Wedel sorgt für Spannung im Spacelab

Als Originale im Technicon zu sehen: zwei Elektronikboxen.
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Als Originale im Technicon zu sehen: zwei Elektronikboxen.

Kabel und Elektronik fürs europäische Raumlabor

shz.de von
30. Januar 2018, 16:00 Uhr

Nicht nur das Wedeler Hubble-Sonnensegel und der kleine schwarze Kasten mit dem Grünalgen-Versuch über die innere Uhr, der in der D1-Mission steckte, haben die Weiten des Weltraums gesehen. Auch ganz viel Elektronik aus Wedel ist mit den Spaceshuttle-Flügen von 1981 bis 1998 durchs Universum gekurvt. Die Ingenieure Bernd Kühl, Gerhard Collenberg als Projektleiter und Matthias Frey waren als damalige AEG-Telefunken-Mitarbeiter maßgeblich an der Entwicklung der Energieversorgung für das Spacelab beteiligt. „Wir mussten regelrecht eine Philosophie entwickeln, wie man die Geräte dort mit Strom versorgt“, erläutert Kühl die schwierige Aufgabe zum europäischen Anteil an der Weltraummission.

Die Hauptstromversorgung war im Shuttle vorne untergebracht und lief über Brennstoffzellen. Wie der Strom dann ins wiederverwendbare Raumlabor, das im Modulsystem aufgebaut war, hineinkommen und wie er dort aufbereitet werden sollte, war das Problem, das es zu lösen galt. Kabel, Schnittstellen und Spannungsversorgungsgeräte mussten besondere technische Eigenschaften besitzen, erläutern die Drei. Die Materialien durften beispielsweise nicht brennbar sein. Bei Überhitzung durften sie dort oben nicht ausgasen. Sie mussten Schwere- und Drucklosigkeit ertragen und extreme Vibrationen überstehen. Um absolute Kontaktsicherheit zu gewährleisten, wurden zum Beispiel die Kontakte der Stecker vergoldet. „Mit acht Kabeln und zwei Steckern wurde das ganze Labor versorgt“, erläutert Kühl.


Zentrales Bauteil: der 400-Herz-Inverter

Der Kabelfachmann hat auch Zahlen zur Hand: „Die integrierte Kabellänge umfasste in Summe etwa 20 Kilometer und beinhaltete etwa 18 000 Verbindungen.“ Schließlich mussten riesige Geräteschränke, so genannte Racks, die als Züge zusammengestellt in die Tonne geschoben wurden, versorgt werden. Im Underfloor waren überlebenswichtige Elemente für die Astronauten untergebracht, die für Temperatur und Atemluft sorgten. Auch hier musste die Verkabelung allen Extremen standhalten. Da die Geräteschränke herausnehmbar waren, mussten die Kabel deintegrierbar, aber auch einfach strukturiert sein. Innerhalb der Kabelbäume galt es, Strahlungs- und Störungsfelder zu beachten.

Für Projektleiter Collenberg steht das Leitungssystem allerdings nicht an allererster Stelle in der Wertigkeit der Aufgabe. Er legt größeres Gewicht auf ein anderes zentrales Bauteil, das AEG-Telefunken in Wedel entwickelte und konstruierte: den 400-Herz (Hz)-Inverter. „Der hat Gleichspannung in ein dreiphasiges Drehstromnetz umgewandelt“, erklärt Frey, und damit erst alles Motorische wie Klimaanlage, Zentrifuge, Belüftungsanlage und Experimente gleichmäßig laufen lassen. Es ging darum, die Spannung in einer Toleranz zwischen 23 und 32 Volt stabil zu halten. Hat sich ein elektrisches Gerät ausgeschaltet, musste eine Power-Contoll-Box für Ausgleich sorgen. Als es einer Münchener Firma nicht gelang, einem bestimmten Converter, der verschiedene Experimente im Spacelab versorgten sollte, geregelte Gleichspannung zu entlocken, sprangen die Wedeler auch hier ein und brachten den Umwandler zur Serienreife.

In einem riesigen Testlabor in der Wedeler Hafenstraße wurde ein immenser Aufwand betrieben, erzählen die Ingenieure. Die Herstellung erfolgte in Clean-Räumen, im Haus gab es eine eigene spezielle Qualitätssicherung und -prüfung für Raumfahrt, alles musste protokolliert werden. In Bremen wurden die einzelnen Teile dann zusammengebaut. Ziel war es ursprünglich, etwa 50 Missionen zu starten, 20 bis 30 wurden letztendlich wohl geflogen, schätzt Collenberg – mit Wedeler Elektronik und Verkabelung an Bord.

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