GTM liefert Kraftmesstechnik für MethaLOX-Rakete

Die Entwicklung leistungsfähiger Raketentriebwerke stellt hohe Anforderungen an die Messtechnik. Insbesondere bei Prüfstandversuchen müssen auftretende Kräfte und Belastungen präzise erfasst werden, um das Verhalten von Antrieb und Struktur unter realen Testbedingungen analysieren zu können.

Bei dieser Aufgabe erhält die studentische Raumfahrtinitiative Elara Aerospace der Technischen Universität München (TUM) Unterstützung aus der Industrie: So stellt GTM Testing and Metrology dem Team eine hochpräzise Kraftmesskette für seine Raketentriebwerksprüfstände zur Verfügung.

Was plant Elara Aerospace mit der MethaLOX-Rakete?

Elara Aerospace verfolgt ein ambitioniertes Entwicklungsziel: Die Studierenden unterschiedlicher Fachrichtungen wollen eine wiederverwendbare Rakete bauen, die eine Flughöhe von mehr als 100 km erreicht und wissenschaftliche Nutzlasten von bis zu 100 kg transportieren kann. Damit soll die Rakete die sogenannte Kármán-Linie überschreiten und den Weltraum erreichen.

Für den Antrieb setzt das Team auf die MethaLOX-Technologie. Dabei wird Flüssigmethan (LCH4) als Treibstoff mit flüssigem Sauerstoff (LOX) kombiniert. Diese Antriebskonfiguration gilt als zukunftsweisend für wiederverwendbare Raumfahrtsysteme. Die Entwicklung und Validierung der entsprechenden Triebwerke erfordert umfangreiche Prüfstandversuche. Eine zentrale Rolle spielt dabei die zuverlässige Erfassung der auftretenden Kräfte.

Kraftmesstechnik von GTM für den Raketenprüfstand

Mit GTM gewinnt Elara Aerospace einen Technologiepartner, der auf die hochpräzise Messung von Kräften und Drehmomenten spezialisiert ist. Das Unternehmen stellt dem Projekt eine Kraftmesskette zur Verfügung, mit der sich axiale Kräfte und Belastungen während der Triebwerkstests erfassen lassen. Die Messdaten dienen dazu, das Verhalten des Triebwerks und der umgebenden Struktur unter realen Prüfbedingungen zu analysieren.

„Für unser Projekt ist es entscheidend, auf Komponenten zurückgreifen zu können, die technisch leistungsfähig und zuverlässig im täglichen Einsatz sind. Die Unterstützung von GTM hilft uns, unsere Testumgebungen auf ein professionelles Niveau zu bringen,“ erklärt Tom Luca Reinhardt, Founder von Elara Aerospace. Die Zusammenarbeit ist Teil der industriellen Unterstützung des studentischen Raumfahrtprojekts, an dem sich verschiedene Unternehmen und Institutionen beteiligen.

Mehrkomponenten-Messtechnik wird intelligent

In der Industrie 4.0 ist Messtechnik unverzichtbar: Ohne nachvollziehbare, reproduzierbare Messdaten sind vernetzte Fertigung, automatisierte Qualitätssicherung oder digitale Zwillinge undenkbar. In diesem Zusammenhang hat sich GTM zum Ziel gesetzt, Mehrkomponenten-Messtechnik smart zu machen. Damit sich Anwender auf das Wesentliche konzentrieren können – das Messen.

Marcel Richter

Welche Komponenten umfasst die Kraftmesskette?

Das von GTM bereitgestellte Messsystem besteht aus mehreren aufeinander abgestimmten Komponenten. Im Mittelpunkt stehen drei Kraftsensoren der Serie K mit einer Nennkraft von jeweils 10 kN. Sie dienen der Erfassung axialer Kräfte im Raketenprüfstand. Für die Verarbeitung der Sensorsignale kommen drei EtherCAT-Messverstärker der Serie ILA zum Einsatz. Ergänzt wird das System durch drei Ethernet-Leitungen zur Datenübertragung.

Ein Power Injector übernimmt die Energieversorgung und unterstützt die Integration der Datenkommunikation in den Prüfstand. Damit umfasst die Kraftmesskette sowohl die eigentliche Kraftsensorik als auch die erforderliche Signalverarbeitung und Datenübertragung. Die erfassten Messwerte bilden eine Grundlage für die Analyse der mechanischen Belastungen während der Triebwerksversuche.

Technologiepartnerschaft für die Raumfahrtentwicklung

GTM betrachtet die Zusammenarbeit mit Elara Aerospace nicht ausschließlich als Bereitstellung von Messtechnik. Nach Angaben des Unternehmens steht auch die Förderung eines anspruchsvollen studentischen Entwicklungsprojekts im Mittelpunkt.

„Für uns liegt der Wert dieser Partnerschaft nicht nur in der Lieferung hochwertiger Komponenten, sondern in der aktiven Unterstützung eines Projekts, das die Grenzen heutiger Ingenieurskunst erweitert. Mit Elara Aerospace teilen wir den Anspruch, Präzision als Grundlage für Fortschritt zu begreifen“, so Marcel Richter, kaufmännischer Geschäftsführer bei GTM.

Das Unternehmen beschäftigt mehr als 50 Mitarbeitende an seinen Standorten im südhessischen Bickenbach und in Prag. Zum Produktportfolio gehören Kraftaufnehmer, Drehmomentaufnehmer, Mehrkomponentenaufnehmer sowie DMS-Messverstärker. Darüber hinaus betreibt GTM ein DAkkS-akkreditiertes Kalibrierlabor. Das Unternehmen verfügt über Kalibrierverfahren für Druck- und Zugkräfte im Bereich von 5 N bis 10 MN sowie für Drehmomente von 5 bis 5.000 Nm. Ein weiteres Tätigkeitsfeld ist die Entwicklung kundenspezifischer Sensorik zur Messung von Kräften und Drehmomenten. Das Spektrum reicht vom Prototypen bis zur Großserie.

Wann beginnen die ersten Tests mit der GTM-Messtechnik?

Die ersten Prüfstandversuche mit der von GTM bereitgestellten Kraftmesstechnik sollen in den kommenden Monaten stattfinden. Dabei wird Elara Aerospace die Messsysteme im Rahmen seiner Triebwerksentwicklung einsetzen.

Über den weiteren Projektfortschritt wollen beide Partner gemeinsam informieren. Geplant ist unter anderem eine Case Study, die vertiefte technische Einblicke in die Zusammenarbeit und den Einsatz der Messtechnik geben soll.

Damit steht für das studentische Raumfahrtprojekt die praktische Erprobung der bereitgestellten Kraftmesskette als nächster Schritt an.