Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/raumfahrtpionier-der-mann-der-lang-vor-spacex-guenstige-raketen-entwickelte-1711-131313.html    Veröffentlicht: 24.11.2017 10:28    Kurz-URL: https://glm.io/131313

Raumfahrtpionier

Der Mann, der lange vor SpaceX günstige Raketen entwickelte

Lutz Kayser wollte schon in den 1970er Jahren tun, was Elon Musk erst vor zehn Jahren geschafft hat: mit einer privaten Firma Raketen bauen und Satelliten starten. Im Alter von 78 Jahren ist er auf einer Insel im Pazifik gestorben.

Mit einfacher Technik günstige Raketen bauen, um Satelliten für Firmen außerhalb der USA zu starten: Davon träumte Lutz Kayser schon Mitte der 70er Jahre. Was mit großem Elan und einem in diese wilde Zeit passenden Finanzierungskonzept betrieben wurde, scheiterte schließlich an technischen und politischen Problemen. Doch Kayser erlebte noch die erfolgreiche Umsetzung seiner Ideen durch einen weiteren Pionier der Raumfahrt: Elon Musk. Am vergangenen Sonntag starb Kayser im Alter von 78 Jahren.

Kaysers Griff nach den Sternen begann 1975 mit einer Firma, deren Name schon nach einer anderen Zeit klingt: Orbital Transport und Raketen AG, kurz OTRAG. Seine fachlichen Voraussetzungen für die Umsetzung der selbstgesteckten Ziele waren nicht schlecht: Er hatte bereits ein Raketenkonzept. Schon mit 17 Jahren - zwei Jahre vor dem Start von Sputnik - hatte Kayser die Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt an der Universität Stuttgart mitgegründet, derer sich der Raumfahrtpionier Eugen Sänger als Mentor annahm.

In den 1970ern waren Verluste viel Geld wert

Kayser hatte außerdem im Auftrag von Baden-Würtemberg ein Raketenforschungszentrum aufgebaut. Dabei war er verantwortlich für die Auswahl des Standorts Lampholdshausen und den Plan für den Aufbau der Anlage. Es folgten Arbeiten für die Nasa, bei denen Kayser die ersten reaktionsschnellen Steuertriebwerke und eine günstigere ablative Kühlung für die Triebwerke der Saturn I Rakete entwickelte, letzteres in Kooperation zwischen Nasa und dem deutschen Forschungsministerium. Um diese Forschungsarbeiten abzuwickeln, gründete er die Technologieforschung GmbH.

Es war die erste von mehreren Firmen, die Kayser gründete. Geld gab es in den 1970er Jahren genug. Ein Steuergesetz ermöglichte es damals Investoren, bis zu 275 Prozent der Verluste einer Investition von den Steuern abzuschreiben. Diese sogenannten Abschreibungsgesellschaften wurden zu einem populären Steuersparmodell, bei dem die Investoren allerdings oft nicht viel Wert auf die Geschäftsmodelle legten, solange sie nur ausreichend Verluste schrieben.

Deutschland wollte eine eigene Rakete

Die ORTAG mit ihrem Ziel, günstige Raketen für Satelliten zu bauen, stieß in eine tatsächliche Marktlücke. Europa fehlten Raketen, die Raumfahrt war ein Monopol der USA - zumindest auf der westlichen Seite des Eisernen Vorhangs. Dieses Monopol nutzten die Amerikaner aus. Firmen und Regierungen anderer Länder hatten wenig Chancen, Satelliten mit US-Raketen zu starten und wurden durch Regularien und Bürokratie vom Markt ausgeschlossen.

Die Entwicklung der Europa-Rakete war gescheitert. Kayser war selbst verantwortlich für die Untersuchung des Scheiterns dieser Rakete gewesen und hatte in der deutschen Oberstufe eine schwere Fehlkonstruktion festgestellt - sie war für die Beschleunigung der in Frankreich gebauten zweiten Stufe schlicht nicht ausgelegt. Bis zum ersten Flug der Ariane im Jahr 1979 blieb das Monopol der Amerikaner fast unangetastet.

Das Scheitern der Europa-Rakete veranlasste den deutschen Staat dazu, Forschungsgelder zur Entwicklung eigener, günstigerer Raketenkonzepte zu vergeben. Kayser war einer der Begünstigten und bekam in den folgenden Jahren etwas mehr als 4 Millionen DM für die Forschung an Raketentechnik. Er entwickelte damit ein Konzept für eine Rakete, die aus einem Bündel vieler kleiner Raketen mit eigenem Triebwerk und eigenem Treibstofftank zusammengesetzt war.

Durch schrittweisen Abwurf von Bündeln ausgebrannter Raketenmodule an der Seite der Rakete würde damit das Gleiche erreicht wie mit der Stufentrennung anderer Raketen. Diese Module wurden dann zur Kosteneinsparung so einfach wie möglich konstruiert.



Schnell reich werden mit billigen Raketen

Die Einsparungen im Vergleich zu anderen Raketen sollten durch Massenproduktion und einfache Triebwerkstechnik zustande kommen. Anstatt wenige große und komplexe Triebwerke für eine Rakete zu bauen, sollte eine Fertigungsanlage für viele kleine und einfache Triebwerke aufgebaut werden. Die Technik für Triebwerke und Tanks musste so nur einmal entwickelt werden und die Massenproduktion senkte die Produktionskosten. Das Konzept wurde bereits 1971 veröffentlicht. Die Idee zur Kosteneinsparung erinnert sehr an das Konzept einer Firma, deren Gründer in genau diesem Jahr geboren wurde: Elon Musk.

Die Technik zum Bau der Treibstofftanks für die OTRAG-Rakete wurde vom Bau von Pipelines übernommen. Die Triebwerke hatten keine eigene Treibstoffpumpe und mussten durch hohen Druck im Tank mit Treibstoff versorgt werden, den diese Pipelines auch im normalen Betrieb aushalten mussten. Die Technik der Triebwerke war Resultat der staatlich finanzierten Forschung.

Fragwürdige Geschäfte

Das Stammkapital der OTRAG, die dieses Raketenkonzept umsetzen sollte, betrug 1 Million DM. Aber Raumfahrt war zu dieser Zeit so komplex und teuer, dass sie ausschließlich staatlichen Akteuren vorbehalten zu sein schien. Eine Firma, die mit eigenen Mitteln und eigener Technologie eine Rakete zum Start von Satelliten entwickelte, war nicht sehr glaubwürdig. Das Steuersparmodell der Abschreibungsgesellschaften aber machte die Suche nach Investoren zu einem zweitrangigen Problem. Die OTRAG nahm 95 Millionen DM an Investorengeldern ein.

Die kaum vorhandene Kontrolle über die Geschäfte der Firma machte wohl auch das folgende Geschäft überhaupt erst möglich: Kayser schätzte den Wert seiner Forschungsarbeiten auf 150 Millionen DM. Zu diesem Betrag verkaufte er sein geistiges Eigentum an die Raumfahrtfirma OTRAG, deren Vorstand ein gewisser Lutz Kayser war. OTRAG hatte zwar trotz der Investitionsgelder noch nicht genug Geld, um das bezahlen zu können, aber Kayser gewährte der OTRAG großzügig einen privaten Kredit über 130 Millionen DM. Die restlichen 20 Millionen DM wurden sofort fällig und von OTRAG an Kayser ausgezahlt.

Rumble in the Jungle

Die Rakete konnte in Deutschland allerdings nicht fliegen. Der Start von größeren Raketen wurde in Westdeutschland verboten nach der Explosion während der Vorführung einer Postrakete 1964,, bei der zwei Menschen starben. Die Rakete musste in einem anderen Land starten und zwar möglichst in der Nähe des Äquators. Dafür wurde ein 1976 von der OTRAG Stück Land in Zaire gepachtet, der heutigen Demokratischen Republik Kongo.

Das Gebiet wurde in der Firmenzeitschift stolz auf einer Landkarte von ganz Afrika in roter Farbe eingezeichnet - es war über 100.000 Quadratkilometer groß und damit größer als ganz Französisch Guayana oder die damalige DDR - und keineswegs unbewohnt.



Eine Rakete, die nie funktionieren konnte

Um den Aufbau der Anlagen möglich zu machen, wurde eine über zwei Kilometer lange Landebahn für Frachtflugzeuge gebaut. Aber von den Investitionen und den großen Versprechungen einer Billigrakete blieb letztlich nicht viel übrig. Es wurden über 6.000 Triebwerkstests am Boden durchgeführt und 16 Flüge einstufiger Raketen, von denen einige scheiterten. Tatsächlich ist zweifelhaft, ob die Rakete auch in der mehrstufigen Variante überhaupt in der Lage war, einen Orbit zu erreichen. Der Grund dafür war die verwendete Technik.

Als Treibstoff kam Dieselöl und ein Gemisch von Salpetersäure mit Distickstofftetroxid zum Einsatz. Letzteres ersetzte den flüssigen Sauerstoff anderer Raketen. Die Treibstofftanks wurden aus Stahl gefertigt und mit einfacher Luft unter hohen Druck gesetzt. Es war zu dieser Zeit nicht die einzige Rakete mit Treibstofftanks aus Stahl, aber die einzige, die mit derart hohem Druck betrieben wurde. Denn die Triebwerke hatten keine eigene Treibstoffpumpe. Das führte zu mehr Gewicht und weniger Effizienz.

Nach Berechnungen des Entwicklers Bernd Leitenberger, war das Resultat dieser und anderer Kompromisse eine Rakete, die nicht funktionieren konnte. Auf persönliche Nachfrage sagte ihm Kayser, dass ein Bündelungseffekt vieler Triebwerke Effizienzprobleme ausgleichen und den Schub um mehr als ein Viertel steigern würde. Aber dieser Effekt existiert nicht und wird auch bei Raketen wie der Falcon 9 nicht im Ansatz beobachtet.

Die Idee ist nie ganz verschwunden

Zu den technischen kamen politische Schwierigkeiten. 1979 startete die erste Ariane-Rakete, durchbrach als Resultat europäischer Kooperation das US-Monopol und wurde bis 2016 zur wichtigsten Trägerrakete für kommerzielle Nutzlasten. Die Ariane wurde zu einem wichtigen politischen Statussymbol und so verlor die mögliche Konkurrenz die nötige politische Unterstützung. Gleichzeitig war der Gedanke von OTRAG, durch Massenproduktion und Entwicklung nur eines Triebwerkstyps die Kosten der Raumfahrt zu senken, nicht verkehrt. Erfolgreich umgesetzt wurde er aber erst viel später - von SpaceX in den USA, dessen Raketen im Jahr 2017 der Ariane 5 den Rang abgelaufen haben. Genauso wie der SpaceX-Chef Elon Musk war Lutz Kayser ein Mensch seiner Zeit. Ohne die Abschreibungsgesellschaften wäre die OTRAG genauso undenkbar gewesen wie SpaceX ohne die Dotcom-Blase. Nach dem Scheitern der OTRAG arbeitete Kayser weiter als Berater in der Raumfahrt. Er glaubte an die Umsetzbarkeit seines Konzepts und versuchte es vor seinem Ruhestand noch als Berater der 1996 gegründeten amerikanischen Firma Interorbital Systems zum Erfolg zu bringen. Die Firma hat bis heute keine Rakete in einen Orbit gestartet.

Wie sein Neffe Lin Kayser in seinem Blog schreibt, starb Lutz Kayser am 19. November im Alter von 78 Jahren auf Bikendrik Island, U.S. Marshall Inseln, wo er sich zur Ruhe gesetzt hatte. "Lutz Kayser war schwer zu erreichen - er war immer weit weg, physisch und emotional", schreibt Lin Kayser über seinen Onkel. "Aber er war ein wahres Genie und hat nicht nur mich, sondern auch viele andere Menschen auf der ganzen Welt dazu inspiriert, nach den Sternen zu greifen."  (fwp)


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