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3D4Space: Additive Fertigungsverfahren für die innovative Raumfahrt – „Drucken auf dem Mond“


Projektbearbeitung: Lisa Windisch

Gegenwärtig befindet sich die Raumfahrt in einem weltweiten dynamischen Wachstum, angetrieben von neuen Technologien und einem leichteren Zugang zum All. Im Zuge dieser Entwicklung und dem absehbaren Betriebsende der Internationalen Raumstation ISS konzentriert sich die wissenschaftliche Raumfahrt immer mehr auf weiter von der Erde entfernte Ziele. Um eine dauerhafte Präsenz des Menschen auf dem Mond zu ermöglichen, werden Technologien benötigt, die Ressourcen vor Ort nutzen und vorhandene Materialien recyceln können. Als ressourcen- und energieschonende Verfahren sind additive Fertigungstechnologien, umgangssprachlich bekannt als „3D-Druck“, prädestiniert für die hocheffiziente Raumfahrt. Somit lassen sich Bauteile, Verbrauchsmaterialien oder ganze Habitate (Moon Villages) direkt sowie werkzeug- und abfalllos vor Ort fertigen. Diese sogenannte In-Situ-Ressourcennutzung spielt eine entscheidende Rolle in der Raumfahrttechnik, welche sich stets durch den Einsatz verfügbarer Materialien limitiert sieht. Zudem bieten diese für den Weltraum entwickelten energie- und ressourcenschonenden Technologien, Materialien und Recyclingkonzepte auch ein großes Potential für unzählige neue erdgebundene Einsatzfelder, z. B. im Leichtbau, der Elektromobilität, im Bereich innovativer, nachhaltiger Materialien oder dem Recycling von Kompositmaterialien.


Eine künstlerische Darstellung des autonomen 3D-Druck-Systems. Es wurde im Rahmen des Projektes von Michael Grasshoff am Institut für Transportation Design entwickelt. Bildnachweis: HBK/Michael Grasshoff

In enger Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern

  • Institut für Raumfahrtsysteme (iras) der TU Braunschweig (Leitung des Innovationsverbundes)
  • Institut für Konstruktionstechnik (IK) der TU Braunschweig
  • Institut für Transportation Design (ITD) der Hochschule für Bildende Künste (HBK) Braunschweig
  • Institut für Recycling (IfR) der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
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    werden Forschungskernthemen im Bereich autonomer und robuster robotischer Systeme, Materialkonditionierung zur Verarbeitung mineralischer Werkstoffe und Polymere im Weltraum, Funktionspolymere für die Anwendung im Weltraum, Verarbeitung mineralischer Werkstoffe unter Weltraumbedingungen und neuer Recyclingtechnologien für hochgefüllte Polymere erforscht und bearbeitet. Durch Bündelung der vielfältigen Kompetenzen ist der Innovationsverbund damit in der Lage, anspruchsvollen technische und gesellschaftliche Herausforderungen zu bewältigen, nachhaltig neue Schlüsseltechnologien in der Region zu etablieren und eine wichtige Rolle auf nationaler sowie internationaler Ebene über die Verbundlaufzeit hinaus einzunehmen.

    Projektlaufzeit: 01.05.2017 – 20.04.2020
    Förderer und Projektträger


    Mitarbeiter

    Aktuelle Projekte

    3D4Space: Additive Fertigungsverfahren für die innovative Raumfahrt – „Drucken auf dem Mond“ mehr

    Nanofluidik & Partikelmanipulation – Herstellung und Charakterisierung hierarchischer, metrologischer Nano- und Mikrostrukturen mehr

    Processing of nanoparticles out of poorly water-soluble drugs by precipitation and drying using microsystems mehr

    FOR 2021 “Wirkprinzipien nanoskaliger Matrixadditive für den Faserverbundleichtbau“ mehr

    Prozess- Eigenschafts-Beziehungen einer nanopartikulären Beschichtung zur Verbesserung mechanischer Eigenschaften mehr

    Steuerung und Modellierung der Aggregation und Redispergierung gefällter Nanopartikel mehr

    Dynamische Prozessmodelle für die Feinstzerkleinerung und -dispergierung mehr

     

    Abgeschlossene Projekte

    Entwicklung einer Methode zur Messung der Dispergiereigenschaften von Partikelaggregaten und -agglomeraten mehr

    Dispergierung von Nanopartikeln mehr

    Verbundprojekte


    Mikropart – Mikrosysteme für partikuläre Life-Science-Produkte mehr

    Nanostrukturierte Kompositmaterialien – von der Entwicklung in die Produktion mehr

    Virtuelles Institut „Nanotechnologie in Polymerkompositwerkstoffen“ mehr

    BMBF-Projekt „Industrielle Sol-Herstellung und Beschichten von flexiblen Trägersubstraten mit nanoskaligen Sol-Gel-Materialien (SolGel)“ mehr