deutsche Astronaut und zeitweise ISS-Kommandant Dr. Alexander Gerst sowie Matthias Hartmann, Vorsitzender der Geschäftsführung IBM Deutschland, ergänzten die Konferenz mit Redebeiträgen. „Gemeinsame Forschung, Innovation und stetige technologische Weiterentwicklung sind in einer globalen Welt wichtiger denn je. Nur so können Gesellschaften den Lebensraum nachhaltig Schritt für Schritt weiter verbessern. Der Erfindergeist, der auf dem INNOspace Masters herrscht, begeistert mich. Ich bin stolz, dass wir mit dem Projekt CIMON ein Teil davon sind und im gemeinsamen Unterfangen die erste autonome Künstliche Intelligenz in den Weltraum gebracht haben!“, sagte Hartmann.

An wen richtet sich der Wettbewerb?
Unter dem Motto „Space Moves!“ suchte das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) beim vierten INNOspace-Masters-Wettbewerb wieder nach neuen Ideen und Konzepten, die aktuelle Problemstellungen der Raumfahrtbranche aufgreifen und innovative Lösungsvorschläge bieten. Vier Wettbewerbskategorien – „Challenges“ genannt – aus verschiedenen Entwicklungs- und Innovationsphasen der Wertschöpfungskette standen für die Teilnehmenden zur Auswahl. Die „DLR Raumfahrtmanagement Challenge“ stellte dabei die Forschungs- und Entwicklungsphase in den Mittelpunkt, während die „Airbus Challenge“ und die „OHB Challenge“ zu Vorschlägen für bereits einsatzfähige Lösungen aufrief. Die „ESA BIC Start-up Challenge“, die der Anlaufphase galt, konzentrierte sich auf Geschäftsmodelle und Unternehmensneugründungen.

Veranstalter des INNOspace Masters ist das DLR Raumfahrtmanagement im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Der Wettbewerb ist Teil der Initiative INNOspace, die seit 2013 Innovationen und Technologietransfers zwischen Raumfahrt und raumfahrtfremden Industriezweigen fördert. Partner des Wettbewerbs sind die ESA Business Incubation Centres (BIC) Bavaria & Northern Germany und ESA BIC Hessen & Baden-Württemberg sowie die Raumfahrtkonzerne Airbus und OHB. Organisiert wird der INNOspace Masters durch die AZO Anwendungszentrum GmbH Oberpfaffenhofen, die auch den Copernicus Masters und den Galileo Masters ausrichtet.

Der Beitrag ZARM belegt Platz 2 beim Wettbewerb INNOspace Masters erschien zuerst auf Raumfahrer.net.