Dritte Testzelle für Europäischen Forschungs- und Technologieprüfstand P8
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- Mit einer virtuellen Feier weihen DLR, CNES und ArianeGroup die Erweiterung des Europäischen Forschungs- und Technologieprüfstands P8.3 ein.
- Ob Wissenschaft oder Industrie – der P8.3 bietet ein einmaliges Forschungs- und Innovationsumfeld für flüssig-chemische Raumfahrtantriebe und fördert die schnelle industrielle Anwendung innovativer Technologien zukünftiger Antriebssysteme.
- Betrieb mit unterschiedlichen Treibstoffkombinationen.
- Entwicklung und Validierung von Demonstratoren mit unterschiedlichen Technologie-Reifegraden möglich.
- Schwerpunkte: Raumfahrt, Technologieentwicklung
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat gemeinsam mit der französischen Raumfahrtagentur Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) und dem Unternehmen ArianeGroup den Europäischen Forschungs- und Technologieprüfstand P8 erweitert. Die Partner eröffneten die neue Testzelle P8.3 am 14. April 2021 im Rahmen einer virtuellen Feier. Mit dem Ausbau hat das DLR die Voraussetzung geschaffen, dass zukünftige Raumfahrtantriebe nahezu komplett am DLR-Standort Lampoldshausen entwickelt und getestet werden können. Das DLR Lampoldshausen verfügt in diesem Bereich über einmalige Kompetenzen, Infrastruktur und langjährige Erfahrung. Das Zusammenspiel von Forschung und Entwicklung schafft wichtige Synergien und stärkt die Triebwerkskompetenz als wichtige Säule des europäischen Raumtransports.
Schub für deutsch-französische Technologiepartnerschaft
„Neue Technologien schnell in die Anwendung zu bringen, das gelingt am besten im direkten Austausch zwischen Wissenschaft und Industrie sowie im engen Zusammenspiel von Forschung und Technologieentwicklung. Gemeinsam mit unseren Partnern CNES und ArianeGroup gestalten wir diese Kooperation auf dem Europäischen Forschungs- und Technologieprüfstand P8 seit vielen Jahren. Die Erweiterung der Anlage intensiviert den wechselseitigen Wissenstransfer noch einmal und setzt für die Entwicklung zukünftiger Raumfahrtantriebe wichtige Impulse“, erläutert Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des DLR.
„Die neue Testzelle P8.3 wird ein wichtiger Baustein für die Vorbereitung zukünftiger europäischer Trägerraketen sein, die sicherlich in großem Umfang Flüssigkeits- und wiederverwendbare Antriebssysteme nutzen werden“, sagt Jean-Marc Astorg, Director of Launchers, CNES, und ergänzt: „Daher freuen wir uns darauf, die hervorragende langjährige Zusammenarbeit mit dem DLR in den Bereichen Forschung und Technologie fortzusetzen und auszubauen, um die Nutzung der bestehenden Trägerraketen zu unterstützen und die neue Generation europäischer Trägerraketen vorzubereiten.“
In seinem Grußwort ergänzt Pierre Godart, CEO ArianeGroup Deutschland, dazu: „Der Prüfstand P8 ist ein perfektes Beispiel für die europäische Zusammenarbeit: von Anfang an wurde er als gemeinsamer Prüfstand entwickelt. Jetzt, mit dem P8.3, sind wir noch einen Schritt weiter gegangen - dieser Prüfstand erfordert sogar europäische Projekte, die hier in länderübergreifenden Teams getestet werden. Denn Kooperation ist der Schlüssel zu Europas Erfolg im All.“
Technologien in die Anwendung bringen
Für die Triebwerksentwicklung ist der Prüfstand P8 beim DLR in Lampoldshausen seit über 25 Jahren eine zuverlässige Plattform: Jedes Jahr testen dort Ingenieurinnen und Ingenieure an rund 80 Versuchstagen Technologiedemonstratoren. Die Arbeiten an flüssig-chemischen Raumfahrtantrieben umfassen das ganze Spektrum des Technologiereifegrads (Technology Readiness Level (TRL) 1 bis 9): vom Funktionsprinzip bis hin zum Test und Qualifikation für den Einsatz. „Diese Anlage ist eine in Europa einmalige Infrastruktur, um die Technologie für die zukünftigen Trägerraketen vorzubereiten, und ein signifikanter Beitrag des DLR zur Entwicklung der Ariane-Trägerraketenfamilie“, betont Prof. Hansjörg Dittus, Mitglied des DLR-Vorstands für Raumfahrtforschung und -technologie. Mit der neuen Testzelle P8.3 lassen sich Innovationszyklen weiter verkürzen und die Entwicklungskosten für Raumfahrtantriebe maßgeblich reduzieren.
Gezielter Ausbau der Forschungsinfrastruktur mit Fokus auf komplette Triebwerksysteme
Der DLR-Standort Lampoldshausen ist seit jeher fester Bestandteil des europäischen Raumtransports – als Forschungs- und Testzentrum für alle flüssig-chemischen Raumfahrtantriebe. „Mit dem Bau der dritten Testzelle sind wir zukünftig in der Lage, nicht nur einzelne Komponenten zu testen, sondern das Zusammenspiel aller Komponenten eines Raketentriebwerks zu erforschen – von der Brennkammer über die Turbopumpen bis hin zu den Ventilen – mit einem Schub von bis zu 7,5 Tonnen“, sagt Prof. Stefan Schlechtriem, Direktor des DLR-Instituts für Raumfahrtantriebe und ergänzt: „Der Übergang zum Gesamtsystem ist ein Alleinstellungsmerkmal, das wir im DLR-Projekt LUMEN aufgebaut haben.“ Im Rahmen von LUMEN (Liquid Upper Stage Demonstrator Engine) entwickeln und testen DLR-Forschende ein pumpengefördertes LOX/Methan-Triebwerk. Das Projekt LUMEN hat das ganze System eines kryogenen Triebwerks im Blick und baut die dafür notwendige technische Kompetenz und Projektkompetenz auf.
Kräfte bündeln für die nächste Triebwerksgeneration
Noch in diesem Jahr werden das Forschungstriebwerk des CNES, „Boreas“, und der DLR-Technologiedemonstrator LUMEN als erste Versuchsträger auf der neuen Anlage P8.3 getestet. Auf Basis dieser Ergebnisse wird die Auslegung eines gemeinsamen französisch-deutschen Technologiedemonstrator angestrebt, der die europäischen Ziele im Raumtransport von den Grundlagen bis zur industriellen Nutzung vorbereiten soll. Mittelfristig planen die DLR-Ingenieurinnen und DLR-Ingenieure den Prüfstand P8 auch mit direkt am Standort Lampoldshausen erzeugtem grünen Wasserstoff zu betreiben. Die Grundlage hierfür legte das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg durch eine Zuwendung im Jahr 2020. Das Ministerium fördert damit das Projekt „Zero Emission – Wasserstoffstandort Lampoldshausen“, in dessen Zentrum die Erzeugung und der Einsatz von grünem Wasserstoff stehen.