Mit Barbie ins Weltall?

Sogenannte “Green Propellants” gelten als alternative Raketentreibstoffe für die Raumfahrt der Zukunft. Wasserstoff-peroxid könnte einer der Kandidaten sein

Biodiesel als umweltfreundlicher Kraftstoff ist allen ein Begriff – abseits des öffentlichen Rampenlicht sucht auch die Raumfahrtindustrie nach alternativen Treibstoffen, die als “Green Propellants” bezeichnet werden. Das Ziel: Triebwerke mit toxischen Treibstoffkombinationen sollen durch solche mit umweltverträglichen Brennstoffen ersetzt werden, um zukünftig Kontaminationen der Erdatmosphäre oder von Raumstationen zu vermeiden.

Für die Auslegung künftiger Triebwerke benötigt die Industrie relevante Stoffdaten ausgewählter “Green Propellants”, wobei unter anderem auch offene Fragen bezüglich der in der Brennkammer ablaufenden chemischen Reaktionen sowie des Wärmeübergangs an der Brennkammerwand zu klären sind. Martin Lang von der ESA/ESTEC im niederländischen Nordwijk organisiert zwecks Erfahrungsaustausch in regelmäßigen Abständen die “International Green Propellants Conference” die im Juni dieses Jahres beispielsweise auf Sardinien stattfand.

Bisher kamen als flüssige Raketentreibstoffe hauptsächlich sowohl Wasserstoff und Sauerstoff, die als verflüssigte Gase in Brennkammer zusammengeführt werden, als auch Hydrazin zum Einsatz. Letzteres ist wegen des hohen Anteils des bei der Verbrennung entstehenden nitrosen Gase als extrem umweltschädlich einzustufen, während Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser verbrennen. Ein Nachteil der Flüssiggase ist allerdings der mit der Erzeugung und Kühlung verbundene Energiebedarf.

Bisheriger “Favorit” unter den Alternativen ist Wasserstoffperoxid (H2O2), das bei der Zersetzung keine umweltbelastenden Stoffe liefert und das auch hinsichtlich der Energiebilanz alle Voraussetzungen eines “Green Propellant” erfüllt. Bisher gibt es nur zwei Unternehmen – FMC und Degussa – die über das nötige Know-how verfügen, um das für diese Anwendungen erforderliche hochreine H2O2 herzustellen.

“Bisher wurde der Treibstoff nur in kleinen Triebwerken, etwa zur Lagekorrektur von Satelliten, eingesetzt”, resümiert Egon Walzer, der bei der Degussa AG als Anwendungstechniker für Wasserstoffperoxid zuständig ist. Es sei allerdings im Gespräch, H2O2 künftig auch Trägersystemen einzusetzen.

Für Dr. John Rusek von der Swift Enterprises Ltd. in West Lafayette im US-Bundessstaat Indiana ist dies nur eine Frage der Zeit. “Ich denke, dass grüne Raketenantriebe eine große Zukunft vor sich haben”, zeigt er sich überzeugt. Die bisherigen Erfahrungen und laufenden Entdeckungen lassen seiner Meinung nach den Schluß zu, dass die bisherigen Treibstoffe in nicht allzu ferner Zukunft sukzessive durch “Green Propellants” substituiert werden.

Damit es an dem dafür erforderlichen Transfer von Know-how nicht mangelt, hat Rusek bereits vorgesorgt. Er organisiert jedes Jahr in den USA eine Expertenkonferenz, die sich mit aktuellen Entwicklungen auf den Gebiet der Wasserstoffperoxid-Technologie beschäftigt.

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