Test bestanden – TUHH und Airbus bringen Aerographit in den Weltraum

Ein leichter Schritt: Das Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe der Technischen Universität Hamburg (TUHH) testete mit Airbus den von ihm entdeckten Werkstoff Aerographit erstmals für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt. Mit einem von der Europäischen Weltraumorganisation ESA zertifizierten Versuchsstand wurde ein erster Vibrationstest erfolgreich für die Qualifikation als Luft- und Raumfahrtwerkstoff durchgeführt. Damit ist ein wichtiger zukünftiger Technologiebereich erschlossen worden.

Aerographit weist einzigartige Eigenschaften auf: Es ist pechschwarz, stabil, elektrisch leitfähig, verformbar und undurchsichtig. Darüber hinaus weist der extrem leichte Kohlenstoffschaum eine geringe Dichte von 0,2 Milligramm pro Kubikzentimeter auf und ist damit 75-mal leichter als Styropor. Und es hält trotzdem viel aus: Die Wissenschaftler der TUHH und von Airbus prüften nun mit dem Vibrationstest, dem sogenannten Shaker-Test, wie sich der Werkstoff bei extremen Belastungen verhält. Dabei wurde ein Raketenstart simuliert. Der Test stellte einen schnellen experimentellen Ansatz dar, um Werkstoffe der Luft- und Raumfahrt breitbandig auf ihre mechanische Belastbarkeit gegenüber mechanischen Schwingungen und Schocklasten zu testen.

Dieser erfolgreiche Versuch war der erste Schritt für den Einsatz des Aerographits in der Luft- und Raumfahrt. Nun kann mit der Forschung für unterschiedlichste Anwendungen begonnen werden, so Professor Bodo Fiedler, Leiter des TUHH-Instituts für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe und sein Mitarbeiter Hubert Beisch. Dem schließt sich Detlev Konigorski, Entwickler bei Airbus an: Das Aerographit muss jetzt auf Prototypen getestet werden. So soll ein erster Test auf dem unbemannten Flugzeug Thor (Test of High-tech Objectives in Reality) durchgeführt werden. Dieses im Jahr 2016 von Airbus vorgestellte Fluggerät wird fast vollständig in einem 3D-Drucker hergestellt und dient zur Erprobung neuartiger Technologien – speziell solcher, die aufgrund fehlender praktischer Erfahrungen noch mit Risiko behaftet sind. 

Der Werkstoff Aerographit

Aerographit wurde 2012 vom TUHH-Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) entdeckt. Die Wissenschaftler entwickelten einen neuartigen, ultraleichten Werkstoff mit tetrapodischer Morphologie, der mit seiner hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit einen Durchbruch in der Werkstoffentwicklung von hochporösen Kohlenstoffschwämmen darstellt. Die Forschungsergebnisse wurden im Juli 2012 in der Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.

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