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PRN-MAGAZIN
- 30.12.2004
Raumfahrt für den Alltag:
Anleihe aus dem All
Was sich im Weltraum bewährt ist auch gut für den Alltag.
Ob Autoindustrie, Medizintechnik oder Chemieindustrie: Kaum eine Branche,
die nicht auf Entwicklungen aus der Raumfahrt zurückgreift.
Noch ist ein Abstecher ins All für Normalsterbliche ein kostspieliges
Vergnügen, bestenfalls für Multimillionäre wie den Amerikaner
Dennis Tito finanzierbar. Aber um die Segnungen der Raumfahrt zu erleben,
muss man nicht unbedingt den Trip in die Schwerelosigkeit wagen. Eine
Spritztour mit dem Auto aufs Land tut es ebenfalls.
In jedem BMW, Mercedes oder Audi bereits jetzt mehr know-how aus der
Raumfahrt als der Laie vermutet. Nicht nur die hauchdünnen Foliensensoren,
die beim Aufprall den Airbag auslösen, sind ein Abfallprodukt der
Raumfahrt - sie stammen nämlich aus den Windkanälen in denen
der europäische Hermesraumgleiter seine aerodynamische Form erhielt
- auch die faserverstärkten Keramiken der Bremsscheiben sind eine
Zweitverwertung, denn ursprünglich schützen sie die Raumkapseln
beim Eintritt in die Erdatmosphäre vor dem Verglühen.
Immer öfter schauen auch die Medizin, der Tunnelbau oder die Chemieindustrie
in die Entwicklungslabors der Raumfahrt-Zulieferer. Ob Keramiken für
Hüftgelenke, härtere Bohrköpfe oder korrosionsfreie Reaktoren
- in fast jeder Branche finden Transfers aus der Weltraumtechnik statt.
Das Thema Nummer 1 ist dabei die Materialforschung. Zwar ist ausgerechnet
das Gerücht Teflon stamme aus der Raketentechnik eine besonders
langlebige Zeitungsente. Dass aber die hitzebeständigen, verschließbaren
und dabei superleichten Werkstoffe, welche die Apollokapsel, den Hermesgleiter
oder die Raumfähre ISS vor den die extremen Bedingungen des Weltalls
schützen, hoch im Kurs stehen zeigt das Beispiel der Plansee AG.
Deren temperaturbeständige Hochleistungswerkstoffe finden sich
nicht nur in der Außenhaut wiederverwendbarer Raumgleiter sondern
auch im Chemieanlagenbau, als Brennkammerbauteile von Motoren oder als
hitzebeständige Rührer für die Schmelzen der Glasindustrie.
Der häufigste Grund, warum Raumfahrtunternehmen den Ausflug in
fremde Märkte wagen: Das Geld wird knapper. In Europa stagnieren
die Ausgaben für die Weltraumprogramme. Vor allem der lukrative
Telekommunikationsmarkt leidet, da kaum noch Satelliten in die Erdumlaufbahn
geschossen werden. Grund genug, für die zum Teil hochspezialisierten
Zulieferfirmen nach zusätzlichen Geldquellen zu fahnden. Besonders
erfolgreich agiert hier die Austrian Arerospace. Österreichs bekannte
Weltraumfirma stattet nicht nur Meteosat, Envisat und Venus-Express,
sondern 75 Prozent aller europäischen Satelliten, mit Thermalisolatoren
aus und ist hier Marktführer. "Wir haben vor vier Jahren begonnen
uns nach Märkten umzuschauen, die ähnliche Technologien benötigen,
um unsere Fertigungsanlagen auszulasten", berichtet Geschäftsführer
Dr. Max Kowatsch. Fündig wurden die Wiener in der Medizintechnik:
Die leistungsstarken Magnetspulen der Kernspintomographen erhitzen sich
während des Betriebs stark und werden daher mit flüssigem
Helium gekühlt. Die ideale Zweitanwendung für die isolierenden
Polyesterfolien, befand das Unternehmen und schneidert seither wärmende
Maßanzüge für die Kernspintomographen.
Nachhilfe durch die ESA
Zur Zeit visiert Kowatsch einen besonders zukunftsträchtigen Markt
an: Das Wasserstoffauto - genauer gesagt Isolationsmaterialien für
Wasserstofftanks. Kooperationspartner ist Magna Steyr. Der größte
heimische Automobilzulieferer und -hersteller entwickelt mit BMW ein
Flüssig-Wasserstoff-Tanksystem, für das bereits eine Kleinserienproduktion
existiert. Im Umgang mit dem explosiven Gas verfügen die Grazer
über zehnjährige Erfahrung, denn nicht nur die kryogenen Treibstoffleitungen
der wasserstoffbetriebenen Ariane 5 Raketen sind "Made by Magna
Steyr", die Weltraumtechnik besitzt auch ein Patent zur Herstellung
von flüssig-festem Wasserstoff, sogenanntem H2-Slush. "Eine
wichtige Technik mit hohem Potential, da dadurch ein geringeres Treibstoffgewicht
möglich wird," betont Dr. Werner Gryksa, Geschäftsführer
der Abteilung Weltraumtechnik. Und da auf diese Weise die Rakete mehr
Nutzlast in den Orbit schießen kann, ist das Patent bares Geld
wert. Ob dem Wasser- Auto in den nächsten Jahrzehnten ein Wasserstoffflugzeug
folgt, entscheidet sich zur Zeit: Bei einem entsprechenden Airbus-Projekt
ist Magna Steyr jedenfalls mit im Boot.
Federführend bei der Koordination der heimischen Weltraumforschung
und der Förderung von Raumfahrt-Spin Offs ist in Österreich
die Austrian Space Agency. Die Spin offs sind zwar nicht das Hauptthema
der Arbeit. "Unser Ziel ist die Raumfahrt. Die Spin offs sind lediglich
der Bonus," betont Dr. Werner Balogh, verantwortlich für das
Transferprogramm das Asaspace. Trotzdem profitiert von dem Geld aus
den Transfers indirekt auch das Raumfahrtprogramm. "Unser kommerzielles
Standbein ermöglicht Investitionen, die allein durch die Raumfahrtechnik
nicht möglich gewesen wäre," bestätigt Kowatsch.
In Berndorf ist ein neuer Reinraum für die Fertigung von Weltraum-Thermaisolatoren
entstanden, und tief in die Tasche gegriffen hat Austrian Aerospace,
um mit computergesteuerte Schneidanlagen in die Serienproduktion einzusteigen.
Viele Projekte werden von der Europäische Raumfahrtbehörde
ESA vermittelt, denn ohne Nachhilfe finden Raumfahrtunternehmen und
potentielle Anwender nur selten zusammen. Immerhin rund eine Million
Euro fließen jährlich in das Transferprogramm, europaweit
finden Workshops wie der in Innsbruck statt, die Raumfahrtunternehmen
und potentielle Kunden bzw. Lizenznehmer zusammenführen sollen.
Werbewirksam werden erfolgreiche Spin offs in den Hochglanzbroschüren
aufbereitet und vermarktungsfähige Technologien angepriesen. Eine
solche Idee ist der am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt
(DLR) in Oberpfaffenhofen erdachte Wildretter, der an einen handelsüblichen
Balkenmäher montiert werden kann. Allein in Österreich - so
die Zahlen von Landwirten und Jägern - rettete das Gerät in
den letzten sechs Jahren 6000 Kitze vor dem Mähtod. Die Methode
ist simpel: Eine ausziehbare Stange trägt Infrarotsensoren, die
auf Körperwärme ansprechen und sofort Alarm schlagen, so dass
der Bauer den Mähdrescher rechtzeitig anhalten kann. Schon 1998
ging der erste Prototyp in Betrieb.
Elektrostimulation für gezielten Muskelaufbau
Nutzen stiftet die Raumfahrt auch für Medizin und Diagnose, denn
was der Gesundheit der Astronauten im All dient, sollte auch für
irdische Erkrankungen taugen. Auf eine besonders pfiffige Idee kam das
belgische Unternehmen Verhaert Design: Die gleiche Sensor-Technik mit
deren Hilfe die Europäische Raumfahrtbehörde die Atmung und
Herzschlag ihrer Astronauten überwacht, soll gefährdete Babys
vor dem plötzlichen Kindstod bewahren. Dazu entwickelten die Forscher
gemeinsam mit der Uni Brüssel einen mit fünf Minisensoren
bestückten Babyschlafanzug, der bei Veränderungen der Atmung
oder des Herzschlags Alarm schlägt. Nicht weniger trickreich ist
die Nutzung einer Rechenmethode die normalerweise das Datenmeer des
Röntgensatteliten ROSAT analysiert und dabei Röntgenquellen
im Weltraum sucht. Der Clou dabei: Die schwachen Röntgenquellen,
die normalerweise im Hintergrundrauschen des Alls verschwinden, wie
das Tropfgeräusch eines Wasserhahns vor einem Wasserfall, werden
mathematisch heraus gefiltert. Die Ärzte an der Dermatologischen
Klinik in Regensburg haben auf Basis dieser Methode ein Bildanalyseverfahren
entwickelt mit dessen Hilfe man Hautkrebs schon in einem sehr frühen
Stadium diagnostizieren kann.
In Wien hat der Physiker Alex Chiari für Medizintransfers sogar
eine eigene Vermarktungsgesellschaft gegründet. Physiotherapeuten
möchte er für eine neue Gerätegeneration interessieren,
die durch einen Mix aus Elektrostimulation und mechanischem Training
gezielt Muskulatur aufbaut und Osteoporose verhindert. "Die Geräte
sind kompakt, superleicht und erzeugen bessere Trainingsergebnisse durch
die computergesteuerte Erfassung der Leistungsdaten," preist Chiari
die Vorzüge der für das Training von Astronauten entwickelten
Trimmgeräte. Für seine Diplomarbeit tüftelt der Forscher
an Minidosimetern, die ebenfalls eine Zweitverwertung erlauben. Das
Besondere daran: Die winzigen Kristalle im Innern der Geräte messen
nicht nur die Strahlenbelastung, der ein Astronaut im Weltall ausgesetzt
ist sondern liefern auch gleich Daten für die Stärke der Gewebeschädigungen.
Da solche Detektoren überall eingesetzt werden können, wo
Strahlenbelastung droht, wie etwa bei Transatlantik-Flügen, erprobt
neben der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt auch eine
österreichische Fluggesellschaft bei ihrem Flugpersonal die Minidosimeter.
Finanziell lohnt sich der Blick über den Tellerrand für die
Beteiligten allemal. Die deutsche Transfergesellschaft MST Aerospace
hat 150 Spin Offs vermittelt, die bisher 220 Mio. Euro in die Kassen
der Technologie-Nehmer spülten, und bis zum Jahr 2007 soll der
Umsatz auf eine Milliarde klettern. Einer der kommerziell erfolgreichsten
Transfers aller Zeiten ist der Akku-Schrauber. Beauftragt von der NASA
und erfunden von der Firma Black und Decker: Weil es nämlich auf
dem Mond keine Steckdosen gibt, brauchten die Astronauten der Apollo-Mission
Bohrer die ohne Strom Gesteinsproben ziehen konnten. Heute ist der Mondbohrer
einer der Verkaufsrenner bei Black und Decker.
Dem Flirt mit der Raumfahrt verdanken wir viele Entwicklungen, die aus
unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sind.
- Der Quarzkristall wurde als Zeitstandard in Quarzuhren eingeführt,
damit die Mondfähre immer die auf tausendstel Sekunde genaue
Zeit hatte.
- Die Gefriertrocknung entstand, da die Nahrung der Apolloastronauten
immer keimfreie und aus Gewichtsgründen möglichst leicht
sein sollte.
- Verspiegelte Sonnenbrillen nutzen die spiegelnden UV-Beschichtungen
der Raumanzughelme der Apollomission.
- Autowischtuch sind mit einer Antibeschlagflüssigkeit getränkt,
für die Helminnenseite der Raumanzüge entwickelt wurde.
- Wegen ihrer Verlässlichkeit wurden die Rauchmelder auf der
Skylab-Station auch kommerziell ein Erfolg.
- Damit während der Shuttleflüge in der Raumfähre keine
losen Teile in der Schwerelosigkeit umherfliegen, entwickelte man
den Klettverschluss.
- Um die unübersehbare Anzahl von Shuttleteilen zu verwalten,
hat die NASA den Strichkode erfunden, der sich heute an allen verpackten
Waren befindet und sowohl die Kassenabrechnung als auch die Warenlogistik
erleichtert.
Autorin: © ANKE GEIPEL-KERN
Freie Wissenschaftsjournalistin
c/o Pressebüro Rhein-Neckar
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