Mit Spitzenforschung die Zukunft der Raumfahrt gestalten

»New Space« steht für eine neue dynamische und innovative Ära der kommerziellen Raumfahrt, angetrieben von privaten Unternehmen und revolutionären Technologien. Die Fraunhofer-Gesellschaft ist in Europa ein zentraler Akteur in diesem Bereich und trägt mit ihrer Spitzenforschung in den Bereichen neue Materialien, Satellitenkommunikation, Erdbeobachtung und autonome Systeme maßgeblich zur Weiterentwicklung und Erfolg von New Space bei. So ist beispielsweise am 15.8.2024 der Fraunhofer-Satellit »ERNST« erfolgreich gestartet.

Das Fraunhofer ISC bringt hier seine Kompetenzen in den Bereichen Materialien und Werkstoffe sowie Digitalisierung ein. Ein wichtiger Meilenstein war die Gründung einer gemeinsamen Arbeitsgruppe mit dem Fraunhofer EMI am ISC Campus in Würzburg Ende 2023. Wir kooperieren bereits in mehreren New Space-Projekten gemeinsam mit anderen Fraunhofer-Instituten.

Willkommen im Zeitalter des New Space

Im Bereich der Luft- und Raumfahrt werden aktuell in verschiedenen Projekten beispielsweise Satellitenkonstellationen für neue kommerzielle Dienstleistungen und wissenschaftliche Anwendungen aufgebaut. Dabei stehen u.a. die Entwicklung intelligenter Systeme oder moderne Fertigungsverfahren im Fokus, bei denen das Team der Fraunhofer ISC Digital-Gruppe am Aufbau robotergestützter und digitalisierter Technikplattformen mitarbeitet.

Fraunhofer-Satellit »ERNST« startet ins All

Videobeitrag der Tagesschau / 17. August 2024

Projektbeispiele im Bereich New Space

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Net pioneer

»NeT pioneer« auf dem Weg zu einer digitalen NewSpace-Teststraße

Dieses Projekt zielt darauf ab, die Entwicklung und Produktion von NewSpace-Technologien zukünftig effizienter, schneller und kostengünstiger zu gestalten. Dafür sollen innovative technische Ansätze und Testmethoden untersucht werden im Hinblick auf Chancen und Herausforderungen, die sich durch die Verwendung moderner Ansätze bezüglich Digitalisierung, Standardisierung, Automatisierung und Remoteassistenz ergeben.

New Space Project for Fast Future Testing

Angesichts der wachsenden Entwicklung des NewSpace-Sektors und der derzeitigen Position Deutschlands hinter führenden Nationen, adressiert dieses Projekt eine kritische Lücke in den vorhandenen Testfähigkeiten und -kapazitäten. Durch die Optimierung der Testumgebungen und die Anpassung an neue Marktanforderungen soll nicht nur die Qualität und Zuverlässigkeit zukünftiger Satelliten des NewSpace-Sektors verbessert werden, sondern auch die Grundlage für eine führende Rolle Deutschlands in der zukünftigen Raumfahrtindustrie gelegt wird.

Das ISC-Digital-Team steuert in »NeT pioneer« seine Expertise beim Aufbau robotergestützter und digitalisierter Technikplattformen bei.

Digitale Transformation @Fraunhofer ISC

VLEO Demonstrator

Kleinsatellitenlösungen für Erdbeobachtungs- und Telekommunikations-Anwendungen im VLEO

VLEO Very Low Earth Orbit — © AI-generated by DALL-E

In diesem gemeinsamen Projekt zwischen Instituten der Fraunhofer Gesellschaft (FhG) und dem Zentrum für Telematik (ZfT) werden zwei Zielsetzungen verfolgt: auf der technischen Seite wird der besonders spannende Zukunftsbereich von Anwendungen von Nano- und Mikrosatelliten im VLEO näher untersucht, bei dem die Partner signifikante Synergien zwischen den jeweiligen Schwerpunktfeldern nutzen, um gemeinsam anwendungsrelevante Lösungen im VLEO zu erschließen. Dazu wurden komplementäre Kompetenzen der Fraunhofer-Gesellschaft mit ihren Instituten EMI, ISC, IIS unter Beteiligung des IOF gebündelt. Auf der strategischen Ebene soll damit der Standort Würzburg gestärkt werden um sich als führendes Forschungs- und Innovationszentrum für alle relevanten Kleinsatellitenklassen und -anwendungen zu etablieren.

Im Projekt bringt das Fraunhofer EMI sein Know-how bei Erdbeobachtungsnutzlasten, deren Datenverwertung und größeren Kleinsatellitenplattformen bis zu Mikro-Satellitensystemen ein.

Das Fraunhofer ISC forscht am Einsatz neuer Materialien und Strukturen mit Funktionsintegration und an Lösungen zur Steigerung der Widerstandsfähigkeit der eingesetzten Materialien für den Einsatz in der anspruchsvollen Weltraumumgebung.

Das Fraunhofer IIS trägt Innovationen im Bereich der Kommunikationsnutzlasten und -anwendungen bei.

Das Fraunhofer IOF ist Zulieferer für Know-How und Technologie bei Optiken für Raumfahrtanwendungen in weltweit einzigartiger Qualität.

Mit diesem Forschungsteam steht der Industrie ein Partner für die Erforschung und Entwicklung von kommerziellen »New Space«-Lösungen für extrem niedrige Erdumlaufbahnen zur Verfügung.

StellarHeal

»StellarHeal« für bessere Wundheilung im Weltraum und auf der Erde

In der Raumfahrtmedizin führen fibrotische Wundheilungsprozesse unter Schwerelosigkeit und erhöhter Strahlenbelastung oft zu verzögerter Heilung und verstärkter Narbenbildung, was die Gesundheit und Funktionsfähigkeit von Astronauten wesentlich beeinträchtigt.

»StellarHeal«, ein gemeinsames Vorhaben des Fraunhofer ISC, des Fraunhofer ITEM und des ILK Dresden unter der Leitung von Dr. Dieter Groneberg, entwickelt eine revolutionäre kryokonservierbare zell-basierte Lösung zur Ersten Hilfe und Verbesserung der Wundheilung im Weltall, die auch zur Behandlung chronischer Krankheiten auf der Erde eingesetzt werden kann.

Unsere Lösung »StellarHeal« nutzt ein blutungsstillendes Material kombiniert mit einem kryokonservierbaren Hydrogel sowie Zellen, die aus Astronautenstammzellen gewonnen werden. Während des Heilungsprozesses im Weltraum können dadurch fibrotische Prozesse, die eine Wundheilung stören, vermieden und die Regeneration beschleunigt werden.

Die Vorteile für die Raumfahrt sind enorm:

problemlose Selbsthilfe
schnellere Genesung der Astronauten
geringeres Infektionsrisiko
fibrosefreie Wundheilung
vollständig abbaubar durch bioresorbierbares Material

Doch auch auf der Erde bietet die Entwicklung immense Vorteile, insbesondere bei der Behandlung von chronischen Wunden wie diabetischen Beingeschwüren und Dekubitus. In Deutschland leiden über 4 Millionen Menschen an solchen Wunden, die jährlich Kosten von etwa 8 Milliarden Euro verursachen. Weltweit könnten die Kosten bis 2030 auf 29,57 Milliarden USD ansteigen.

In-vitro-Hautmodelle

Renacer^®-Fasersysteme

Strategisches Forschungsfeld New Space am Fraunhofer ISC