Die Zahl der Satelliten im Erdorbit wird sich in den kommenden Jahren vervielfachen. Die rasende Kommerzialisierung des Alls, die neue Services in den Bereichen Telekommunikation, Erdbeobachtung sowie der weltraumgestützten Forschung umfasst, bringt auch viele Start-ups auf den Plan.

Doch Technologien zu entwickeln, die tatsächlich ihren Weg ins All finden, ist aufwendig und teuer. Ein Unternehmen, das es geschafft hat, ist im kleinen Ort Holzhausen nahe Wels beheimatet: Peak Technology arbeitet hier an Leichtbaukomponenten und Hochdrucktanks, die in Satelliten und Transportraketen zum Einsatz kommen.

Das Unternehmen kommt ursprünglich aus dem Rennsport. Von dort rührt nicht nur ein Teil der technischen Expertise. Das solide Standbein hilft letztendlich auch mit, dass man sich die Raumfahrtentwicklungen leisten kann. Gründer und Geschäftsführer Dieter Grebner war Entwicklungsingenieur bei Sauber in der Formel 1 und arbeitete danach bei einem deutschen Zulieferer, bevor er sich 2007 selbstständig machte.

Aus der Garage

"Am Anfang stand eine Garage, ein Computer, ein Mitarbeiter", schildert der Gründer. Heute beschäftigt das Unternehmen rund 120 Mitarbeiter. Das Geschäft mit Leichtbaukomponenten, die bisher etwa an Teams der Formel 1, der Formel E und des 24-Stunden-Rennens von Le Mans gingen, macht weiterhin das Gros des Umsatzes aus, der zuletzt bei 14 Millionen Euro lag.

Das Unternehmen hat etwa ein Zündgehäuse aus Faserverbundwerkstoffen für eine Stufe der europäischen Vega-C-Rakete entwickelt, die – nach vielen Verschiebungen – ab 2022 Lasten in den erdnahen Orbit bringen soll. Bei den hohen Frachtkosten bei Flügen in den Orbit – nach wie vor mehrere Tausend Euro pro Kilo – ist Leichtbau eine wichtige, weil geldsparende Strategie.

Das Gehäuse ist mit einem Feststofftreibstoff gefüllt, der beim Einsatz per Elektroimpuls gezündet wird. Bauteile wie dieses haben enorm hohe Anforderungen hinsichtlich Druck und Erosionsresistenz und wurden bisher aus Metall gefertigt.

Die Leichtbauvariante aus Oberösterreich entstand durch ein Verfahren, bei dem ein Faden aus Faserverbundmaterial in komplexen, eigens programmierten Mustern um eine Form "gewickelt" wird. Ebenfalls von Peak Technology stammt ein in der Vega-Serie eingesetzter Titan-Hitzeschild. Das Unternehmen ist der bisher einzige Zulieferer für diese Raketen aus Österreich.

Wasserstofftanks

Auch für das deutsche Raumfahrt-Start-up Isar Technologies, das eine zweistufige Rakete entwickelt, um Satellitenkonstellationen günstig in den Orbit zu schießen, werden Elemente wie Interstage-Strukturen und Triebwerksaufhängungen gebaut. Ein weiterer Fokus der Entwickler von Peak Technology liegt dagegen auf mit Kohlenstofffasern ummantelten Tanks, in denen Gase wie Wasserstoff, Helium, Sauerstoff, Xenon oder Krypton mit hohem Druck gespeichert werden. "Das ist ein Bereich, in dem wir – zumindest in Europa – Marktführerschaft anstreben", sagt Grebner.

Die Tanks bestehen aus einer gasdichten metallischen Innenhülle, die von einer druckfesten Karbonfaserstruktur umgeben ist. "Unsere Stärke dabei ist, dass wir die Innenhüllen – in unserem Fall bestehen diese Strukturen aus Aluminium – extrem dünnwandig fertigen können. Wir drücken die Wandstärke auf 0,3 Millimeter, das ist nur wenig mehr als bei einer Cola-Dose", sagt Grebner. Die "Dose" ist hier allerdings etwa eineinhalb Meter groß.

Die Fähigkeiten des Unternehmens sind aber durchaus hart erkauft, lässt der Geschäftsführer durchblicken: "Wir haben allein drei Jahre daran gearbeitet, Aluminium in Raumfahrtqualität schweißen zu können. Das war ein Wahnsinnsprojekt, das wir völlig unterschätzt hatten." Generell musste die Ausfallsicherheit von Komponenten – auch im Vergleich zur Formel 1 – noch einmal maßgeblich hochgeschraubt werden, um eine Tauglichkeit für die Raumfahrt zu erreichen.

Bei vielen Forschungsarbeiten kooperieren die Holzhausner mit wissenschaftlichen Partnern – etwa mit der FH Oberösterreich Campus Wels oder dem Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen des Austrian Institute of Technology (AIT). Eine Reihe von Projekten, in die Peak Technology involviert ist, wird von der Förderagentur FFG unterstützt. Allein aus dem Titel Forschungsprämie konnte Peak Technology zuletzt knapp 333.000 Euro geltend machen. Im Vor-Corona-Geschäftsjahr 2018/19 (30. Juni 2019) waren es laut Jahresabschluss 467.886 Euro gewesen.

Bis zum Verglühen

In Forschungsprojekten mit der europäischen Raumfahrtagentur Esa arbeitet man unter anderem daran, dass die hochfesten Treibstofftanks der wachsenden Satellitenschar im Orbit nach Ende ihres Einsatzes nicht auf der Erde landen und hier zum Müllproblem werden.

Grebner: "Wir konnten Bauweise und Werkstoffe patentieren, die dafür sorgen, dass die Tanks bei Wiedereintritt in die Erdatmosphäre vollständig verglühen." Das sei materialtechnisch eine der größten Herausforderungen, der geringe Sauerstoffanteil in der oberen Atmosphäre mache es schwierig, die Tanks zum Verglühen zu bringen.

Damit ist klar: Das Weltraumgeschäft ist extrem kapitalintensiv, die Investitionen in Materialforschung und Prozessentwicklungen sind hoch und zeitintensiv. Bis zur Realisierung eines speziellen Auftrags können Jahre vergehen.

Innovationen finanzieren

Diese Zeitspanne ist mit den erwirtschafteten Gewinnen bei weitem nicht zu stemmen, Wachstum und Innovationen müssen finanziert werden. Die Umsätze in der Raumfahrtsparte gibt Grebner mit einer Größenordnung von rund acht Millionen an.

Auf Risikokapitalgeber hat der frühere Formel-1-Entwicklungsingenieur bis dato dennoch verzichtet. "Wir stehen bei Zukunftstechnologien erst am Anfang, das ist eine enorme Chance für Österreich", wirbt Grebner für mehr Mut und Engagement der heimischen Forschungspolitik. Die Bedeutung innovativer Technologien, wie sie in der Raumfahrt angewendet werden, werde weiter ansteigen.

Die Errungenschaften kommen freilich nicht nur im Weltraum zum Einsatz, sondern auch in der Mobilität auf der Erde, etwa in der Komponentenfertigung für Elektromotoren oder in Speichern für Flüssigwasserstoff. "Wir sind ja erst in der zweiten Generation von Elektroautos", sagt Grebner, da werde sich noch einiges an Entwicklung tun.

Mehr Engagement

Auch deshalb wünscht sich Peak-Chef Grebner mehr Engagement der Politik: "Es ist wichtig, mehr in die Offensive zu gehen und das vorhandene Potenzial in Österreich weiter auszuschöpfen." Das Esa-Engagement Österreichs scheint diesbezüglich in der Tat ausbaufähig. Vom Mehrjahresbudget, das die EU-Ministerkonferenz 2019 im Volumen von 14,4 Milliarden Euro beschlossen hat, kommen von Österreich – im Rahmen des Pflichtanteils gemäß Bruttoinlandsprodukt – gerade einmal 190 Millionen Euro.

Der Großteil geht in Satellitenprogramme und Erdbeobachtung, Raketenwissenschaft spielt eine untergeordnete Rolle. Das war damals den Zwängen der Übergangsregierung geschuldet, die nur über gedeckelte Budgets verfügte. Eine Nachzeichnung bewirkte zwar eine Aufstockung um rund sechs auf 91 Millionen Euro, das erwünschte Budget von 120 Millionen Euro wurde damit aber nicht erreicht. (Alois Pumhösel, Luise Ungerboeck, 14.6.2021)