Mit Kerzenwachs in den Weltraum

 

Aus der schwarzen Röhre schlagen für einen Moment züngelnde Flammen. Dann faucht das Triebwerk mit Vehemenz. Das sogenannte Leitrohr in einem Meter Entfernung, das als Schalldämpfer und Abgaskühler fungiert, schwingt und schwankt. In gut sechs Monaten soll solch ein Triebwerk eine Höhenforschungsrakete Kilometerweit in den Himmel tragen.

Gleich acht Stück davon werden in der ersten Stufe der Trägerrakete im Jahr 2022 schon den ersten Satelliten in eine erdnahe Umlaufbahn bringen - so der Plan der vier Unternehmensgründer von HyImpulse in Neuenstadt. Das Besondere an ihrem Vorhaben: Als Treibstoff nutzen sie Paraffin, sprich: Kerzenwachs.

Große Chancen für das Startup

"Kleinsatelliten werden für Erdbeobachtung, Internet, Kommunikation genutzt, da wird ein riesiges Wachstum vorhergesagt", sagt Mario Kobald. Der Öhringer ist Chef des Unternehmens und mit 38 Jahren auch der Erfahrenste im Quartett.

Doch erst einmal muss die Rakete starten, dazu fand jetzt der erste Test des Haupttriebwerks auf dem Gelände des DLR in Lampoldshausen statt - erfolgreich. Nach wenigen Sekunden endet die Filmaufnahme auf dem Monitor im Konferenzraum in Neuenstadt einen Tag später. "Wegen Corona können wir derzeit leider keine Besucher zulassen", sagt Co-Geschäftsführer Christian Schmierer. "Dabei war das gestern schon ein Meilenstein für unsere Firma", betont Konstantin Tomilin. "Wir haben gezeigt, dass es funktioniert, auch in dieser Größenordnung." Jetzt sei klar, dass die Geschäftsidee Hand und Fuß hat.

Eine einfache, aber ungewöhnliche Idee

Die Idee ist grundsätzlich simpel, aber in der Raumfahrt doch unorthodox. Bekannt sind dort vor allem Feststoffraketen und Flüssigtreibstoffe. Feststoffraketen kennt man von Silvester ebenso wie von den seitlichen Boostern an Großraketen wie dem Space Shuttle oder der Ariane 5. Wird so ein Triebwerk gezündet, brennt es komplett ab und hinterlässt umweltschädliche und giftige Abgase. Feststoffraketen wurden deshalb noch nie in Lampoldshausen getestet.

Wo eine Schubregulierung notwendig ist, kommen dagegen Flüssigtreibstoffe zum Einsatz, häufig Wasserstoff, Kerosin oder Methan und jeweils dazu der Sauerstoff. "Wir kombinieren mit unserem Hybrid-Triebwerk beides, die Flexibilität der Flüssigtreibstoffe und dazu der günstige Treibstoff, das Kerzenwachs", erklärt Schmierer. Das sei wie Kerosin in fester Form, dafür aber viel billiger. "Das wird auch in der Industrie verwendet, wir schmelzen es nur ein, verbessern es mit unserer Rezeptur, und gießen ein Triebwerk daraus."

 

 

Ein günstiges Transportmittel

Starten soll die Trägerrakete - Intern SL1 genannt - voraussichtlich in Schweden oder Schottland, vielleicht auch irgendwann von schwimmenden Plattformen in der Nordsee. Drei Stufen mit insgesamt 16 Triebwerken hat sie, von denen die erste Stufe möglicherweise auch wiederverwertet werden kann. Die voraussichtlichen Kosten pro Start liegen bei 10 Millionen Euro, damit können 400 bis 500 Kilogramm in einen Orbit auf 500 Kilometer Höhe gebracht werden.

Parallel dazu wird die Höhenforschungsrakete SR75 entwickelt, die durch einen Parabelflug vier bis zwölf Minuten Schwerelosigkeit simulieren kann. "Das ist zum Beispiel wichtig für Pharma- und Biotechunternehmen, weil sich dort bestimmte Proteine in höherer Qualität bilden lassen", sagt Ulrich Fischer, der im Unternehmen für die Technik verantwortlich ist.

Den Höhenweltrekord hatten die vier schon geschafft

Ein entscheidender Pluspunkt ist auch die Sicherheit: "Das Gemisch kann zu keinem Zeitpunkt explodieren", sagt Schmierer. Deshalb wurde das Paraffin für einen Studentenwettbewerb vor acht Jahren als Treibstoff gewählt.

Damals fanden die vier als Team zusammen, gewannen den Wettbewerb im Jahr 2016 mit einem Höhenweltrekord. Die Rekordrakete von damals hängt heute im DLR-Forum in Lampoldshausen, ein zweites Exemplar, das es nicht ganz so hoch geschafft hatte, steht in Einzelteilen in der Werkstatt in Neuenstadt.

HyImpulse ist eine Ausgründung des DLR

Seit diesem Erfolg wissen die vier, dass sie einige Dinge richtig gemacht haben, mit denen andere noch zu kämpfen haben. Beim DLR hatten sie nach ihrem Studium weiter geforscht und als Prüfwerksingenieure gearbeitet. „Institutsleiter Stefan Schlechtriem hat uns dann ermutigt, eine Geschäftsidee für unsere Technik zu finden“, erzählt Christian Schmierer, der im Landkreis Heilbronn aufgewachsen ist. Das gelang, und so gründeten sie 2018 ihre Firma.

Die Nische ist noch frei

Noch heute profitieren sie von der Expertise, die es auf dem Triebwerkstestgelände im Harthäuser Wald gibt. "Das Prinzip des Paraffin-Triebwerks ist recht simpel, aber im Detail wird es doch kompliziert", sagt Schmierer. Wetttbewerber gibt es wenige. Eine ähnliche Technik nutze beispielsweise die US-Firma Rocket Lab mit ihrer Electron-Rakete. Die ist aber wesentlich kleiner als die geplante HyImpulse-Rakete. Weil die Mini-Satelliten in den vergangenen Jahren aber nicht so klein geworden sind wie einst vermutet, ist die Nische, in die die Neuenstädter hineinstoßen wollen, noch weitgehend frei.

Was den Weltraumschrott angeht, so bleibt langfristig ebenfalls nichts am Himmel. Da die Kleinsatelliten in Höhen mit einer gewissen Restatmosphäre unterwegs sind, werden sie innerhalb von einigen Jahren ausgebremst und verglühen. "Bei unseren eigenen Raketen sorgen wir sogar dafür, dass sie umgehend wieder herunterkommen", erklärt Fischer.

Es könnte eine Öko-Rakete draus werden

Die Kerzenwachs-Technik ist zudem nicht nur günstig, sondern auch umweltfreundlich. Denn durch die Raketen wird kein Gift in die Atmosphäre gebracht, sondern nur das Treibhausgas CO2 in vergleichsweise geringen Mengen. Jetzt ist sogar angedacht, das Paraffin aus grünem Wasserstoff herzustellen. Wenn es dafür eine Förderung gibt, könnte es ein Baustein in der regionalen Wasserstoff-Initiative sein. Der Start der 36 Tonnen schweren Trägerrakete wäre dann jedenfalls komplett klimafreundlich, und der HyImpulse-Flugkörper hätte den Titel „Öko-Rakete“ verdient.

 

Starthilfe benötigt

Das gesamte Projekt kostet viel Geld - für die Tests, aber auch vor allem für das Personal. 40 Mitarbeiter, überwiegend hochqualifizierte Ingenieure, beschäftigt HyImpulse bereits. In einigen Monaten sollen es schon 80 sein, langfristig mehr als 100. "Alles in allem brauchen wir vielleicht um die 70 Millionen Euro, bis das Geschäft sich trägt", sagt HyImpulse-Geschäftsführer Christian Schmierer. Und Geld entscheide auch darüber, wie schnell man vorankomme. Deshalb ist das Ziel, noch einmal 30 Millionen Euro zusätzlich zu bekommen, um das Projekt zu beschleunigen. "Wir wollen zu einem Start-Dienstleister werden." Kunden sollen mit ihren Satelliten einfach einen Start buchen, "wir kümmern uns um den Rest", erkärt Schmierer.

Ein Förderer ist bereits eingestiegen

So braucht es großzügige Förderer. Einer fand sich bereits in der Person von Rudolf Schwarz, 71-jähriger Chef und Hauptgesellschafter des Luft- und Raumfahrtdienstleisters IABG in Ottobrunn sowie seit 1997 auch Honorarprofessor an der Technischen Universität München (TUM). Schwarz ist nun Minderheitsgesellschafter des Startups und ein wichtiger Berater, der auch hilft, Fördergeld zu beantragen. 2,5 Millionen Euro gab es bereits von der EU.

Europa muss jetzt Gas geben

Es sollte noch mehr kommen. Denn Europa hat ein Interesse, beim Wettlauf Richtung Weltraum nicht das Nachsehen zu haben. Die US-Firma SpaceX von Unternehmer Elon Musk hat den Markt bereits aufgemischt und gezeigt, dass private Anbieter schneller und flexibler reagieren können als staatlich dirigierte Unternehmen wie die Ariane Group oder Behörden wie die NASA. Will HyImpulse hier mitspielen, braucht es weitere Investoren, die an die Idee glauben.

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