Der aus einem Waldstück in der Lüneburger Heide aufsteigende Qualm ist ein Lichtblick, obwohl er eigentlich einen Fehlschlag markiert. Das neue Triebwerk, das die Studenten der „Experimentalraumfahrtinteressengemeinschaft e.V.“, oder kurz ERIG, stolz vorführen wollen, zündet nicht. Deswegen verdampft der Oxidator unverbraucht und nebelt den Teststand ein. Aber das macht nichts. Komplizierte und anspruchsvolle Technik funktioniert niemals auf Anhieb. Und es ist ein sehr kompliziertes und sehr anspruchsvolles System, dem sich die jungen Ingenieure unbemerkt von der breiten Öffentlichkeit in ihrer Freizeit widmen.

Der Ort, an dem ich den Testlauf beobachte, hat eine Geschichte. Er hat vor allem eine Geschichte und von dieser schwärmen die Chefs der dort stationierten gut fünfzig Wissenschaftler und Techniker noch immer. Alte Karten aus den 1930er Jahren werden präsentiert, die das Gelände in der Nähe des kleinen Dörfchens Trauen so zeigen, wie es Eugen Sänger einst einrichtete, als er dort mit der Forschung an Raketenflugzeugen begann. Von Wernher von Braun wird berichtet, der den Standort einmal besuchte, um sich mit Sänger auszutauschen, was aber nicht zu einer Kooperation der beiden Heroen deutscher Raumfahrttechnik führte.

Natürlich hat niemand, der heute dort an Höhenforschungsraketen und U-Boot-Rettungssystemen arbeitet, diese Zeiten selbst erlebt. Aber manche wünschen sich die glorreichen 1960er und 1970er Jahre zurück, in denen das Füllhorn staatlicher Mittel über der deutschen Raumfahrtindustrie ausgegossen wurde, um die Europarakete zu konstruieren, aus der später die Ariane hervorging. Damals war in Trauen noch richtig viel los. Bald darf man auf dem heute mehr wie ein Freilichtmuseum im Grünen dahinschlummernden Areal immerhin die Tanks der Oberstufe der Ariane 6 testen, sie bis zum Zerbersten beanspruchen, denn dort ist alles machbar, was laut und schmutzig daherkommt. Jahrzehntelange Probeläufe von Raketenmotoren, allerlei Brandversuche und der Umgang mit toxischen Treibstoffen haben ihre Spuren im Boden hinterlassen. Die nicht mehr zu beseitigen sind. Besondere Umweltauflagen gibt es daher in Trauen nicht und es wird sie auch nicht geben. Ein Test- und Erprobungsgelände dieser Art findet sich in Deutschland sonst nur noch in Lampoldshausen, wofür ebenfalls Sänger verantwortlich ist. Aber Raketenflugzeuge werden mittlerweile woanders gebaut.

Auf neuen Wegen ins All

Als Domäne staatlich gelenkter und finanzierter Projekte, die politischen Zwecken oder der Grundlagenforschung in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen dienen, findet die Eroberung des Weltraums bislang nur in Schrittgeschwindigkeit statt. Die „New Space“-Bewegung möchte das ändern. Mit einem Ansatz, dessen Wurzeln in die 1990er Jahre zurückreichen, der aber erst in den letzten Jahren richtig Fahrt aufnahm, als das Geld aus dem Silicon Valley auf eine Heerschar kompetenter Wissenschaftler, Techniker und Ingenieure traf, die nach der Einstellung des Space-Shuttle-Programms ohne Perspektive zurückblieben. Knapp hundert kleinere und größere mittelständische Unternehmen sind aus diesem Impuls entstanden, alle sitzen sie in den USA und alle eint die neue Perspektive, aus der sie die Raumfahrt betrachten. Da geht es nicht mehr um symbolische Demonstrationen technischer Leistungsfähigkeit, da geht es nicht mehr um Erkenntniszuwachs, da geht es auch nicht um die Rettung der Welt, sondern allein um die Frage, wie man im Weltraum Geld verdienen kann. Kommerzialisierung lautet das Schlagwort und an den dazu erforderlichen Einfällen für marktfähige Angebote mangelt es den risikobereiten Technologie-Milliardären nicht. Um diese zu realisieren, streben sie wie jeder erfolgreiche Unternehmer den gezielten Regelbruch an.

Mehrstufige, hochgezüchtete Wegwerfraketen, an denen jahrelang geschraubt wird, deren Start Monate der Vorbereitung kostet und die sich nach Verwendung fast vollständig in Luft auflösen, sind vor allem eine schöne Arbeitsplatzsicherungsmaßnahme für große Luft- und Raumfahrtkonzerne, die solche Produkte staatlichen Agenturen verkaufen können, ohne Effektivitäts- und Effizienzansprüche zu befriedigen. New Space benötigt einen anderen Zugang ins All. Billig und flexibel sollte er sein, viele Starts in kurzen Zeiträumen zu weit geringeren Kosten als bisher ermöglichen. Raketen im konventionellen Design, die in Teilen oder gar komplett wieder auf der Erde landen, um aufgetankt und erneut genutzt werden zu können, haben sowohl Blue Origin mit seiner New Shepard, als auch SpaceX mit seiner Falcon 9 bereits erfolgreich demonstriert und eingesetzt.

Virgin Galactic und XCor arbeiten an Raketenflugzeugen, die nicht nur Weltraumtourismus oder interkontinentale Schnelltransporte ermöglichen sollen, sondern auch als „Unterstufe“ für den Transport von Satelliten dienen können. Entweder setzt man die Orbiter in etwa 100 Kilometern Höhe aus der Ladebucht frei, damit diese mit ihren eigenen Triebwerken in die geplante Umlaufbahn vorstoßen können, oder man startet von dort kleinere Raketen, die unter dem Bauch des Fluggerätes hängend erst in großen Höhen abgeworfen und gezündet werden. Ein Konzept, das auch mit herkömmlichen Flugzeugen sehr gut funktioniert, wie Orbital ATK mit der Pegasus belegt, deren Ansatz The Spaceship Company mit dem Launcher One nacheifert.

Vom Hardware- zum Diensteanbieter

Natürlich, so mag man einwenden, ist das konventionelle Geschäftsmodell der klassischen Raumfahrtindustrie vor allem auf Sicherheit ausgelegt. Ein Träger ist auch deswegen ein teures Geschöpf, weil man das Verlustrisiko für seine ebenso wertvolle Nutzlast minimieren möchte. Aber muss denn ein Satellit grundsätzlich auf eine lange Lebensdauer unter den harschen Bedingungen des freien Weltraums ausgerichtet werden? Muss er denn eine Vielfalt an Funktionen bieten? Muss er denn immer mit aufwendig produzierten Komponenten am Rand der technischen Machbarkeit ausgerüstet sein?

Sicher, der Ansatz, speziell für Weltraumanwendungen neuartige Materialien und hochgezüchtete elektronische und mechanische Komponenten zu entwickeln um diese anschließend in terrestrische Anwendungen zu transferieren, war in der Vergangenheit durchaus erfolgreich. Aber einfacher wäre es, das All mit dem zu bestücken, was wir schon haben. Da ist ein Satellit dann kein ausgereiftes Einzelstück mehr, sondern ein aus Standardteilen schnell und billig gefertigtes Wegwerfprodukt. Das auch mal bei einem Fehlstart eines der neuen Trägersysteme verloren gehen darf, ohne gleich ein Projekt um Jahre zurückzuwerfen oder gar ganz zu gefährden. Ihn auf einen spezifischen Einsatzzweck auszurichten spart zudem erheblich an Masse und Gewicht, was die Transportkosten weiter reduziert. Konstellationen, die aus dutzenden, hunderten oder gar tausenden Mini- (Masse unterhalb 500 Kilogramm), Mikro- (weniger als 100 Kilogramm) oder Nanosatelliten (weniger als 10 Kilogramm) bestehen und ihren Service in globaler Abdeckung offerieren, gelangen so erst in den Bereich der Wirtschaftlichkeit.

So könnte in einigen Jahren ein Raketenflugzeug im Scheitelpunkt seiner Flugkurve, auf der 50 Passagiere in zwei Stunden von Berlin nach Sydney fliegen, zehntausende fingernagelgroße Orbiter aussetzen, die in 200 Kilometern Höhe ihren Job machen. Und wenn diese dann nur wenige Monate oder gar Wochen überleben, ist das sogar vorteilhaft, da eine neue Variante womöglich bereits zur Verfügung steht. Heute hinken Satelliten oft dem Stand der Technik hinterher, weil Innovationen während der jahrelangen Planungs- und Konstruktionszeit nicht berücksichtigt werden konnten. New Space aber überträgt das Geschäftsmodell der Softwareindustrie auf orbitale Hardware. Man schickt bereits die Betaversion in den Einsatz und toleriert kleinere Fehler und Probleme, da deren Behebung länger dauern würde, als die Herstellung einer modifizierten und verbesserten Folgegeneration. New Space definiert auf diese Weise das Selbstverständnis der Branche neu. Raumfahrtunternehmen mutieren von Manufakturen extrem hochwertiger Apparate zu Anbietern extrem wertvoller Dienstleistungen.

Die aktuell 66 Iridium-Satelliten, deren Installation 1997 begann und die nichts anderes können, als von jedem Punkt auf der Welt eine Telefonverbindung zu jedem anderen herzustellen, stellen einen Vorreiter dieser Entwicklung dar. Orbcomm, zur selben Zeit entstanden, betreibt 30 Orbiter nur zu dem Zweck, kurze Textnachrichten (SMS) zu übermitteln. Die Konstellation dient der Maschine-zu-Maschine-(M2M)-Kommunikation und offeriert Möglichkeiten zur Containerverfolgung oder zur Zustandskontrolle von Fabrikationsanlagen und Spezialfahrzeugen.

Mit 175 selbstentwickelten Nanosatelliten, die jeweils nur vier Kilogramm wiegen, zeigt PlanetLabs die Möglichkeiten der Miniaturisierung und Spezialisierung auf. Das Unternehmen bietet seinen Kunden aktuelle und hochauflösende Aufnahmen von jedem gewünschten Ort der Erde im normaloptischen und infraroten Spektralbereich, gerne auch als Zeitreihe. Mittlerweile hat man sich durch den Kauf der Unternehmen Blackbridge mit seinen fünf RapidEye-Satelliten und TerraBella mit einem weiteren Dutzend Orbitern erweitert und einen langfristigen Liefervertrag mit Google abgeschlossen.

Im Jahr 2012 gründete sich auf der britischen Kanalinsel Jersey das Unternehmen WorldVU, das mittlerweile unter dem Namen OneWeb firmiert. Seine Pläne zur Bereitstellung eines Internetzugangs für jeden Erdenbürger fanden die Unterstützung von Unternehmen wie Virgin, Qualcomm, Airbus, Coca Cola, Bharti, Hughes, Intelsat und Salinas, deren jeweilige Geschäftsführer zum Teil auch Aufsichtsratsposten bei OneWeb einnehmen. Mehr als eine Milliarde Dollar an Kapital wurden auf diese Weise generiert. Schon Ende 2017 soll die Stationierung der ersten von insgesamt 648 Satelliten beginnen, die in einer speziell zu diesem Zweck errichteten Fabrik in Florida auf Basis eines für die Raumfahrt neuartigen Massenproduktionsverfahrens hergestelltwerden. Mit fünfzig Megabit pro Sekunde können Nutzer, die sich die notwendigen Empfangsgeräte anschaffen, dann von überall aus surfen. Aufgrund der großen Nachfrage plant OneWebbereits die nächste Ausbaustufe, die 1.972 zusätzliche Orbiter umfassen wird.

Elon Musk wäre nicht er selbst, wenn er nicht die Absicht hätte, auch dieses Vorhaben noch zu übertreffen. Durch mehr als 12.000 künstliche Trabanten möchte SpaceX eine Download-Bandbreite von einem Gigabit pro Sekunde bieten. Die Dimension solcher Pläne zeigt sich in der Relation zur Gesamtzahl aller derzeit aktiven Satelliten, die bei ungefähr 3.500 liegt. Und trotzdem vermögen solche Konzepte die flächendeckende Versorgung mit schnellen Internetzugängen vielleicht eher und kostengünstiger herzustellen, als eine erdgebundene Glasfaser-Infrastruktur, über die man in Deutschland seit Jahren ohne Fortschritt diskutiert.

Wirtschaftsraum Weltraum

Bei diesen Konstellationen enden die Visionen der New Space Bewegung nicht. Über Weltraumtourismus sollte man sprechen, über Habitate im Orbit, wie sie der Hotelmagnat Robert Bigelow plant und testet. Man könnte seine aufblasbaren Wohn- und Arbeitsmodule an großen Gitterstrukturen anbringen, die in der Umlaufbahn mit Verfahren der additiven Fertigung entstehen. Was erheblich einfacher und materialeffizienter ist, als sie auf der Erde zu errichten und dann Stück für Stück ins All zu bringen. Denn was erst vor Ort entsteht, muss lediglich den Belastungen in der Mikrogravitation und nicht der Erdschwerkraft oder gar den hohen Beschleunigungen beim Transport standhalten. Auch die erforderlichen Rohstoff- und Versorgungslieferungen sind minimierbar. Man könnte ausgediente Systeme wiederverwerten, statt sie in der Erdatmosphäre verglühen zu lassen. Oder gleich Ressourcen von erdnahen Asteroiden gewinnen, wie dies Unternehmen wie Planetary Ressources und Deep Space Industries planen.

Denn fast alles, was man braucht, findet man dort, ob Wasser, das nicht nur zum Trinken und Waschen, sondern in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt zusätzlich zur Treibstoff- und zur Atemluftversorgung taugt, ob Kohlenstoff, Stickstoff, allerlei Mineralien und vor allem jedes Metall. Gerade die überaus nützlichen Stoffe der Platingruppe, die neben Platin selbst auch Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium und Iridium umfassen, sind in der Erdkruste vergleichsweise rar, weil sie aufgrund ihrer hohen Dichte bereits bei der Entstehung unseres Planeten in den Erdkern sanken. Auf dem Mond und insbesondere auf Asteroiden findet man sie in oberflächennahen Schichten in deutlich höheren Konzentrationen. Besonders Osmium, das seltenste aller stabilen Elemente, könnte ein Kandidat sein, bei dem die Gewinnung im All bald schon zu geringeren Kosten als auf der Erde möglich ist. So mag in einigen Jahrzehnten im Erdorbit und auf dem Mond ein neuer Wirtschaftsraum entstehen, der nicht nur sich selbst, sondern auch noch seinen Heimatplaneten versorgt.

Und wo bleibt Deutschland?

Der Erfolg des Silicon Valley hat nichts mit der besonderen Exzellenz der dort arbeitenden Informatiker zu tun. Fähige Programmierer gibt es überall auf der Welt. Nein, es sind die Unternehmerpersönlichkeiten, die den Unterschied machen. Neue Wirtschaftszweige entstehen dann, wenn sich das Gespür für die Bedarfe der avisierten Zielgruppen, genaue Kenntnisse über die Grenzen des technisch Machbaren und ambitionierte Zieletreffen. Die aus dieser Kombination entstehende Dynamik treibt nun auch die Raumfahrt. Der deutschen Raumfahrtindustrie fehlen vor allem die Ambitionen. Nur wenige, hochspezialisierte und meist sehr kleine Unternehmen werden nach meiner Kenntnis als potentielle Zulieferer von den jungen amerikanischen Raumfahrtfirmen in Betracht gezogen. Nach wie vor aber verfügen wir, den Sängers und von Brauns sei Dank, über exzellente Forschungseinrichtungen, die den globalen Vergleich nicht scheuen müssen. Aus denen kompetenter Nachwuchs hervorgeht, wie beispielsweise die Aktiven der ERIG.

Denen das DLR in Trauen einen Teststand zur Verfügung stellt, mit dem sie ihr neuestes Projekt voranbringen. Ein hybrider Raketenmotor ist das Ziel, der die hohe Schubkraft und einfache Bauweise von Feststofftriebwerken mit der Regelbarkeit von Flüssigkeitsantrieben verknüpft. Die Hybridtechnologie stellt den heiligen Gral der Raketentechnik dar, doch ihr Versprechen, hohe Effizienz bei geringen Kosten mit einfacher Handhabung zu verbinden, konnte sie bislang noch nicht erfüllen. Vielleicht aber starten bald große Jets von norddeutschen Flughäfen, die einen kleinen, hybriden Träger in zehn Kilometern Höhe über der Nordsee abwerfen, dort, wo der bei dessen Zündung entstehende Lärm niemanden stört. Vielleicht transportiert diese Rakete dann Satelliten auf niedrige, polare Umlaufbahnen, die für Konstellationen wie die oben beschriebenen so wichtig sind. Schon richtig, der erste Test einer ersten kleinen Triebwerksversion an einem trüben Vormittag im Februar geht schief. Aber ein Lichtblick ist er trotzdem. Denn der zweite Versuch am selben Tag gelingt. Und immerhin ein deutsches Unternehmen hat das Thema bereits aufgegriffen.