Wasser als Treibstoff der Zukunft 12.12.2023 |  5 Minuten

Das System beruht auf dem Prinzip der Elektrolyse. Ein großer, unter Druck gesetzter Tank liefert entmineralisiertes Wasser an einen Elektrolyseur, der mit Strom aus den Solarzellen des Satelliten versorgt wird. Der Elektrolyseur spaltet Wasser in Wasserstoff und gasförmigen Sauerstoff, die getrennt in Drucktanks gespeichert werden. Diese beiden Gase werden in der Brennkammer verbrannt und sorgen für den Schub des Satelliten. Wenn die Drucktanks gefüllt sind (nach etwa 90 Minuten), liefern die Tanks genügend Treibstoff für einen etwa 30-sekündigen Schub.

Das Wasserantriebssystem von ArianeGroup ist flexibel einsetzbar und könnte beispielsweise für Erdbeobachtungs- und Telekommunikationssatelliten sowie Konstellationen genutzt werden. Es ist so konzipiert, dass die Anzahl der Elektrolysezellen, die Größe der Tanks und die Zahl der Triebwerke beliebig erhöht werden können, um den Bedarf unterschiedlicher Satelliten abzudecken. Somit soll ein standardisiertes System entwickelt werden, das in der Größe anpassbar ist und eine bis zu dreimal kostengünstigere Alternative zu den derzeitigen chemischen Lösungen bietet.

Abgesehen davon, dass dieses wasserbasierte Antriebssystem keinerlei Gefahren beim Einsatz birgt – weder im Vorfeld bei der Herstellung noch beim Start auf der Startrampe – ist seine Funktionsfähigkeit theoretisch nur von der Sonne und dem Füllstand der Tanks abhängig. Langfristig ist es sogar denkbar, im Weltraum, auf dem Mond oder sogar auf dem Mars eigenständig Wasser zu produzieren, um interplanetare Missionen sicher zur Erde zurückzubringen oder zu weiter entfernten Zielen fortzusetzen.

Mit Unterstützung der ESA und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt plant ArianeGroup zusammen mit den belgischen Unternehmen RHEA und Aerospacelab bis Herbst 2026 eine Demonstration im Flug. Der Satellit des „European Spectrum Monitoring Service“ (ESMS) soll eine europäische Kartierung der Funkfrequenzen durchzuführen, er wird mit dem Wasserantrieb ausgestattet. Dann werden Tests im Vakuum durchgeführt, um den Nachweis über die einwandfreie Funktion des Elektrolyseurs zu erbringen, indem Tanks und Triebwerk mit den notwendigen Gasen versorgt werden. Die Brenndauer des Triebwerks und die Dauer der Befüllung der Gastanks werden ebenfalls untersucht, sowie die Möglichkeit, die Position des Satelliten zu ändern.

Und wie geht es weiter? Über diese erste Verwendung hinaus könnte der Elektrolyseur die astronautische Raumfahrt revolutionieren. Da seine Nutzung nur vom Vorhandensein von Sonnenstrahlung , also Elektrizität, abhängt, könnte der erzeugte Sauerstoff zum Beispiel auch dazu verwendet werden, Passagiere auf interplanetaren Reisen mit Atemluft zu versorgen. Es handelt sich um eine wichtige Funktion für zukünftige Reisen zum Mars oder auf den Mond – und eine zukunftsweisende Botschaft.