Schaumstoffe Geschäumtes Melaminharz für Anwendung im All

Insbesondere aufgrund dreier Eigenschaften ist die Entscheidung beim Schalldämmstoff für die Nutzlastverkleidung an der Raketenspitze der Ariane 5 auf den Melaminharzschaumstoff Basotect von BASF gefallen.

Anbieter zum Thema

Aachener Maschinenbau GmbH

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH

isel Germany GmbH

BASF SE

In der Trägerrakete Ariane 5, die im Auftrag der Europäischen Raumfahrtagentur ESA Satelliten in den Weltraum transportieren wird, kommt der Melaminharzschaumstoff Basotect von BASF zur Anwendung, wie der Hersteller mitteilt. Das Schweizer Technologieunternehmen Contraves Space verarbeitet den Werkstoff für die Nutzlastverkleidung an der Raketenspitze. Damit sollen die empfindlichen Satelliten vor dem hohen Schalldruck geschützt werden, der während der Startphase auf die Rakete wirkt.

Drei Eigenschaften gaben den Ausschlag

Als entscheidend für die Anwendung des duroplastischen Kunststoffs in der Nutzlastverkleidung werden drei Eigenschaften angesehen: ein extrem niedriges spezifisches Gewicht (Dichte 9 g/l), ein hohes Schallabsorptionsvermögen und eine sehr flexible Verform- und somit leichte Verarbeitbarkeit. Ein erster Ariane-Testflug mit dem Werkstoff hat gezeigt, dass dieser die Anforderungen in der Raumfahrttechnik besser erfüllt als andere Schaumstoffe.

Zuvor musste der Werkstoff umfangreiche Tests bei der Auswahl und während der Produktion durchlaufen. „Der Rohstoff hat nicht nur unsere umfangreichen Materialtests und die laufenden Prüfungen während der Produktion bestanden. Ein Besuch bei der BASF vor Ort hat uns davon überzeugt, dass BASF den Rohstoff in konstant hoher Qualität liefern kann – und das zuverlässig und flexibel zugleich“, sagt Joseph Moran, zuständig für Forschung und Entwicklung bei Contraves Space.

Erste Startminuten sind entscheidend

Aufgrund der offenzelligen Struktur aus extrem dünnen Stegen trägt der Kunststoff insbesondere in den ersten Startminuten dazu bei, dass die hohe Vibrationsfrequenz verringert wird, wodurch der Schalldruck sinkt. Nach Verlassen der Erdatmosphäre kann kein Schalldruck die transportierten Satelliten mehr beschädigen. Daher wird die Nutzlastverkleidung in rund 110 km Höhe von der Rakete abgesprengt.

Die filigrane Netzstruktur sorgt laut BASF auch für die hohe Elastizität des „von Natur aus“ spröd-harten Werkstoffs. Sie ermöglicht, dass sich die folienbeschichteten Schaumstoffplatten konturgenau an der konisch geformten Innenseite der Nutzlastverkleidung montieren lassen. Den Angaben zufolge behält der Schaumstoff diese Flexibilität sowohl bei sehr niedrigen als auch extrem hohen Temperaturen (–200 bis +200 °C), ohne zu verspröden. Dazu kommt laut Hersteller eine günstige Kombination aus chemischen und mechanischen Eigenschaften, zum Beispiel chemische Beständigkeit und sicheres Brandverhalten.

Bereits 175 Ariane-Raketen ausgestattet

Contraces Space hat bereits 175 Ariane-Raketen mit Nutzlastverkleidungen ausgestattet. Das erste Mal war 1979 – für die erste europäische Trägerrakete Ariane 1. Heute sieht sich das Schweizer Technologieunternehmen als weltweit führend in der Entwicklung und Herstellung von Nutzlastverkleidungen für Trägerraketen.

Der duroplastische Schaumstoff Basotect gehört zu den Styrolkunststoffen BASF. Seit einiger Zeit kommt er im Flugzeugbau zur Anwendung: bei Flugzeugsitzen und zur Dämmung von Kabinenwänden und Rohrleitungen. Zuvor wurde der Schaumstoff vor allem zur Schalldämmung in Gebäuden, zum Beispiel bei Akustikprüfständen, aber auch im Automobilbau verwendet.

(ID:194363)