Neuer Weltraum und additive Fertigung passen vorbildlich zusammen

JANUAR 09, 2023 | Lesezeit: 4 min

Das öffentliche und kommerzielle Interesse an Raumfahrt und -technologie hat in den letzten Jahren einen Aufschwung erlebt, was zur Prägung des Begriffs NewSpace geführt hat. Aber was ist NewSpace? Und wie profitiert sie von der neuen Technologie? Hier geben wir Ihnen einen Überblick über diese spannende Branche und darüber, wie sie von der Additiven Fertigung profitieren kann.

Neuer Raum: Der Wandel einer Branche

Der Raumfahrtsektor, wie wir ihn kennen, befindet sich in einem beispiellosen Wandel. Mit Akteuren wie SpaceX und Virgin Galactic, Gesprächen über die kommerzielle Raumfahrt in nicht allzu ferner Zukunft und gestreamten Starts auf dem Radar ist es keine Überraschung, dass die Raumfahrt wieder ihren Platz auf der globalen Bühne eingenommen hat.

Eine kurze Geschichte der Raumfahrtindustrie

Traditionell wurde die Raumfahrt durch direkte staatliche Investitionen, nationale Programme oder wissenschaftliche Erkundungen vorangetrieben, um die Menschheit voranzubringen. Dies lag zum großen Teil daran, dass die Raumfahrtindustrie durch ihre komplexen technischen Herausforderungen, die enormen Kosten und die damit verbundenen Risiken behindert wurde. Dies stellte für private Akteure einfach eine zu große Hürde dar, um sich zu engagieren. Darüber hinaus hinderte die fehlende Möglichkeit, fortschrittliche Konzepte zu wiederholen und zu verwirklichen, andere als staatliche Programme daran, die bestehende Leistungsfähigkeit der Raumfahrtindustrie zu steigern. Aus wirtschaftlicher und technischer Sicht war die Raumfahrt aus kommerzieller Sicht einfach keine lohnende Investition.

Während die hohen Kosten für den Einstieg in die Raumfahrtindustrie private Organisationen davon abhielten, sich zu engagieren, wuchsen die nachgelagerten Anwendungen, die die Raumfahrtinfrastruktur nutzen, weiter immens. Satellitenkommunikation, Erdbeobachtung, GPS und sogar soziale Medien sind alle auf die Weltrauminfrastruktur und ihre Technologie angewiesen, um zu funktionieren. Mehr und mehr unserer Technologie wurde von der Raumfahrt abhängig, aber die Industrie und ihre Infrastruktur wuchsen nicht im gleichen Tempo. Die Raumfahrtindustrie sehnte sich nach einem Wandel.

Neue (Weltraum-)Kinder im Block

Mit dem Einstieg großer Unternehmen in die Raumfahrtindustrie wurde aus einem "Trend" eine umfassende Umgestaltung der Branche, die allgemein als Neue Raumfahrtindustrie bezeichnet wird.

Laut einem von der Europäischen Weltraumorganisation herausgegebenen Papier bezeichnet der Begriff "New Space" die "Entstehung der privaten Raumfahrtindustrie, insbesondere von Unternehmen, die - im Vergleich zu 'traditionellen' Raumfahrtunternehmen - weniger von staatlicher Unterstützung abhängig sind und sich auf weniger gut etablierte Geschäftsbereiche konzentrieren".

Ergo, New Space lebt von privaten Organisationen, die von Visionären mit außergewöhnlich tiefen Taschen und kühnen Ambitionen geleitet werden. Und sie hat dank des technischen und geschäftlichen Modells innovationen einen gewaltigen Energieschub erhalten, der bedeutet, dass die Raumfahrtindustrie jetzt einen nachhaltigen kommerziellen Charakter hat.

Mit Innovation in den neuen Raum

Viele der privaten Akteure im Bereich der neuen Raumfahrt sind Unternehmen, die bereits in anderen Bereichen einen bedeutenden Beitrag zum technologischen Fortschritt geleistet haben, sich aber aufgrund der relativen Überschneidungen dazu entschlossen haben, in die Raumfahrtindustrie einzusteigen. Mircosoft Azure ist ein gutes Beispiel für diesen Übergang und die Monetarisierung von Raumfahrtinfrastrukturen. Im Jahr 2020 kündigte Microsoft an, dass sein Azure-Cloud-Netzwerk durch das Starlink-Satelliteninternet von SpaceX betrieben wird und damit mit Amazons AWS Ground Station und auch Amazons eigenem AWS Space auf der Grundlage seines Kuiper-Netzwerks konkurriert.

Es gibt viele technische Durchbrüche in anderen Bereichen, die Möglichkeiten für die Neue Raumfahrt eröffnet haben - von Software und Automatisierung bis hin zu neuen synthetischen Materialien und Herstellungsmethoden - und während die Entwickler dieser Technologien den Fortschritt der Neuen Raumfahrt vorantreiben, sind sie auch daran interessiert, daraus Kapital zu schlagen.

Die Minimierung traditioneller Beschränkungen hat dazu geführt, dass ein größerer Teil der Technologie, die in der Raumfahrtindustrie eingesetzt wird, von privaten Innovatoren und Herstellern stammt. Diese Fortschritte haben zur Verbesserung vieler Technologien beigetragen, z. B. der künstlichen Intelligenz, der Miniaturisierung von Satelliten und ihren Komponenten, wiederverwendbarer Startsysteme, laserbasierter Kommunikationsgeräte und der Zündung. Die Entwicklung der Fertigung im öffentlichen und privaten Bereich hat der Raumfahrtindustrie erhebliche Vorteile gebracht, die wiederum den Unternehmen große kommerzielle Möglichkeiten eröffnet haben.

Vorteile der additiven Fertigung

Eine der einflussreichsten Entwicklungen in der Produktion für die Raumfahrtindustrie ist die additive Fertigung (AM). Bei vielen Anwendungen hat sie den Zyklus vom Entwurf bis zum fertigen Teil drastisch verkürzt, sogar von 10 Monaten auf einen. Die Vereinfachung der Herstellung von Teilen hat die Vorlaufzeiten erheblich verkürzt und die Präzision und Qualität erhöht, so dass die neue Raumfahrtindustrie florieren konnte. Dies hat sich unmittelbar auf den gesamten Konstruktionsprozess ausgewirkt, von einzelnen Teilen bis hin zur kompletten Trägerrakete, was dazu geführt hat, dass die Leistungsziele erreicht und übertroffen werden konnten.

Aufgrund ihrer leistungs- und designorientierten DNA ist die neue Raumfahrtindustrie eine Branche, die alle Vorteile von AM nutzen kann. Es ist von Natur aus digital, extrem präzise, schnell und zuverlässig und gleichzeitig kosteneffizient, was es zu einer optimalen Lösung für die kommerzielle Natur der neuen Raumfahrtindustrie macht.

Der grundlegende Vorteil, den AM New Space bietet, ist der sehr hohe "Bang-for-Buck"-Faktor, der direkt mit der Reduzierung der Komplexitätskosten verbunden ist. Es ist in jeder Branche bekannt, dass die Kosten mit zunehmender Komplexität fast immer exponentiell ansteigen. AM hat dies für New Space direkt in Angriff genommen, indem es die Produktion der schwersten Teile mit der längsten Vorlaufzeit, den höchsten Kosten und der größten Komplexität optimiert hat. Darüber hinaus hat die Einführung von AM eine größere Innovation in der Designentwicklung und im Tempo der Teileproduktion ermöglicht, was direkt zu der Fähigkeit und Bereitschaft führt, neue und radikale Konzepte auszuprobieren. Da der Fortschritt in der Raumfahrtindustrie vom Entwerfen, Testen, Scheitern, Lernen und Neuentwerfen neuer Konzepte abhängt, hat die schnellere und billigere Produktion von Teilen den gesamten Entwicklungsprozess beschleunigt.

Von den ersten Vorzeigeunternehmen der (traditionellen) Raumfahrt bis hin zu den neuen Raumfahrtunternehmen war AM für diese Pioniere beim Einstieg in die Branche von entscheidender Bedeutung. Es ermöglichte diesen Innovatoren, ihre Konzepte ohne die für die traditionelle Raumfahrtindustrie typischen enormen Fertigungsbeschränkungen zu realisieren. Wir haben weltweit mit großen Raumfahrtunternehmen und kleinen Start-ups zusammengearbeitet, sowohl als Partner für den Konzeptnachweis (POC) als auch als Anbieter von zuverlässigen AM-Serienlösungen, einschließlich der Anpassung der AM-Lösung an die spezifischen Anforderungen der Branche.

Der zentrale Beitrag von EOS besteht darin, den Zugang der New Space Player zu den Mitteln zu verbessern, mit denen sie ihre ehrgeizigen Konzepte schnell, zuverlässig und kosteneffizient umsetzen und herstellen können, während sie gleichzeitig ihre Leistungsziele erfüllen.