Nachhaltigkeit im All: Aluminiumrecycling aus Weltraumschrott für die kommende Mondstation

Orbit Recycling recycelt Weltraumschrott auf dem Mond zu neuem Baumaterial für die kommende internationale Mondstation. Dies reduziert die Kollisionsrisiken mit dem beseitigten Schrott für alle anderen Weltraumaktivitäten als auch die Anzahl von umweltbelastenden Raketenstarts für Materialtransporte beim Bau der Mondstation. Der Weltraumschrott wird dabei aus dem Erdorbit durch kleine Weltraumschlepper, angetrieben von Wasser- oder Elektroantrieben, zum Mond transportiert. Unterschiedliche Schlepperkonzepte werden zusammen mit der TU Berlin und der Universität Stuttgart seit einem Jahr erforscht. Auf dem Mond wird der Weltraumschrott mit konzentriertem Sonnenlicht aufgeschmolzen und in Formen aus Mondstaub gegossen, um große Wandelemente und Energiespeichersysteme für die kommenden International Lunar Ground Station zu fertigen. Erste Prototypen wurden zusammen mit Experten der TU Berlin hergestellt; eine mobile Lösung für den Einsatz auf einem Mond-Rover wird zusammen mit der Berliner Firma PTS seit diesem Jahr entwickelt. In einer mehrjährigen Forschungsstudie mit dem Europäischen Astronautenzentrum (EAC) der ESA und der TU Berlin soll das Verfahren ab dem Sommer 2021 weiter optimiert werden. Zusätzlich untersucht Orbit Recycling im Rahmen eines bezahlten Studienauftrags für die ESA das geschätzte Gesamtpotential des Weltraumschrottrecycling für die europäische Monderforschung.

Aktuelle Ergebnisse zeigen dabei ein Einsparungspotential beim Bau der Mondstation für Europa im unteren zweistelligen Milliardenbereich. Die Schätzungen zeigen auch, dass mindestens 30 umweltbelastende Ariane-Materialtransporte von der Erde zum Mond eingespart werden könnten mit je 480t eingespartem Booster-Treibstoff und ca. je 190 Tonnen eingespartem Treibstoff für die Haupt- und Oberstufen, was insgesamt mindestens 20,100 Tonnen Treibstoffeinsparungen ergäbe. Dazu kommt die Vermeidung des Verbrennens von über 180,000 Kilogramm Weltraumschrott in der oberen Erdatmosphäre. Bei diesen Verbrennungen entstehen unterschiedliche chemische Verbindungen, deren negative Auswirkung auf die Erdatmosphäre immer noch nicht vollständig verstanden sind.

Als Berliner Startup arbeitet Frank Koch – Orbit Recycling intensiv mit der TU Berlin zusammen. Gemeinsam konnten mehrere Bachelor- und Masterarbeiten aufgesetzt und etliche Studierende für die nachhaltige Erforschung des Weltalls begeistert werden. Dies umfasst auch eine neu geschaffene Doktorstelle an der TU Berlin zusammen mit der ESA. Mit der TU Berlin soll demnächst ein Life Cycle Assessment des Konzepts durchgeführt werden, um wissenschaftlich fundierte Aussagen zum Nachhaltigkeitspotential zu erhalten. Dabei soll die Reduzierung des Weltraumschrotts, die Reduzierung der nötigen Raketenstarts für den Bau der Mondstation durch die Verwendung von Material, das sich bereits im All befindet sowie die neuartigen Antriebskonzepte aus Wasserelektrolyse bzw. Wasserplasma und das Aufschmelzen des Weltraumschrotts mittels konzentrierten Sonnenlichtes berücksichtigt werden.

Für sein nachhaltige Konzept basierend auf Weltraumschrott-Recycling, Sonnenergie und umweltfreundlichen Treibstoffen wie Wasserelektrolyse wurde Orbit Recycling vom Build Recycling & Waste Management Awards mit dem Titel „Most Innovative Recycling Company 2020“ ausgezeichnet und 2021 bei den Innovation & Excellende Awards der Titel „Most Innovative Recycling Business Germany“ verliehen. Im laufenden INNOSpace Masters 2021 Wettbewerb des DLR wurde Orbit Recycling von deutschen Experten aus Luft- und Raumfahrt als eines der drei Siegerteams ausgewählt (die finale Platzierung wird Ende Juni auf der INNOSpace Masters Konferenz in Berlin bekanntgegeben).

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