Elektrische Pumpen statt Turbinen

Anders als in normalen Verbrennungsmotoren kann die Treibstoffpumpe eines Raketentriebwerks einen nennenswerten Anteil des gesamten Treibstoffverbrauchs darstellen, gerade bei hohen Brennkammerdrücken. Die Treibstoffpumpen sind so wichtig, dass Raketentriebwerke zunächst immer danach klassifiziert werden, welchen Treibstoffzyklus sie benutzen, also welche Technik die Pumpen antreibt.

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Dazu tragen noch zwei Probleme bei. Der Sauerstoff zum Betrieb der Turbine, die die Pumpe antreibt, muss in den Tanks mitgenommen, und das Kerosin kann auch nicht im optimalen Verhältnis mit reinem Sauerstoff verbrannt werden. Das Ergebnis wäre kein Gasgenerator zum Betrieb einer Turbine, sondern ein übergroßer Schneidbrenner. Um die ausreichend niedrige Temperaturen zu erreichen, muss noch mehr Kerosin verwendet werden.

Es gibt in russischen Triebwerken Techniken, die das vermeiden, sie machen die Triebwerke aber noch komplexer. Die Electron sollte aber möglichst einfach gehalten werden, um in großen Stückzahlen produziert werden zu können. Ihre größtenteils im 3D-Sinterdruck hergestellten Triebwerke geben der Electron ihren Namen. Statt mit kerosinbetriebenen Turbinen wird die Treibstoffpumpe erstmals mit einem Elektromotor und Batterien angetrieben. Die Fortschritte in der Energiedichte von Batterien und die Ineffizienz der Gasgeneratortechnik haben diese Kombination für kleine Triebwerke konkurrenzfähig gemacht.

Die Rutherford-Triebwerke der Electron stellen den ersten fundamental neuen Treibstoffzyklus seit etwa 50 Jahren dar. Davor war fast die einzige Option für so kleine Triebwerke mit nur 22 Kilonewton Vakuumschub die reine Druckbetankung ohne Pumpen. Dabei können nur sehr begrenzte Brennkammerdrücke erreicht werden, und die Treibstofftanks müssen die hohen Drücke aushalten, was sie schwerer macht, beim Start für ineffizientere Triebwerke sorgt und die Nutzlast der gesamten Rakete senkt.

Rocketlabs hat einen Vorsprung vor der Konkurrenz

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Die Electron ist nur eine von einer ganzen Reihe kommerzieller Raketen ihrer Größenklasse, die sich gerade in der Entwicklung befinden. Von allen Mitbewerbern ist Rocketlabs die erste Firma, die einen Flug mit einer vollständigen Rakete durchgeführt hat. Ein Flug von Vector Space Systems geschah mit einem reinen Modellaufbau, erreichte aber nur eine Höhe von etwas mehr als einem Kilometer über dem Erdboden. Die spanische Firma Zero2Infinity will Raketen von Ballons aus starten und hat dafür ebenso schon einen ersten Test durchgeführt. Virgin Orbit will die seit Jahren geplante Rakete Launcher One von einer umgebauten Boeing 747 names Cosmic Girl starten. Andere Konkurrenten wie Firefly Space sind inzwischen bankrott.

Ob dieser Vorsprung von Dauer ist, bleibt aber abzuwarten. Die Firma hat derzeit keine Pläne für eine Wiederverwendung von Raketen. Der Blue-Origin- und Amazon-Chef Jeff Bezos betonte aber in einem Interview, dass die wiederverwendbare New-Shepard-Rakete nicht nur für Flüge von Weltraumtouristen geeignet ist, sondern mit einer passenden zweiten Raketenstufe auch für Satellitenstarts. In den nächsten Jahren wird sich zeigen müssen, welche Konzepte für den Start von kleinen Satelliten tragfähig sind und welche nicht.

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 Rocketlabs: Neuseeländische Rakete erreicht den Weltraum
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Komischer_Phreak 29. Mai 2017

Ich habe keine Probleme damit, Schmetterlinge, Bienen oder Hummeln zu finden. Und ich...

plutoniumsulfat 28. Mai 2017

Sicher, nur du anscheinend nicht. Also, wie entstehen Ressourcen aus dem Nichts und...

teenriot* 26. Mai 2017

Das Problem des Weltraumschrott kann man äquivalent zum Klimawandel betrachten. Die...

Strongground 26. Mai 2017

Wie du schon sagst, absolut natürlich (= selbstverständlich) und somit keiner weiteren...

twothe 26. Mai 2017

Ja und nein. Technisch gesehen gibt es eine Flugphase wo normale Flugzeugturbinen...



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