Sollte in naher Zukunft der Bau einer Basisstation auf dem Mond beginnen, könnte der Prüfmaschinenhersteller ZwickRoell daran Anteil haben. Für die österreichische Lithoz GmbH, die mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) kooperiert, prüfte das Unternehmen aus Ulm-Einsingen Proben aus künstlichem Mondstaub. Die Fragestellung lautete: Eignet sich das Material, um künftig per 3D-Drucker auf dem Mond Werkstoffe und Werkzeug für den Bau einer Mondstation herzustellen?
Der Mond als „Sprungbrett zum Mars“ – und weiter in den Weltraum: Das ist die Vision, die hinter dem Bau einer Mondbasis steht – und zu der internationale Weltraumbehörden bereits konkrete Pläne besitzen. Es ist jedoch sehr teuer, Baumaterial und Werkzeug von der Erde zum Mond zu transportieren. Deshalb erarbeitete die Lithoz GmbH als Spezialist für technische Keramik im 3D-Druck für die ESA ein neues Verfahren. Mit diesem lassen sich aus synthetischem Mondstaub – per 3D-Drucker mit LCM-Technologie – Baumaterial, Ersatzteile und Werkzeuge herstellen. „Unsere LCM-Technologie ist – wenn man auf die Qualität der Ergebnisse Wert legt – führend und der Goldstandard im keramischen LCM-3D-Druck“, erläutert Johannes Homa, Geschäftsführer der Lithoz GmbH aus Wien.
ZwickRoell Prüfingenieure untersuchten im Auftrag der Lithoz GmbH die Proben aus Regolith, das ist künstlich hergestellter Mondstaub. Diese per Sinter-Verfahren bei +1100 und +1200 °C hergestellten Proben wurden Druck- und 3-Punkt-Biegeversuchen unterzogen, um ihre besonderen Eigenschaften in puncto Belastbarkeit zu ermitteln. Warum jedoch wurden für die Prüfungen Proben aus synthetischem, also „künstlichem“ auf der Erde produzierten, Mondstaub verwendet? Das habe ganz simple Gründe, berichtet Homa: „Von früheren Mondmissionen existieren auf der Erde rund 400 Kilogramm Mondstaub. Dieser ist aber durch die Luft und Feuchtigkeit inzwischen kontaminiert. Zudem hat er seine chemische Reaktivität verloren und ist somit unbrauchbar für heutige Versuchszwecke.“ Der künstlich hergestellte Regolith besitze jedoch „zu fast 100 Prozent identische chemische, mechanische oder technische Eigenschaften und Charakteristika wie echter Mondstaub.“
Zwei Tage dauerten die Prüfungen im Labor bei ZwickRoell am Standort in Ulm-Einsingen. „Für uns stellten die Materialtests mit Regolith ein Novum dar, die wir den speziellen Kundenanforderungen entsprechend aber sehr gut durchführen konnten“, resümiert Tobias Ebner, verantwortlicher Werkstoffingenieur für die Probenprüfungen des Projektes „Moon Dust“. Und er ergänzt: „Die Bewertung der Prüfergebnisse, ob und inwieweit sich das Material für den Bau einer Mondstation eignet oder ob es mitunter angepasst werden muss, das obliegt jetzt unserem Auftraggeber.“ Aktuell werden die Ergebnisse und Erkenntnisse der zweitägigen Qualitätstests von der Lithoz GmbH analysiert, mit der ESA besprochen und anschließend veröffentlicht.
Doch wie kam es zur Kooperation zwischen ZwickRoell und dem Wiener Unternehmen? Die Verbindung „Wien – Ulm“ bestehe seit der Studienzeit der beiden Geschäftsführer Johannes Benedikt und Johannes Homa. Homa: „Wir haben schon im Studium der Materialwissenschaften mit ZwickRoell Maschinen gearbeitet. Als sehr verlässlicher und qualitätsbewusster Partner hat uns ZwickRoell sozusagen unseren Weg vom Start-up hin zum Weltmarktführer geebnet. Daher begleitet uns das Ulmer Unternehmen jetzt auch auf dieser besonderen Mond-Mission.“
Wann der Bau einer Mondstation tatsächlich beginnt, steht aktuell noch in den Sternen. Aber eines sei schon fix, so Homa: „Wer zum Mond fliegt, kommt an uns nicht vorbei. Wir möchten – im wahrsten Sinne des Wortes – nach den Sternen greifen und das Denkbare ermöglichen und weltraummäßig mit unserer Kompetenz umsetzen. Oder lateinisch gesprochen: Per aspera ad astra („Durch die Anstrengung zu den Sternen“). Dank ZwickRoell sind wir einen großen Schritt vorangekommen.“
Text- und Bildquelle: ZwickRoell
