Bei entfaltbaren Strukturen handelt es sich um Strukturen die ihre Form und Größe (automatisch) von einer meist kompakten (Start-) Konfiguration in eine größere Betriebskonfiguration wechseln können. Eine direkte Übersetzung des englischen Begriffs Deployable Membranes in das Deutsche ist schwierig, lediglich ein Umschreiben dieser Strukturen mit entfaltbar, abwickelbar, ausschwenkbar oder auch separierbar gibt einen Eindruck über die Vielfältigkeit der Strukturen, die mit diesem Begriff gemeint sind.
Das Thema ist fast so alt wie die Raumfahrt selbst, erste Anwendung sind Ausleger zur Gravitationsstabilisierung in den 1960er Jahren. Heute werden diese Strukturen verwendet um essentielle Aufgaben bei Raumfahrzeugen zu lösen, dazu zählen Solarpanele, Radiatoren, Antennen und verschiedene Formen von Masten für unterschiedliche Anwendungen. Ausgereizt werden die technischen Möglichkeiten mit flexiblen, sehr leichten Strukturen, den sogenannten Gossamer Strukturen. Mit diesen sollen Zukunftsanwendungen wie beispielsweise große Dünnschichtphotovoltaikflächen, Widerstandssegel, Solarsegler oder Membranantennen realisiert werden.
Im Bereich der großen, entfaltbaren Strukturen entwickelt die Abteilung Mechanik- und Thermalsysteme Technologien zur Herstellung, zum Stauen und zum Entfalten von Membranen und der zugehörigen Stützstrukturen. Anwendungsfälle hierfür sind Flächenvergrößerung zum Deorbitieren von Satelliten aus einem erdnahen Orbit, große Solarzellenflächen basierend auf Dünnfilmphotovoltaik und Sonnensegel als alternative Antriebsmöglichkeit.
Für die Realisierung der Entwicklungen betreibt die Abteilung einen Saugtisch zur Segelherstellung und einen eigens entwickelten Entfaltungsteststand im ISO-8 Reinraumbereich des Institutes. Dies dient der Gewährleistung der notwendigen Reinheit für Flugmissionen und Tests im Thermal-Vakuum-Bereich. Weiterhin werden hierdurch Fertigungsroutinen gemäß Raumfahrtstandards entwickelt und umgesetzt.
Zur Überführung von Technologien hin zur qualifizierten Raumfahrtanwendung hat die Abteilung eine Verifikationsstrategie für große, entfaltbare Membranstrukturen erarbeitet, die in verschiedenen DLR internen- (Gossamer-1, Huge Solar Array) aber auch ESA-Projekten (ADEO, Deployable Membranes) erfolgreich angewendet wird.
Im Bereich der Photovoltaik liegt der Arbeitsfokus in der Applikation von kommerzieller Dünnfilmphotovoltaik auf entfaltbare Membranstrukturen durch geeignete Kontaktierung, adequates Harnessing sowie auf der Untersuchung der Einsetzbarkeit bestimmter Materialien und deren Degradation.
