Abendvortrag mit Diskussion im April 2024, ca. 90 Minuten

Vorwort

Weltraumteleskope wie das Hubble- oder das James-Webb-Teleskop stellen ihre Energieversorgung mit Solargeneratoren sicher. Nahezu alle Satelliten und Raumsonden beziehen ihren Strom aus Solarzellen, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Was ist das Besondere an diesen Modulen, wie sind sie aufgebaut und welche Eigenschaften müssen sie für ihren Einsatz im Weltraum besitzen?

Die Geschichte der extraterrestrischen Solartechnik ist schon etwas älter. Bereits der Forschungssatellit Vanguard 1 war, nur wenige Jahre nachdem die erste Solarzelle 1954 in den Bell Laboratorien in den USA entwickelt wurde, mit Solarzellen ausgestattet. Sie versorgten den Satelliten viel länger als erwartet, so dass sich bald ein hochwertiger Markt für Solarzellen entwickelte.
Anders als für die heutige Massenfertigung und Anwendung auf der Erde, bestehen für die Solartechnik im Weltraum besondere Herausforderungen: Kosmische Strahlung, extreme Temperaturen und Mikrometeoriten. All dies führt zu Leistungsverlusten bis hin zur stückweisen Zerstörung der Zellen. Aber auch in Deutschland wird an Lösungen gearbeitet und Spitzenforschung zu Weltraumtechnologien geleistet.

Christian Heinrich, Airbus-Projektmanager für Solargeneratoren im Weltraum, stellt in seinem Vortrag das Design und die Funktionsweise des Energiesystems von Satelliten vor. Er zeigt an Beispielen von wissenschaftlichen Raumfahrtmissionen den aktuellen Entwicklungsstand der solaren Energieversorgung auf, die erdungebunden den Blick auf ferne Sterne und Galaxien überhaupt erst ermöglicht.

Inhalte

- Solarzellen für die Raumfahrt (Ein- und Mehrschichtzellen)
- Umfeld und Anforderungen an Solargeneratoren (Lebensdauer, Mechanische Anforderungen, Temperaturen, Strahlung, etc.)
- Von der Solarzelle zum Solargenerator (Grundlegende Aspekte: Aufbau, Funktion und Betrieb)
- Energieversorgung von Satelliten (Systemlayout, Energiespeicherung, -verteilung und -nutzung)
- Beispiele angewandter Raumfahrtmissionen (Mission, Nutzlast, Grundsysteme)

Referent

Christian Heinrich
Studium der Elektrotechnik, Systemtechnik; berufstätig bei Airbus/Raumfahrt, seit 1995 in unterschiedlichen Aufgabenbereichen, u.a. Entwicklung und Projektmanagement für Lageregelungssensorik sowie Projektmanagement für Solargeneratoren