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Green Advanced Space Propulsion

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Umweltfreundlichere Treibstoffe für die Raumfahrt

Viele Raketen gelangen durch die Verbrennung hochgiftiger und krebserregender Flüssigkeiten wie zum Beispiel Hydrazin ins Weltall. Dank EU-finanzierter Wissenschaftler sind nun umweltfreundliche Treibstoffe zu einer attraktiven Alternative geworden,

Industrielle Technologien

denn die Sorge um die Sicherheit flüssiger Treibstoffe nimmt zu. Deren außergewöhnliche technische Eigenschaften hatten bisher jedoch eine abschreckende Wirkung auf Investitionen in umweltfreundlichere Flüssigtreibstoffe. Und das trotz der erhöhten Kosten, die mit dem sorgfältigen Umgang mit den gefährlichen Stoffen verbunden sind. Die Luft- und Raumfahrtindustrie ermittelte in diesem Zusammenhang zahlreiche weitere Hindernisse, darunter einen Mangel an wichtigen Daten im Unterschied zu den umfangreichen Erfahrungen mit konventionellen Treibstoffen. Die mit der erforderlichen neuen Hardware und Infrastruktur verbundenen Entwicklungskosten für Testanlagen und Abschussrampen waren angesichts der bereits schwer finanzierbaren gewaltigen notwendigen Investitionen für Raumfahrtprogramme von hohem Stellenwert. Ein Konsortium aus 12 Partnern, das den wahrscheinlich zukünftig eingeschränkten Zugang zu diesen gefährlichen chemischen Stoffen in Betracht zog, initiierte das EU-finanzierte Projekt GRASP ("Green advanced space propulsion"), um die negativen Auswirkungen auf die Raumfahrtindustrie möglichst gering zu halten. Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf ein Mehr an Leistung, Kostensenkungen und die minimierte Exposition gegenüber toxischen und/oder krebserregenden Stoffe auf dem Wege neuer umweltfreundlicher Flüssigtreibstoffe. Das Team startete mit mehr als 100 vielversprechenden umweltfreundlichen Treibstoffen. Die Kandidaten wurden einer experimentellen und theoretischen Auswertung der Treibmitteleigenschaften, Zersetzungseigenschaften, Zündeigenschaften sowie des Triebwerkbetriebs und der Leistung unterzogen. Als Ergebnis dessen wurde die Liste auf elf umweltfreundliche Kandidaten für Treibstoffe zusammengestrichen. Von diesen elf wurden sechs Treibmittel in acht verschiedene Antriebssysteme integriert. Die Entwicklung geeigneter Antriebssysteme und dementsprechender Katalysatoren war ein Hauptbestandteil des GRASP-Projekts. Man konnte auf diesem Gebiet erhebliche Fortschritte verzeichnen. Im Rahmen von GRASP wurden hochleistungsfähige Katalysatoren entwickelt, ebenso Triebwerk-Hardware, die mit einigen der vielversprechendsten umweltfreundlichen Treibstoffkandidaten kompatibel ist. GRASP generierte die notwendigen Daten in Bezug auf die Eigenschaften der vielversprechenden umweltfreundlichen Flüssigtreibstoffe. Man entwickelte und erprobte Zusatzausrüstungen und Katalysatoren. Gegen Projektende wurde Hydrazin auf die Beobachtungsliste der Europäischen Agentur für chemische Stoffe (ECHA) gesetzt. Die Nutzung dieses Stoffes wird wahrscheinlich in naher Zukunft verboten werden. Dank der Weitsicht und Entschlossenheit des GRASP-Teams wird diese Maßnahme wahrscheinlich nur minimalen Einfluss auf die Konkurrenzfähigkeit der europäischen Raumfahrtprogramme haben.

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