Klimawandel – Eine Reale Gefahr?, Teil 10

Grüne Raketentreibstoffe?

Sicher habt ihr schon mitbekommen, dass diese Reihe etwas stagniert. Das stimmt. Sie wird ab den 02.08 nicht mehr regelmäßig erscheinen. Dafür wird anderes stärker behandelt werden. Auch habe ich mir gedacht, dass deswegen jetzt womöglich andere Reihen in Zukunft auftreten werden. Das Thema News wird eventuell auch etwas kommen. Da habe ich schon was, was heute kommt. Aber auch wegen dem Jubiläum der Mondlandung jetzt, füllt sich trotzdem die Seite. Weiterhin wünsche ich mir gerne weitere Autoren, ihr müsst ja nicht aktiv schreiben. Aber es gilt: Die Seite ist komplett ehrenamtlich, keine Werbung oder Bezahlung für eure Dienste. Aber jetzt zum eigentlichen Beitrag

Heute schreibe ich, themenübergreifend, über die Umweltfreundlichkeit von den Treibstoffen welche in Raketen verwendet werden. Also gehen wir das an.

Schritt 1: Welche Treibstoffe gibt es überhaupt?
Die Treibstoffe, die bei Starts benutzt werden, also in der ersten Stufe sind: Methanox, LH2/LOx, Hydrazin/LOx, APCP, AF513E, RP1/LOx. Aber sie werden im Grunde aufgeteilt in Monergol, Diergol und Triergol, also wieviele Komponente verbrannt werden.
In der Oberstufe wird meist LH2/LOx genommen, da es sehr effizient und einen recht hohen Schub erzeugt. Bei den eigentlichen Satelliten benutzt man Atomtriebwerke, Plasma- oder Ionentriebwerke, da gibt es ganz unterschiedliche Varianten. Aber auch z.B. Lichtsegel, welche rein vom Sonnenwind und der Photonenstrahlung angetrieben werden (Ohne Treibstoffe), so ähnlich wie Kometen, okay, blöder Vergleich. Im Moment würden bei der Nanosatelliten-Generation auch Laser infrage kommen.

Schritt 2: Monergol, Diergol und Triergol – Was ist das?
Monergol sind meist die Festtreibstoffbooster, welche Aluminiumpulver und Chlorverbindungen (meistens) verbrennen. Das ist zwar ineffizient und umweltschädlich, wie man es sich schon gedacht hat, aber sie erzeugen einen unglaublich hohen Schub.
Diergol sind die ganzen Flüssigtreibstoffe, welche mit einem Oxidator verbrannt werden. Bei LH2/LOx ist es also reiner Wasserstoff und Sauerstoff. Das L davor signalisiert, dass es liquide ist. Das erreicht man, indem man es bis auf ca. 20/90K abgekühlt werden muss, oder bei Wasserstoff z.B. auf einem Druck von 700 bar gelagert werden muss. Das ist beides aufwendig und die Kühlsysteme sind nicht die umweltfreundlichsten, 700bar ist zwar nicht umweltschädlich, doch wenn das dann hochgeht, man benutzt gerne Helium zum komprimieren, explodiert das ganze Zeug. Methanox ist da schon besser. Das Methan kann sauber verbrannt werden, sodass zumindest kein CO rauskommt, doch CO2 ist da dabei. RP1 ist Kerosin für Raketen und verbrennt noch sauberer, ist aber ineffizienter als Methanox und noch ineffizienterer als Wasserstoff. Zu dem Wasserstoff gibt es dann noch mit Hydrazin (H2N2) und ist zwar effizient und schön, aber giftig und umweltschädlich.
Wasserstoffperoxid als Oxidator zu verwenden statt Flüssigsauerstoff macht zwar nur in der Oberstufe richtig Sinn, ist aber umweltfreundlicher zu lagern.
Triergol wird kaum gemacht, da muss man nämlich z.B. LH2/LOx und APCP mitführen, was zusätzlich wiegt, aber tatsächlich noch effizienter als Diergol ist, aber durch die Verbindungen die womöglich entstehen könnten, ist es sehr umweltschädlich. Deswegen wird es kaum gemacht.

Schritt 3: Was ist davon die Folge?

Die Folge davon ist, dass die Regierungen immer mehr drängen Alternativen zu finden, welche Methanox oder RP1 verwenden. Denn die Regierungen werden jetzt den Klimawandel immer mehr sehen und Stellen finden, die umweltunfreundlich sind wie Sau und über diese Produkte immer mehr Druck ausüben. Das ist schon der Fall und wird verstärkt aber gewiss auftauchen. Und da forschen sie auch daran.
Die NASA (mal wieder) hat mit ihrer Mission GPIM (Green Propulsion Infusion Mission) eine Arbeitsgruppe ins eben gerufen, welche neue Treibstoffe erfindet und ihre Möglichkeiten auslotst. So AF513E. Das ist ein Treibstoff, welche Hauptbestandteile der von APCP erinnern und auch eine Menge Stickstoff drin ist. Das ist vielleicht nicht ganz so umweltfreundlich, wie man es sich erhofft, aus dem Gemisch werden vermutlich Stickoxide herauskommen. Aber sie versichern, dass dieses Zeug für (ich glaube Monergol) so effizient ist, dass es der Nachfolger von Hydrazin wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass man ohne Bedenken damit hantieren kann. Im Moment ist es noch teuer, aber jetzt haben sie einen Satellit mit der letzten Falcon Heavy Mission (STP-2) hochgeschossen, welcher diesen Treibstoff testet.


Fazit: Also – die Raumfahrt wird bedroht von dem teils echt sehr starken Druck der Regierungen wegen dem Klimawandel, aber Alternativen gibt es und werden benutzt und im Moment großflächig ausgebaut, damit die Privatraumfahrtindustrie keine Umsätze verlieren.

Als nächster Teil werden wir vermutlich bei dem Thema bleiben.

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