Keramische Faserverbundstoffe für bessere Raketenantriebe

In ein bayerisches Förderprogramm ist ein Projekt Bayreuther Materialforscher eingebettet, bei dem eine Optimierung von Faserverbundstoffen angestrebt wird, deren Einsatz zu einer Verbesserung von Raketenantrieben führen soll.

Bayreuther Keramiker arbeiten an den Hochleistungsantrieben für die Raumfahrt mit

Wiederverwendbare Antriebssysteme in der Raumfahrt müssen zukünftig das Potenzial für zwanzig bis dreißig Starts aufweisen. Neben der Erhöhung der Lebensdauer ist es notwendig, Leichtbauweisen zur Reduktion des Gesamtgewichts und damit der Erhöhung der Nutzlast zu entwickeln. Der Lösungsansatz ist die Verwendung keramischer Faserverbundwerkstoffe unter anderem für Expansionsdüsen und Brennkammern. Die Vorteile liegen hier in dem geringen spezifischen Gewicht, der Reduzierung des Kühlaufwands und der Erhöhung der Einsatztemperatur auf bis maximal 2000 Grad Celsius.

In diesem Zusammenhang hat die Bayerische Forschungsstiftung jetzt ein dreijähriges Verbundprojekt „Keramische Faserverbundwerkstoffe für Hochtemperaturantriebe in der Raumfahrt“ genehmigt, das unter Führung der Firma Astrium von vier Großunternehmen und mittelständischen Betrieben und dem Lehrstuhl Keramik und Verbundwerkstoffe der Universität Bayreuth (Professor Dr.-Ing. Günter Ziegler) sowie drei weiteren Instituten unter anderem aus dem Bereich der Raumfahrt bearbeitet wird. Die Gesamtsumme des Projektes liegt bei drei Millionen Euro (Fördersumme 1,5 Millionen Euro).

Die Aufgabe des Bayreuther Lehrstuhls in diesem Projekt ist die Entwicklung geeigneter Oxidationsschutzverfahren für die aus Kohlenstofffasern bestehenden komplexen Bauteile mit einfachen Verfahrenstechniken bei Einsatztemperaturen von über 1600 Grad Celsius. Hier spielen die herausragenden Eigenschaften der eigensynthetisierten präkeramischen Polymere in der Arbeitsgruppe von Dr. Günter Motz eine entscheidende Rolle.

Die Fördersumme für den Lehrstuhl Keramik und Verbundwerkstoffe liegt bei 315.000 Euro. Teile des Projektes werden in der zweiten Phase in das Kompetenzzentrum Neue Materialien übertragen. Das Gesamtprojekt soll Bayern als wesentlichen Standort der Raketenantriebstechnik in Europa stärken.