Deutschland, der Weltraumzwerg

Der erste Schritt in den Weltraum ist immer noch eine eigene Trägerrakete, und von einer Weltraummacht spricht man wenn ein Land mit einer eigenen Trägerrakete den Orbit erreicht. Ein zweiter Club der größer ist ist der der Nationen die eigene Satelliten bauen und von anderen Starten lassen. Früher exklusiver, aber inzwischen genauso groß ist. ist der der Astronuten. Noch wirklich exklusiv ist der Club der Nationen die Astronauten selbst in den Orbit bringen können.

Bald wird Nordkorea wieder einen Startversuch unternehmen. (Geplant für den 12-16.4) Es gab ja schon einige. Und wie immer wie auch beim Iran vor einigen Jahren gibt es die Drohungen seitens der USA und die Angst, weil natürlich jede Trägerrakete auch militärisch nutzbar ist.

Obwohl eigentlich die Entwicklung eines komplexen Satelliten, der über Jahre hinweg erheblich funktioniert aufwendiger ist, was man auch daran sehen kann, dass Russland seine Kommunikationssatelliten in Europa bauen lässt und es mit den Raumsonden nicht so richtig klappt, außer sie sollen in einer Atmosphäre mit Flüssigkeitseigenschaften aufsetzen, gilt die Entwicklung einer eigenen Rakete doch als die Eintrittskarte bei den Weltraumnationen. Es gibt nur so wenige Länder, im Vergleich zu denen die Satelliten bauen, die auch eine Trägerrakete entwickeln. Das ist einfach erklärbar: Das bedeutet größere Investitionen und bei den wenigen einzelnen Starts die man durchführt ist jeder auch unverhältnismäßig teuer. Das ist wie wenn sie für 3-4 mal Verreisen pro Jahr ich ein eigenes Auto anschaffen.

Seit Februar kann sich auch Italien zu den Nationen rechnen die zumindest eine Rakete starten könnten, wenn sie wöllten. Da erfolgte der Jungfernflug der Vega. Klar: In Europa haben wir nun mit der ESA gemeinsame Trägerraketen, aber die Vega ist zu zwei Dritteln italienisch und zwei Stufen werden komplett in Italien gebaut. Italien könnte eine eigene Trägerrakete auf Basis der Zefiro 9/17/23 Stufen bauen welche schon existieren.

Doch wie sieht es in Deutschland aus? Leider sehr sehr Mau. Wir sind zwar seit Jahrzehnten zwischen 20 und 30% bei der Europa 1-2, Ariane 1-5 Entwicklung und Bau beteiligt, aber das man sich wirklich mal was technologisch herausragendes besorgt oder zumindest etwas wo man sich weiter entwickelt, dazu hat es nicht gereicht. Nehmen wir es mal genauer unter die Lupe:

• Bei der Europa 1+2 wurde die dritte Stufe von ERNO entwickelt. Das war eine Stufe mit lagerfähigen Treibstoffen. Die Masse betrug 3,5 t. Sie war druckgefördert mit einem Schub von 22,5 kN.
• Bei Ariane 1-4 war es die Systemführerschaft bei der zweiten Stufe und später bei den Boostern. Sie wurden wieder von ERNO zusammengebaut. Die Triebwerke stammten aber von SNECMA. MBB entwickelte die Brennkammer für die dritte Stufe.
• Bei Ariane 5 sind es bei Astrium Bremen (Nachfolger von ERNO) die EPS Stufe, wiederum mit lagerfähigen Treibstoffen, bei MT Aerospace (früher MAN) die Boosterhülsen, Hydraulik und Tankdome. Die Brennkammer des Vulcain kommt von dem Nachfolger von MBB, damals Daimler, heute auch EADS Astrium.

Was Deutschland vor allem bisher gebaut hat sind Low-Technology Teile. Bei den Boostern die Stahlhüllen, aber nicht die den hohen Temperaturen ausgesetzten, aber trotzdem flexiblen Düsen. Bei den Oberstufen ist es Systemintegration: Also man baut das zusammen was andere entwickelt haben. Okay, das machen heute auch andere, selbst Automobilfirmen, aber die fertigen wenigstens noch den Motor selbst und das ist das Herzstück. Und das machen nach wie vor die Franzosen. Die sind ja nicht so blöd wie unsere Bundesregierung.

Was hat man von den Milliarden die der deutsche Steuerzahler bisher für die Raketenentwicklung zahlte? In Bremen kann man Oberstufen bauen die lagerfähige Treibstoffe einsetzen und (Tada!) in 40 Jahren konnte man den Schub von 22,5 auf 28,4 kN steigern! Wau, hat sich echt gelohnt. Man kann noch Brennkammern fertigen, Die sind zwar ein Kernstück eines Triebwerks, aber nicht besonders anspruchsvoll. Es gibt keine mechanische Teile, sie werden durch den Treibstoff gekühlt. Wenns Probleme gibt treten die oft schon beim Bodenversuch auf. Wenn es Instabilitäten gibt dann oft durch den Injektor oder die Kavitation in den Leitungen, doch mit so was muss man sich als Hersteller der Brennkammer nicht herumschlagen. Geschweige denn dass man Turbopumpen oder Turbinen entwickelt.

Schlimmer noch: daran wird sich auch nichts ändern. Wenn die ESC-B kommt, dann wird wieder das Triebwerk von SNECMA stammen. Vor allem habe ich inzwischen ernsthafte Zweifel an der Kompetenz von Astrium Bremen. Bei der ESC-A brachte es die Firma fertig die massivste Oberstufe der Welt zu konstruieren: Voll/Leermasseanteil: 4,25. Schlimmer noch: bei der ESC-B ist es nicht viel besser: 5,4 bis 5,7 (so genaue Daten gibt es nicht).

Der Grund ist relativ einfach wenn man sich die Konstruktion ansieht. Bei der ESC-A verbinden massive Streben den Sauerstofftreibstofftank der alten H10 mit dem neu konstruierten. Vor allem dieser ist aber sehr schwer. Er ist sehr massiv. Technologien die woanders üblich sind um die Trockenmasse zu reduzieren wie Innendruckstabilisierung oder die modernere Legierung Al2195 wurden nicht eingesetzt. Und weils so gut klappt macht man es bei der ESC-B auch nicht. Man müsste ja sonst mal nach 40 Jahren was neues entwickeln.

Auch das DLR erlebte so Überraschungen als ihre eigenen Studien für eine Oberstufe für die Vega recht gut aussahen, und man dann an EADS eine weitergehende Studie vergab. Sie erraten es. In Bremen arbeitete man weiter an einem neuen Rekord für Strukturfaktoren und kam sogar bei einer LOX/LH2 Stufe nun zu Voll/Leermasse von 3,4 … Das Resultat: Würde man Astrium Bremen einen Auftrag für eine neue Oberstufe für die Vega vergeben, die Nutzlast würde sinken…

Machen wir uns nichts vor: Deutschland könnte heute keine eigene Rakete entwickeln, zumindest nicht wenn man nicht weiter schreitet zu neuen Technologien und sich auch nicht mit der Entwicklung von unwichtigen Systemen abspeisen lässt, wird sich daran nichts ändern.

Viel trennt uns nicht mehr von Großbritannien: Dort entwickelte man in den sechziger Jahren eine eigene Trägerrakete und beschloss schon vor dem ersten geglückten Start die Entwicklung einzustellen. Was gibt es heute an Raumfahrttechnik in Großbritannien und wie weit sind sie im Trägerbau?

Aber freuen wir uns: Deutschland hat genauso viel in die bemannte Raumfahrt investiert wie Frankreich in die Trägerentwicklung. Dafür wird dort der Großteil der Ariane gebaut, die technologische Kompetenz wurde sich dort erarbeitet und was haben wir: Etwa ein Dutzend Deutsche dürften mit anderen Ländern als Passagiere ins All fliegen. Jau, das hat sich gelohnt. Und dies ist nicht satirisch gemeint, denn für einen Politiker der ja über die Beteiligung entscheidet ist es viel besser einen Interviewtermin mit einem Astronauten bei einem DLR Besuch zu haben, als dass man vor einer Ariane 5 sich positionieren kann….