Quelle: Industrie- und Handelskammertag e.V. Baden-Württemberg 1. Dezember 2023.

1. Dezember 2023 – Weltraumtechnik kann einen bedeutenden Beitrag zur Ökologie leisten. Baden-Württemberg als THE aerospace LÄND zeigt sich dabei als Vorreiter. Deutlich wurde das bei der Preisverleihung der Green Späce Awards, die jetzt vom Business Incubation Centre der europäischen Weltraumagentur ESA (ESA BIC Baden-Württemberg) vergeben wurden.

Fünf Studententeams und neun ganz unterschiedliche Startups hatten es bei der Green Späce Challenge 2023 in die Endauswahl geschafft. Bei der Preisverleihung der drei Green Späce Awards im Stuttgarter Fernsehturm standen die landestypischen Tugenden “Kehrwoche” und “Sparen” im Mittelpunkt. Dass Weltraumtechnik ein „Game-Changer“ für ganze Branchen sein kann, machte Johannes Schwörer, Vizepräsident der IHK Reutlingen, bei seiner Begrüßung deutlich. „Der Stuttgarter Fernsehturm war der erste Stahlbeton-Fernsehturm der Welt. Diese bauliche Innovation war Wegbereiter für eine weltweite Turmbauwelle. Fernsehtürme sind in ihrer Funktion aber längst durch Kommunikationssatelliten ersetzt worden.“

Die Preisträger
Beim Studentenwettbewerb der Green Späce Challenge konkurrierten fünf Teams. Als Sieger ging CUPID hervor: Bahar Karahan, Leon Habermalz und Paul Haufe vom Studiengang Luft- und Raumfahrttechnik der Universität Stuttgart entwarfen ein innovatives Konzept zur Beseitigung von inaktiven Satelliten aus dem Orbit. Die hohe Fachkompetenz der drei Studierenden überzeugte die Jury. Das sogenannte ‚de-orbiting kit‘ soll bei zukünftigen Missionen zum Standard werden. Für die weitere Umsetzung stehen bereits Partner bereit. Die viel genutzten Erdumlaufbahnen bekommen durch CUPID damit etwas verspätet die längst notwendige schwäbische Kehrwoche.

Um zwei weitere Preise – den Green Späce Investor Award und dem Green Späce Audiance Award – konkurrierten junge Startups. Zehn Investoren und Business Angels kürten das aus ihrer Sicht lukrativste Geschäftsmodell. Den Green Späce Investor Award erhielt das Karlsruher Startup FastCast Ceramics GmbH. Keramik bietet bei extremen Beanspruchungen sehr viele Vorteile gegenüber anderen Werkstoffen. Die Anzahl der Schritte und die Dauer der Herstellung von Keramikbauteilen konnte von dem Team, bestehend aus Moritz Weiß, Wolf Wedel und David Menne, zunächst in der Wissenschaft mit neuen Ansätzen deutlich reduziert und die Leistungsfähigkeit der Keramik entscheidend verbessert werden. Nun machen sich die drei Gründer daran, diese Erkenntnisse in die Herstellungsprozesse der Keramikindustrie zu überführen.

Der Green Späce Audiance Award ging an das Startup InSpacePropulsion Technologies GmbH aus Steinenbronn im Landkreis Böblingen. Ein im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR entwickelter Treibstoff hat deutliche Effizienzvorteile gegenüber den seit den 1960er Jahren eingesetzten herkömmlichen Antriebsstoffen von Raketen. Eine grüne Technologie ist es zudem, da auch der Ausstoß von giftigen und für die Umwelt schädlichen Abgasen vermieden wird. Lukas Werling und Felix Lauck beschreiten mit diesem Geschäftsmodell den Weg von der Wissenschaft in die wirtschaftliche Umsetzung.

Über den Preis
Die Green Späce Awards wurden zum zweiten Mal vergeben. Der erste Green-Späce-Award ging 2021 an Sebastian Klaus von der ATMOS Space Cargo GmbH aus Rheinmünster bei Baden-Baden. Bei der diesjährigen Preisverleihung stellte er das Projekt ‚EVA‘ vor. Gemeinsam mit der Yuri GmbH aus dem oberschwäbischen Meckenbeuren und der bayrisch-schwäbischen Rocket Factory Augsburg RFA realisiert er eine flexible Alternative zur internationalen Raumstation ISS für die Mikrogravitationsforschung und als kleine eigenständige Produktionsstätte im Weltraum. Der Low-Cost-Ansatz passt natürlich wunderbar zum schwäbischen Markenkern „Sparen“. Und: Vergleicht man die beiden Alternativen zur Ermöglichung von Produktion im Weltraum, so ist die Einsparung von Ressourcen bei der Lösung mit EVA im Vergleich zur ISS enorm.

Baden-Württemberg hat sich als „THE aerospace LÄND“ im Bereich Green Späce die Vorreiterrolle zum Ziel gesetzt. Die Möglichkeiten zur Nutzung von Weltraumtechnologien für Umwelt- und Klimaschutz sowie Ressourceneffizienz sind vielfältig. Viele Studententeams und Startups aus Baden-Württemberg sehen darin ihre Chance und gehen diese beherzt an.

ESA BIC in Baden-Württemberg
Das ESA BIC Baden-Württemberg, das Business Incubation Centre der europäischen Weltraumagentur ESA, wurde 2018 gegründet und wird seither von der IHK Reutlingen betrieben. Mit diesem Accelerator Programm werden Gründerinnen und Gründern in ganz Baden-Württemberg gefördert, die zur Verwirklichung ihres Geschäftsmodells Weltraumtechnik einsetzen. Zudem fördert das ESA BIC mit dem Ideenwettbewerb Green Späce Challenge auch Frühphasen-Projekte, die sich noch in der konzeptuellen Phase befinden.

Über 70 in ganz Baden-Württemberg ansässige Startups haben das Programm seither durchlaufen. Den größten Schwerpunkt der inkubierten Startups bildet mit Abstand die ökologische Nachhaltigkeit – der Bereich, der mit Green Späce umschrieben wird – gefolgt vom Bereich Gesundheitswirtschaft. Europaweit gibt es 29 ESA BICs.

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• Ehrungen

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Quelle: DLR 23. November 2023.

23. November 2023 – Kleinsatelliten, also Satelliten mit einem Gewicht bis zu 500 Kilogramm, gelten als ein wesentlicher Motor und Baustein für künftige Raumfahrtaktivitäten, insbesondere mit Blick auf die weitere Kommerzialisierung. Sie sind vielfältig und flexibel für unterschiedlichste weltraumbasierte Anwendungen und Dienstleistungen einsetzbar – von der Telekommunikation über Erdbeobachtung und Klimaforschung bis hin zur Erprobung neuer Technologien im All. Kleinsatelliten können in größeren Stückzahlen und damit günstiger und schneller als herkömmliche Satelliten produziert werden und eröffnen vielfältige neue Möglichkeiten für kommerzielle Dienste und Wissenschaft.

Am 23. November 2023 hat die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR im Rahmen der zweiten nationalen Kleinsatellitenkonferenz in Berlin die Gewinnerinnen und Gewinner der drei zum Thema passenden Wettbewerben gekürt: dem Mikrolauncher-Nutzlast-Wettbewerb, dem Kleinsatelliten-Wettbewerb und dem Kleinsatelliten-Nutzlast-Wettbewerb. Die Luft- und Raumfahrtkoordinatorin der Bundesregierung, Dr. Anna Christmann MdB, überreichte die Urkunden. Sie betont: „Ich freue mich sehr, dass wir mit dieser Initiative den Aufbau von Transportkapazitäten in den Weltraum, der Entwicklung kleiner Satelliten für wissenschaftliche Missionen und die Erprobung neuer Technologien unterstützen können. Der Wettbewerb kommt insbesondere Start-Ups und KMU zu Gute und setzt damit auch den wichtigen Schwerpunkt New Space der Raumfahrtstrategie in die Tat um.“ Auch die enge Zusammenarbeit von Hochschulen und Forschungseinrichtungen mit der Wirtschaft sei ganz im Sinne der kürzlich aktualisierten Raumfahrtstrategie der Bundesregierung. „Wir sehen diese Wettbewerbe als Katalysator und Wegbereiter für die Kommerzialisierung von Raumfahrtaktivitäten in Deutschland und Europa“, ergänzt Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstandsmitglied und Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

Nutzlasten für den zweiten Mikrolauncher-Start stehen fest
Rückblick: Am 20. Juni 2022 startete die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR die zweite Wettbewerbsrunde des sogenannten Mikrolauncher-Nutzlast-Wettbewerbs für einen kostenlosen Mitflug von Kleinsatelliten auf in Deutschland entwickelten und gebauten Kleinträgern. „Diesmal ging es um geeignete Klein- und Kleinstsatelliten für den zweiten Start des Mikrolaunchers RFA One der Rocket Factory Augsburg. Die Bewerbungsfrist endete am 30. April 2023, die Auswahl der Gewinner erfolgte bis zum 30. Juni 2023. Institutionen aus Deutschland, Bulgarien, Spanien und Polen konnten sich dabei mit insgesamt acht Kleinsatelliten durchsetzen“, schildert DLR-Projektleiter Andres Lüdeke. Der Nutzlast-Wettbewerb ist eingebettet in den Mikrolauncher-Wettbewerb der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Die deutschen Start-Ups Isar Aerospace Technologies GmbH (Trägerrakete Spectrum), Rocket Factory Augsburg AG (RFA One) sowie die HyImpulse Technologies GmbH (SL1) konnten sich in verschiedenen Phasen des Mikrolauncher-Wettbewerbs durchsetzen. Die beiden Raketen Spectrum und RFA One wurden für die Durchführung der insgesamt vier Missionen ausgewählt. Sie sind mit nur 28 beziehungsweise 30 Metern Länge und zwei Metern Durchmesser auf den Transport von Nutzlasten bis zu 1,3 Tonnen Gewicht ausgelegt und eignen sich damit ideal für den Start von Kleinsatelliten.

Die Gewinner der zweiten Mitfluggelegenheit auf dem RFA One-Träger auf einen Blick:
DLR-Institut für Materialphysik im Weltraum: Das Team möchte die „Selbstorganisation“ von Strukturen untersuchen, die von aktiven, selbstangetriebenen Mikro-Organismen, sogenannten Mikroschwimmern, gebildet werden, sowie die Langzeitstabilität dieser Aggregate unter Mikrogravitationsbedingungen.

DLR-Institut für Systemleichtbau: Das Hauptziel der Mission ist die Demonstration des erfolgreichen Aus- und Einfahrens des sogenannten „SpaceMast“- Kameramastes und damit der Basistechnologie des „SpaceMast“-Systems im Orbit. Dies soll von einer externen Kamera aufgenommen werden. Weiterhin soll die Kamerafunktionalität, ähnlich einem „Selfie-Stick“ im Weltraum, demonstriert werden.

Hochschule Bremen: Das primäre Missionsziel ist die Messung mechanischer Störungen in der Umlaufbahn mit dem entwickelten Messsystem und die Unterdrückung ihrer Auswirkungen auf die Satellitenbilder.

Technische Universität München – WARR e.V.: Die Aufgabe von MOVE-BEYOND besteht darin, das Allzweck-Bussystem MOVE-BEYOND zu testen. Das Bussystem basiert auf einem neuen skalierbaren und flexiblen Ansatz, um Nutzlasten unterschiedlicher Art aufnehmen zu können.

Vyoma GmbH: Die Überwachung und Verfolgung von Weltraummüll und Objekten mit Abmessungen größer als zehn Zentimeter. Weiterhin soll ein eigener, hochpräziser Katalog von Weltraummüll und -objekten für den niedrigen Erdorbit aufgebaut und bestehende Kataloge in allen Orbitregionen verbessert werden.

Warsaw University of Technology (Polen): Technologiedemonstration eines kundenspezifischen Butan-Warmgas-Antriebs und der Lageregelungsalgorithmen.

Endurosat (Bulgarien): Eine Technologieerprobungsmission (16U-Plattform) mit hochmoderner neuer Avionik, neuem Stromversorgungssystem und Nutzlastcomputer für die Verarbeitung an Bord sowie neuartigen Kommunikationssystemen an Bord der Plattform.

Universitat Politècnica de Catalunya (Spanien): 3Cat-8 ist eine wissenschaftliche Mission zur Überwachung und Charakterisierung ionosphärischer Szintillation, also der Aussendung von Licht aus einem (durch Strahlungsenergie) angeregten Körper, sowie zur Überwachung von Radiofrequenz-Emissionen im sogenannten L- und K-Band.

Kleinsatelliten-Wettbewerb
Im Juli 2023 startete die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR dann den Kleinsatelliten-Wettbewerb und den Kleinsatelliten-Nutzlastwettbewerb. Der Kleinsatelliten-Wettbewerb zielt darauf ab, dass Organisationen, seien es Unternehmen, Bildungs- oder Forschungsinstitute, mit einen Kleinsatelliten inklusive einer Nutzlast eine kostenfreie Startmöglichkeit auf einem Mikrolauncher für das Jahr 2025 erhalten.

Folgende fünf deutsche Unternehmen gehören zu den Gewinnern dieses Wettbewerbs:
OroraTech GmbH: Das Unternehmen stellt acht Kleinstsatelliten in Formation zur Beobachtung von Waldbränden mithilfe von Infrarot-Kamera im Ein-Stunden-Takt.

TALOS GmbH: Das Startup-Unternehmen stellt fünf Kleinstsatelliten zur Verfolgung von Wild- und Nutztieren im Rahmen des ICARUS-Projekts her.

Planetary Transportation Systems GmbH: Das Startup-Unternehmen stellt drei Kleinstsatelliten zur Klassifizierung und Prozessierung von Erdbeobachtungsdaten im All mithilfe von Quantentechnologie her.

Rapid Cubes GmbH: Das Unternehmen nutzt vier Kleinstsatelliten zur Erprobung bi-direktionaler Datenkommunikation für Internet-of-Things-Anwendungen im Arten- und Naturschutz.

Vyoma GmbH: Das Startup-Unternehmen startet einen Kleinsatelliten zur optischen Überwachung von Weltraummüll in der Größe einiger Zentimeter.

Kleinsatelliten-Nutzlast-Wettbewerb mit extra Plattformen
Zusätzlich zu einer Startmöglichkeit auf einem Mikrolauncher in 2025 haben die Gewinner des Kleinsatelliten-Nutzlastwettbewerbs die Möglichkeit, eine kommerziell verfügbare Kleinsatellitenplattform für ihre Nutzlast zu erhalten.

Folgende sieben Unternehmen gehören zu den Gewinnern dieses Wettbewerbs:
Marble Imaging GmbH: Durch eine Multispektral-Kamera sollen Erdbeobachtungsdaten mit einer hohen Auflösung generiert werden.

Berlin Space Consortium GmbH: Die Qualifikation eines elektrischen Antriebssystems für Kleinsatelliten für Bahnmanöver sowie zur Weltraumschrottvorbeugung.

High Performance Space Structure Systems GmbH: Das Unternehmen demonstriert eine Entwicklungserprobung in Form eines Bremssegels, um nach Missionsende einen Kleinsatelliten wiedereintreten zu lassen und Weltraumschrott vorzubeugen.

InSpacePropulsion Technologies GmbH: Die Qualifikation von zwei chemischen Antriebssystemen mit grünem Treibstoff für Kleinsatelliten für Rendezvous-Manöver sowie zum Ausweichen von Weltraumschrott.

Airbus Defence and Space GmbH: Das Unternehmen erprobt ein elektrisches Antriebssystem für Kleinsatelliten, das alternative Kraftstoffe verwendet – in diesem Falle Iod.

Quantum Galactics GmbH: Das Startup-Unternehmen führt eine Entwicklungserprobung eines Cybersicherheit-Testsystems durch, um den Ausfall eines Satelliten durch Hacker-Angriffe zu verhindern.

Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH (iABG): Das Unternehmen entwickelt eine KI-Nutzlast, die die Ausfallsicherheit von KI-Modellen direkt am Sensor beziehungsweise am Satelliten gewährleistet.

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• DLR

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Quelle: DLR 27. Juli 2023.

27. Juli 2023 – Weltweit wird an umweltfreundlichen Alternativen zum Hydrazin (N₂H₄) geforscht, das als Treibstoff für Satellitentriebwerke in der Raumfahrt eingesetzt wird. Zwei vielversprechende Produkte aus dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sollen nun in den Weltraum und gleichzeitig auf den Markt gebracht werden. Dr. Lukas Werling und Felix Lauck aus dem DLR-Institut für Raumfahrtantriebe in Lampoldshausen gründen dazu das Start-up InSpacePropulsion Technologies.

Die beiden Wissenschaftler forschen seit vielen Jahren im DLR an fortschrittlichen Raketentreibstoffen. „Dabei wurde der Bedarf des Raumfahrtmarktes an kostengünstigen und trotzdem zuverlässigen Antriebslösungen immer offensichtlicher. Das gilt gerade auch für den New-Space-Bereich, in dem der Einsatz des teuren und giftigen Hydrazins oft gar nicht denkbar ist“, sagt Felix Lauck, einer der beiden Gründer der InSpacePropulsion Technologies GmbH i.G. (in Gründung). „New Space“ bezeichnet die Kommerzialisierung der Raumfahrt und ihre enge Verbindung mit der Wirtschaft.

HyNOx, eine der beiden entwickelten Antriebstechnologien, hat eine vergleichsweise hohe Leistung, ist sicher in der Handhabung und kostengünstig. Bei der zweiten Technologie handelt es sich um eine selbstzündende Treibstoffkombination mit dem Namen HIP_11, die vom DLR patentiert wurde. Beide Entwicklungen ergänzen sich: „HyNOx eignet sich für kleine und leichte Satelliten oder Raumfahrzeuge. HIP_11 hingegen bietet Vorteile bei größeren und schwereren Raumfahrzeugen“, erklärt InSpacePropulsion-Technologies-Gründer Dr. Lukas Werling.

Triebwerke für HyNOx-Treibstoffe aus dem 3D-Drucker
HyNOx ist ein Zweikomponententreibstoff und besteht aus Lachgas (N₂O) und Ethan (C₂H₆). Die Komponenten sind weltweit gut verfügbar. Zusätzlich werden die passenden Triebwerke im 3D-Druck Verfahren hergestellt, was Kosten reduziert und kurze Herstellungszeiten ermöglicht. HyNOx Treibstoffe wurden beim DLR sowohl als vorgemischter Einkomponenten-Treibstoff, als auch als klassischer Zweikomponententreibstoff erprobt. „In inzwischen mehreren tausend Heißläufen am Prüfstandskomplex M11 in Lampoldshausen zeigte sich das Potenzial des Treibstoffs. Die Ausgründung fokussiert sich dabei auf die Anwendung von HyNOx als Zweikomponententreibstoff“, sagt Lukas Werling. Die Basis für die Entwicklungen bilden zahlreiche DLR-interne sowie von der ESA geförderte Projekte.

In den letzten Monaten haben die Forschenden HyNOx-Triebwerke mit unterschiedlichen Schubklassen getestet. Ihr Start-up treibt nun die Weiterentwicklung und die anschließende Demonstration der Technologie im All voran.

HIP_11 – selbstzündend und leistungsstark
Den Treibstoff „HIP_11“ (Hypergolic Ionic Propellant developed at M11) hat Felix Lauck im Rahmen seiner Doktorarbeit entwickelt. Versuche verliefen erfolgreich, zusätzlich wurde der Treibstoff patentiert. „Eine Komponente von HIP_11 ist konzentriertes Wasserstoffperoxid, ein leistungsstarker und gut zu handhabender Oxidator. Bei der zweiten Komponente handelt es sich um ein Salz, das eine sehr geringe Schmelztemperatur aufweist und damit bei Raumtemperatur flüssig ist. Sobald dieses Salz mit Wasserstoffperoxid in Kontakt ist, reagieren die Stoffe miteinander und es kommt zur Zündung“, erklärt Felix Lauck. Diese selbstzündende Eigenschaft heißt „hypergol“. Die hypergole Zündung ist sehr zuverlässig. Selbstzündende Treibstoffe auf Hydrazin-Basis werden für viele Raumfahrt-Antriebe eingesetzt. „Bei HIP_11 handelt es sich nun um einen alternativen Treibstoff, der eine vergleichbare Leistung wie konventionelle Treibstoffe bietet. Er ist jedoch viel einfacher zu handhaben. Auch das reduziert die Kosten von HIP_11-Antrieben gegenüber konventionellen Technologien deutlich“, ergänzt Felix Lauck.

Der Weg zur Ausgründung
Die beiden InSpacePropulsion-Technologies-Gründer möchten mit ihren im DLR entwickelten Technologien eine kostengünstige und nachhaltige Raumfahrt voranbringen. Bereits kurz nach dem Start ihres Ausgründungsprojekts erhielten Felix Lauck und Lukas Werling die ersten Absichtserklärungen (sogenannte Letters of Intent) der Industrie. „Die Technologien stoßen auf großes Interesse“, sagt Lukas Werling. Auch mit dem DLR wird eine starke und langfristige Kooperation angestrebt. Schon im kommenden Jahr sollen die Triebwerke und Systeme im All erprobt werden.

Während der Gründungsphase werden die beiden Wissenschaftler vom DLR-Technologietransfer und von der Helmholtz-Gemeinschaft unterstützt. „Diese Ausgründung ist ein Beispiel dafür, wie wichtig und am Ende eben auch erfolgreich die professionelle und systematische Unterstützung von Ausgründungen im DLR ist. Wir begleiten die Gründungen von der ersten Idee, über die Marktsondierung, die Entwicklung von Produkt-Prototypen, Schulungen in Marketing und Vertrieb, Finanzierungsberatung und vielem mehr und machen sie so für den Markt fit. So bringen wir Forschungsergebnisse in die Anwendung, erzeugen Wertschöpfung und schaffen hochkarätige Arbeitsplätze“, erklärt Prof. Karsten Lemmer, Mitglied des DLR-Vorstands und verantwortlich für Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen.

Die Forschung geht weiter
Das DLR-Institut für Raumfahrtantriebe, an dem die Gründer angestellt sind, forscht weiter an fortschrittlichen Treibstoffen. In der Abteilung Satelliten- und Orbitalantriebe arbeiten die Forschenden insbesondere an neuen Treibstoffmischungen und darauf abgestimmten Antriebssystemen. Auch ihr Ziel ist es, die Luft- und Raumfahrt nachhaltiger, einfacher, günstiger und sicherer zu machen.

Satelliten spielen im Alltag eine wichtige Rolle: Sie sind unter anderem Grundlage für die Erforschung und Überwachung des Klimawandels, aber auch für Anwendungen in der modernen Landwirtschaft sowie im Katastrophenschutz und in der Kommunikation und Navigation.

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• InSpacePropulsion Technologies

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