SACHSELN: Maxon greift jetzt auch nach der Venus

Seit 2004 sind die Motoren der Maxon auf dem Mars. Vielleicht schon 2017 kommen sie auf der Venus bei bis zu 450 Grad Celsius zum Einsatz.

Marion Wannemacher
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Maxon-Geschäftsführer Eugen Elmiger in den Produktionsräumen in Sachseln. (Bild Corinne Glanzmann)

Maxon-Geschäftsführer Eugen Elmiger in den Produktionsräumen in Sachseln. (Bild Corinne Glanzmann)

Als im Januar 2004 die Nasa-Sonde Spirit auf dem Mars aufsetzte, waren bei der Mission auch Antriebsmotoren der Firma Maxon aus Sachseln mit an Bord. Jetzt hat man die Venus im Visier, auch Schwesterplanet der Erde genannt (siehe Kasten). Von allen Umlaufbahnen unter den Planeten des Sonnensystems ist der Abstand zwischen denen der Venus und der Erde am geringsten. Sie ist einer der hellsten Himmelskörper am Firmament und wird Abend- oder Morgenstern genannt. Die Venus hat immer wieder in der Astronomie, der Mythologie und der Astrologie eine wichtige Rolle gespielt.

90-mal mehr Druck als auf der Erde

Seit Mitte der Sechziger startete man in der Raumfahrt verschiedenste Missionen unter schwierigsten Bedingungen. Die Oberflächentemperatur der Venus misst teilweise 470 Grad Celsius. Der Planet ist von einer dichten toxischen Atmosphäre umgeben. Es herrscht ein Druck, der 90-mal höher ist als auf der Erde – kein Hinderungsgrund für die Raumfahrt, die Venus weiter in den Fokus zu nehmen.

In Sachseln entwickelt ein Forschungsteam der Maxon Motor AG Antriebsaggregate, die diese extremen Bedingungen überstehen. Bei der Venus-Mission handelt es sich um eine Vielzahl verschiedener strategischer Forschungsprojekte. «Wir stehen mit der Nasa und anderen Weltraumorganisationen in Kontakt», sagt Geschäftsführer Eugen Elmiger.

2010 war der Start des Projekts. Mit dem Test von einer Stunde Betriebsdauer bei 450 Grad Celsius hat Maxon einen wichtigen Meilenstein erreicht. Das erscheint kurz, die eigentliche Mission auf der Oberfläche der Venus ist nur für wenige Stunden geplant.

Image-Projekt für Maxon

Das Team aus Projektleiter, Spezialisten für Berechnungen und Auslegungen, Konstrukteuren, den Testingenieuren und technischen Mitarbeitern für die praktische Umsetzung steht unter Konkurrenzdruck. Es ist ein Run, bei dem jeder Beteiligte in der Weltraumforschung die Nase vorn haben möchte. Für die Maxon handelt es sich um ein weiteres Image-Projekt. Nach der Ausrüstung des Marsfahrzeugs Sojourner und der beiden Mars-Rover Spirit und Opportunity mit DC-Motoren made in Sachseln.

Spezialstahle und Keramik

Pate für die Entwicklung des neuen Ultrahochtemperaturmotors (UHT) standen Heavy-Duty-Motoren von Maxon. Diese müssen höchsten Anforderungen der Tiefbohrtechnik widerstehen und werden bei der Bohrung nach Erdöl eingesetzt. Für den UHT verwendete Maxon Spezialstahle und Keramik beispielsweise für den Schutz der Wicklung des Motors. Entscheidende Faktoren sind neben der Temperaturbeständigkeit, die Energieeffizienz, Beständigkeit gegen Rost und das geringe Gewicht. Zum Einsatz können sie aber auch in ganz anderen Bereichen kommen, so in Feuerlöschrobotern oder an Hochöfen.

Null-Toleranz für Fehler

Eugen Elmiger ist zwar stolz auf die Beteiligung Maxons am Projekt, sieht dessen Anteil aber nüchtern: «Es ist ein winziger Teil am Projekt mit ein paar hunderttausend Franken.» So klein der Beitrag auch sein mag, Fehler dürfen nicht passieren. Wartungsmöglichkeiten für die Motoren gibt es nicht. Mit vielen Tests versuchen die Ingenieure noch so kleinen Fehlern auf die Schliche zu kommen, um das Antriebssystem auf Herz und Nieren zu testen. Immer wieder wird überprüft und geröntgt. Die genauen Bedingungen für den UHT sind dabei noch immer nicht klar definiert. Ein Beispiel: Wie viel Umdrehungen muss er genau leisten können?

Nächste Hürde im Projekt

Nach dem Test des Betriebs unter Extremtemperaturen steht jetzt die Stabilitätsprüfung der Wicklungskörper an. Der Motor muss ebenso wie die Heavy-Duty-Antriebe, Vibrationen bis zum 25-fachen der Erdbeschleunigung G, sehr hohen Druck sowie Stösse und Schläge bis 100 G aushalten. Im Vergleich dazu ist ein Formel-1-Fahrer rund vier G ausgesetzt, der Pilot eines Kampfflugzeugs bis gegen 10 G.

Laut Elmiger ist dieser Schritt heikel. «Es ergeben sich damit ganz andere Möglichkeiten von Anwendungen – auch auf der Erde, und gerade deswegen investieren wir immer wieder in Weltraumprojekte.» Er gibt sich optimistisch: «Wir sind guter Dinge, dass es funktioniert.»