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3D4Space

3D4Space - Innovationsverbund "Drucken im Weltraum"

Fragestellung und Motivation

Die Raumfahrt befindet sich weltweit in einem dynamischen Wachstum, angetrieben von neuen Technologien und einem leichteren Zugang zum All. Additive Fertigungstechnologien, auch bekannt als 3D-Druck-Technologien, ermöglichen die Umsetzung bislang konventionell nicht fertigbarer Komponenten sowie eine direkte, werkzeuglose Fertigung von Bauteilen direkt im All. Hiermit verbunden ist eine Nutzung von Rohstoffressourcen vor Ort. Innovative Entwicklungen in der Elektronik und Werktstofftechnik ermöglichen eine Realisierung von Kleinsatteliten mit hoher Leistungsfähigkeit, welche zunehmend von Forschungseinrichtungen und Unternehmen betrieben werden können. Gleichzeitig wird der Zugang zum Weltraum durch sinkende Kosten und flexiblere Startmöglichkeiten deutlich vereinfacht. Im kommerziellen Bereich führt dies zur Konzipierung vielfältiger neuer Anwendungen von der Erdbeobachtung über den Aufbau eines globalen weltraumgestützten Internet bis hin zu Servicesatelliten für Reparaturaufgaben oder Weltraummüllbeseitigung. Die wissenschaftliche Raumfahrt wendet sich weiter von der Erde entfernten Zielen mit hohem Potenzial wie dem Mond, Mars oder Asteroiden zu. Neben den neuen Erkenntnissen über diese Himmelskörper stehen dabei die Errichtung wissenschaftlicher Stationen und die Erschließung neuer Rohstoffquellen im Fokus. Um diese Entwicklungen aktiv mitzugestalten, wurde eine nichtkommerzielle Forschergruppe in Form eines „Niedersächsischen Innovationsverbundes“ mit Mitteln des Landes Niedersachsen und der Europäischen Union aufgebaut. Hierbei soll der regionale Wissensstand durch Bündelung der in den Forschungseinrichtungen vorhandenen Kompetenzen deutlich ausgebaut und das gewonnene Wissen in Kooperation anschließend verwertet werden. Angesiedelt an der Technischen Universität Braunschweig unter Leitung des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRAS), besteht der Innovationsverbund aus zwei weiteren Instituten der Technischen Universität Braunschweig, dem Institut für Konstruktionstechnik (IK) und dem Institut für Partikeltechnik (iPAT), sowie dem Institut für Transportation Design (ITD) der Hochschule für Bildende Künste Braunschweig und dem Institut für Recycling (IfR) der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften. Die in den Instituten vorhandenen Kompetenzen in der Raumfahrt, der Material- und Konstruktionstechnik, die vielfältigen Möglichkeiten zur Fertigung und experimentellen Erprobung sowie die Expertise in Design, Gestaltung und Technologieanalyse stellen eine gute Grundlage für die Ziele des Verbundes dar.

Vorgehensweise und Projektziel

Folgende Technologiefelder sollen innerhalb des Verbundvorhabens beforscht werden: - Entwicklung eines additiven Fertigungsprozessen zur Herstellung von Bauteilen bzw. Strukturen aus mineralischen Rohstoffen unter Weltraumbedingungen - Entwicklung von Methoden zur additiven Fertigung von Bauteilen mit Eigenschaftsgradienten aus hybriden Funktionsmaterialien - Methoden zur direkten Nutzung mineralischer Rohstoffe auf anderen Himmelskörpern - Methoden zum Recycling von Kompositbauteilen auf anderen Himmelskörpern - Entwicklung robuster robotischer Systeme für die autonome Durchführung von Aufgaben im All - Analyse von Missionsszenarien zur Untersuchung der Wirkung der neuen Technologien - Identifikation und Untersuchung von erdgebundenen Einsatzmöglichkeiten der Forschungsergebnisse Die Arbeiten bauen auf vorhandenen Grundlagen der Forschungspartner auf und haben mit der additiven Fertigungstechnologie eine gemeinsame Technologiebasis. Damit ist der Innovationsverbund in der Lage, nachhaltig neue Schlüsseltechnologien in der Region zu etablieren und eine wichtige Rolle auf nationaler sowie internationaler Ebene über die Verbundlaufzeit hinaus spielen.

Ergebnisse

Bei Interesse an den aktuellen Projektergebnissen kontaktieren Sie uns gern.


Ansprechpartner

Raphael Freund
r.freund(at)tu-braunschweig.de
Mitarbeiterprofil
Prof. Dr.-Ing. Thomas Vietor
t.vietor(at)tu-braunschweig.de
Mitarbeiterprofil

Förderung

EFRE

Projektträger

NBank
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