Zeitung Heute : Schwerelos und doch nicht abgehoben

Angehende Ingenieure bauen Teleskope für den Weltraum und machen Schiffe fit für Monsterwellen

Patricia Pätzold

Schwerelos im Weltraum zu schweben – das bleibt meist ein unerfüllter Traum. Vielleicht ist das gut so, denn die Schwerelosigkeit hat auch Nachteile. „Zuerst wird einem schlecht“, erzählt Tom Segert, der gerade sein Diplom in Luft- und Raumfahrttechnik an der TU Berlin abgeschlossen hat. Er erlebte dieses Abenteuer im letzten Herbst. Mit drei Kommilitonen baute er ein faltbares Teleskop, das huckepack auf einem Kleinsatelliten ins All reisen, sich dort entfalten und die Erde beobachten soll.

Ob so ein Gerät auch weltraumtauglich ist, muss sich erst beweisen. „Bei der europäischen Weltraumagentur Esa können jedes Jahr einige Studententeams aus aller Welt an einem Parabelflug teilnehmen und ihre Projekte ausprobieren“, erzählt Segert. Bei einem solchen Manöver steigt das Flugzeug ab einer Höhe von rund 6000 Metern steil auf, bis auf 9000 Meter. Dann schalten die Piloten die Triebwerke auf Leerlauf, die Maschine sinkt wieder. Dabei durchfliegt sie mehrere Parabelkurven, in denen etwa 25 Sekunden lang Schwerelosigkeit herrscht.

Mit einer Semesterarbeit zum Entwurf von Satelliten hatte 2002 alles angefangen. „Mit sieben Satelliten, die seit 1991 hier gebaut wurden, ist die TU Berlin beim Bau von Mikrosatelliten in Deutschland vorne dran. Das spornte uns an“, sagt Segert.

Mikrosatelliten sind etwa so groß wie eine Waschmaschine und nicht schwerer als 100 Kilogramm. Ein leistungsstarkes Teleskop ist jedoch groß und sperrig. Warum es nicht zusammenfalten, um Platz und Geld zu sparen? Die Studenten erfanden das „Dobson Space Telescope“. Schon bald präsentierten sie auf einer Konferenz erste Ergebnisse. Die Industrie biss sofort an. Die Studenten gewannen Preise, und Anfang 2005 konnten sie bereits einen ersten Forschungsvertrag mit der Esa abschließen, Außerdem knüpften sie eine strategische Partnerschaft mit einer Satellitenfirma in Adlershof. Aus der Idee der Studenten wurde am Fachgebiet Weltraumtechnik ein mit Drittmitteln gefördertes Forschungsprojekt.

„Derzeit optimieren wir den Entfaltungsmechanismus des Teleskops und die Feineinstellung nach der Entfaltung“, sagt Segert. Um genau vorherbestimmte Areale auf der Erde beobachten zu können, muss nämlich die Optik auf ein Tausendstel Millimeter genau positioniert werden. „Wir testen unser Modell jetzt auf Schwingungsanfälligkeiten in einer Wipp- und Schüttelvorrichtung, einem Shaker“, erklären die Teleskopbauer. „Wenn wir die Technik im Labor beherrschen, heißt das noch nicht, dass sie auch im Orbit funktioniert.“

Auch in anderen Fachgebieten erproben sich die jungen Ingenieure an Projekten im echten Praxistest. Eher irdische Untiefen faszinierten Michael Alex, angehender Schiffstechniker an der TU Berlin. „Jedes Gramm Stahl an einem Tanker kostet Geld, das sich die Schiffseigner gerne sparen“, erklärt er. „Bei schwerer See ist ein Schiffskörper aber keineswegs starr. Er verdreht und verbiegt sich.“

Große Tanker und Frachter, die in schwerer See einfach auseinander brechen, sind immer wieder tödliche Bedrohungen für Mensch und Tier: In den letzten 20 Jahren sind rund 200 Supertanker untergegangen, jeder rund 200 Meter lang. Auslöser der Katastrophe waren oft Monsterwellen, einzeln auftretende Wellen von außergewöhnlicher Höhe.

Eine der schlimmsten Ölkatastrophen hatte der 26 Jahre alte Tanker „Prestige“ ausgelöst, der im November 2002 vor der Küste Spaniens havarierte. Auseinander gebrochene Tanker verloren tonnenweise Chemikalien und Erdöl oder – wie 2005 die „Kiperousa“ vor Südafrika, Hunderte westafrikanischer Baumstämme von je zehn Tonnen Gewicht. Sie wurden an den Strand gespült, wo sie Touristen schwer verletzten.

„Bei extremem Seegang kann man die Biegemomente an den Schiffen nur schwer messen“, erklärt Alex. „Doch Berechnungen allein haben keine ausreichende Aussagekraft.“

Als studentischer Mitarbeiter hatte er Gelegenheit, Messungen im Modellversuch durchzuführen. Dafür konnte er den 80 Meter langen und vier Meter breiten Wellenkanal des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft in Charlottenburg nutzen. „Dort können wir reguläre Wellen, Wellenpakete und bestimmte Wellensequenzen erzeugen.“

Mit einer selbst geschriebenen Software verarbeitete er die Messungen und verglich Daten. Auch hier hat die Industrie großes Interesse, denn der Bau eines Schiffes ist teuer. Eine Reparatur oder gar ein Verlust natürlich erst recht.

Die Grundlagenforschung, die Michael Alex hier betrieb, fließt derzeit in ein großes Forschungsprojekt namens „Maxwave“ ein, das sich mit dem Design von Schiffen befasst, die außergewöhnlich geformten oder hohen Wellen trotzen sollen. An dem Projekt sind auch die TU-Meerestechniker um den Wissenschaftler Günter Clauss beteiligt. Michael Alex selbst orientiert sich jetzt nach Kanada, wo er im Auftrag eines Unternehmens die Belastungen von Rettungssystemen für Tauchboote mit ferngesteuerten Robotern berechnet und seine Diplomarbeit schreibt.

Oft führen solche Studienerfahrungen, ob in regulären Veranstaltungen oder in eigenen Projekten erworben, direkt in die Berufswelt. Tom Segert, Björn Danziger und Matthias Lieder, die Teleskopbauer, haben ihre Erfindung inzwischen zum Patent angemeldet. Sie arbeiten mit der Astro- und Feinwerktechnik GmbH in Adlershof zusammen und haben einen Antrag zum Businessplan-Wettbewerb eingereicht. Sie wollen ihre Erfindung selbstständig vermarkten. Ihr wichtigster Partner wird auch weiterhin die TU Berlin bleiben.

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