RAUMFAHRT: Ruag will Satellitenteile mit 3-D-Druckern bauen

Das Schweizer Raumfahrtunternehmen Ruag Space will schon bald Satelliten mit Bauteilen ausrüsten, die aus einem 3-D-Drucker kommen. Das soll Gewichts- und Kostenvorteile bringen.

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Die Ruag fertigt Spezialteile für Satelliten wie zum Beispiel für den Sentinel-1A der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). (Bild: PD)

Die Ruag fertigt Spezialteile für Satelliten wie zum Beispiel für den Sentinel-1A der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). (Bild: PD)

Ob in der Automobil-, der Maschinenindustrie oder für den Heimgebrauch, die neuartige Technik verblüfft. Mit dem dreidimensionalen Druck werden heutzutage bereits viele nützliche Dinge hergestellt. In der Hoffnung, dass ihre Entwicklungen eines Tages im Weltraum zum Einsatz kommen, experimentieren Ingenieure nun auch mit 3-D-Druckern.

Die Halterung aus dem Drucker

Der ehemalige Schweizer Rüstungskonzern Ruag will bei dieser Entwicklung Pionierarbeit leisten. «Der 3-D-Druck hat ein gigantisches Potenzial für die Raumfahrt. Wir entwickeln derzeit weitere Anwendungen», so Ruag Space Chief Technology Officer Michael Pavloff. In einem Pilotprojekt haben die Spezialisten der Ruag Space eine Halterung für die Antenne eines Erdbeobachtungssatelliten gebaut. Eine vergleichbare, jedoch mit einem herkömmlichen Verfahren produzierte Halterung hatte die Ruag für Sentinel-1A, einen Radarsatelliten der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) geliefert. Gemeinsam mit Spezialisten der Firma Altair haben die Ingenieure der Ruag diese Halterung nun komplett neu entwickelt, um sie für die Herstellung im 3-D-Druck zu optimieren.

Leichter, schneller und sparsam

Derzeit wird die neue Halterung intensiven Tests unterzogen, um sie für den Einsatz im Weltall zu qualifizieren. Ende des Jahres sollen diese Qualifikationstests abgeschlossen sein. «Unser Ziel ist es, zukünftige Sentinel-1-Satelliten mit Antennenhalterungen auszurüsten, die im 3-D-Druck hergestellt worden sind», erklärt Pavloff. Seit 2013 beschäftigt sich die Ruag Space intensiv mit der Forschung und Entwicklung im Bereich des «Additive Manufacturing», wie die Herstellung von dreidimensionalen Objekten mit Hilfe von 3-D-Druckern in Expertenkreisen auch genannt wird. Gegenüber konventionellen Verfahren bietet die Herstellung von Metall- und Kunststoffteilen im 3-D-Druck eine Reihe von Vorteilen: Sie sind leichter, schneller zu fertigen und letzten Endes billiger herzustellen. Vor allem die Gewichtsersparnis ist in der Raumfahrt ein entscheidender Faktor, denn je leichter ein Satellit ist, umso kostengünstiger kann er ins All gebracht werden.

In Zukunft mehr möglich

Die jetzt gebaute Antennenhalterung wird kein Einzelfall bleiben: Zukünftig werde es möglich sein, ganze Satellitenstrukturen im 3-D-Druck zu erstellen. Baugruppen, die heute noch getrennt gefertigt werden, beispielsweise Kabelbäume, Reflektoren oder Heizrohre, könnten dann direkt in die Strukturelemente integriert werden.

Auch die Design-Spezialisten von Altair profitieren vom gemeinsamen Projekt: «Die Zusammenarbeit mit der Ruag Space ermöglicht es uns, noch innovativere durchgängige Design- und Optimierungsprozesse anzubieten, mit denen die Vorteile der additiven Fertigung optimal ausgenutzt werden können», erklärt Pietro Cervellara, Geschäftsführer von Altair.

Pulver in Schichten aufgetragen

red. Beim 3-D-Druck wird ein Pulver schichtweise aufgetragen und in der gewünschten Form verbunden, etwa, indem es durch Laser automatisch an den entsprechenden Stellen geschmolzen wird. Marktforscher erwarten, dass im kommenden Jahr weltweit mehr als 217 000 3-D-Drucker verkauft werden. Zwischen 2015 und 2018 sollen sich die ausgelieferten Stückzahlen dann jährlich mehr als verdoppeln und auf über 2,3 Millionen ansteigen.