Kräftiger Schub für die Ariane 5: Vom Raumfahrtzentrum Guyana startete am 30. Juli 2021 zum 110. Mal eine Ariane 5 ins All. Die Rakete war mit Teilen von GF Casting Solutions ausgerüstet.
Mit Feingussteilen von GF ins All
GF Casting Solutions produziert komplexe Feingussteile für eine der leistungsfähigsten Raketen der Welt. Im kleinen, aber exklusiven Raumfahrtmarkt spielt GF damit eine wichtige Rolle.
In 36 Kilometern Höhe umkreisen Satelliten die Erde einmal innerhalb von 24 Stunden. Ihre Aufgaben sind vielseitig: etwa Datenübertragungen für Fahrzeuge, Wetterinformationen oder TV-Signale. „Immer mehr Kommunikation und Netzwerke werden über Satelliten abgebildet“, sagt Patrick Costantini, Key Account Manager für den Markt Nordeuropa bei GF Casting Solutions in Novazzano (Schweiz). Weil es dafür mehr und mehr Satelliten braucht, gewinnt auch die Raumfahrtbranche an Bedeutung. Neben grossen Playern wie United Launch Alliance aus den USA oder der europäischen Arianespace SA drängen auch neue und kleinere Unternehmen auf den Markt. In den letzten 20 Jahren wurden durchschnittlich jedes Jahr etwa fünf neue Weltraum-Start-ups gegründet. Beispiele sind Space X von Tesla-Gründer Elon Musk oder Blue Origin von Amazon-Chef Jeff Bezos. Die Unternehmen planen, in den nächsten Jahren Zehntausende Satelliten ins All zu schicken. Mehr als 4’000 Satelliten umkreisen bereits heute die Erde. Trägerraketen wie die Ariane 5 bringen sie an ihren Bestimmungsort in der Erdumlaufbahn. Für den kräftigen Schub zum Start braucht es solide Bauteile – und die liefert GF Casting Solutions.
Patrick Costantini
Position: Key Account Manager für Nordeuropa
Division: GF Casting Solutions
Standort: Novazzano (Schweiz)
Bei GF seit: November 2018
Für den Bereich Feinguss innerhalb der Division hat die Luft- und Raumfahrtindustrie eine grosse Bedeutung, denn sie macht knapp 50 Prozent ihres Umsatzes in diesem Markt aus. Ein Grossteil davon entfällt auf die Luftfahrt. Für Costantini ist es wichtig, möglichst früh schon im Entwicklungprozess mit den Kunden zusammenzuarbeiten: „Wer von Anfang an beteiligt ist, gutes Know-how in der Produktionstechnik bei den Materialien hat, der fertigt auch solch anspruchsvolle Bauteile.“
© ESAHochkomplexe Feingusslösungen
GF Casting Solutions beliefert seit dem Jahr 2007 die ArianeGroup-Standorte in Vernon (Frankreich) und Ottobrunn (Deutschland) mit Feingusslösungen – zum Beispiel Ein- und Auslaufringe, die an der Ober- und Unterseite eines Ariane-5-Triebwerks angebracht werden. Die Ariane 5 ist eine der leistungsfähigsten europäischen Trägerraketen. Sie transportiert schwere Nutzlasten wie Satelliten und Raumfahrzeuge ins All. „In der Raumfahrt sind die Bauteile sehr gross, massiv und extrem komplex“, erklärt Costantini. Vom Auftrag des Kunden bis zur Lieferung dauert es im Schnitt 50 Wochen, weil viele Arbeitschritte sowie viele Prüfschritte eingehalten werden müssen.
Um die strengen Vorgaben an Geometrie, Material und Gewicht zu erfüllen, setzt GF in Novazzano auf die Feingusstechnik: „Wir nutzen das Wachsausschmelzverfahren. So haben wir die Möglichkeiten, Legierungen zu giessen, die mit dem normalen Sandguss oder Stahlguss weder in der Qualität/Präzision noch als Legierung so möglich sind“, sagt Costantini. Alle GF Komponenten für den Raketenantrieb der Ariane 5 enthalten spezielle Chrom-Nickel-basierte Legierungen, die im Umfeld sehr hoher Temperaturen (bis zu 1’800 Grad Celsius) eingesetzt werden können und Drücke von mehr als 100 Bar aushalten. Zudem sind sie korrosionsfrei und gut schweissbar.
„Ich sehe GF Casting Solutions als eines der führenden Feingussunternehmen in der Raumfahrtindustrie.“
Patrick Costantini, Key Account Manager für Nordeuropa
Seit 2007 hat GF über 520 Feingusslösungen an die ArianeGroup geliefert, unter anderem Bauteile wie Lox Dom – eine Applikation für flüssigen Sauerstoff, der neben dem Wasserstoff als Treibstoff für die Rakete eingesetzt wird. Von einem einzelnen Bauteil werden allerdings nie mehr als zehn Stück im Jahr benötigt. Im Durchschnitt startet die Ariane sechs Mal im Jahr. „Das ist die Herausforderung bei den Teilen in der Raumfahrt, es gibt keine Serienproduktion“, sagt Costantini.
Der Umsatz der Satellitenindustrie hat sich in den letzten zehn Jahren fast verdoppelt. Dennoch sagt Patrick Costantini: „Auf dem Markt zeichnet sich momentan kein starker Trend im Wachstum bei unserem Kunden ab.“ Dies liegt daran, dass immer mehr private Raumfahrtunternehmen mit kleinen Raketen arbeiten. Deren Starts kosten einen Bruchteil dessen, was ein Arianestart kostet. Allerdings können sie auch – im Gegensatz zur Ariane 5 mit 6,8 Tonnen Nutzlast – nur bis zu 50 Kilogramm in den Orbit transportieren.
Ein echtes Schwergewicht
Die Ariane 5 wiegt 780 Tonnen, jedes Bauteil von GF Casting Solutions zwischen 10 und 60 Kilogramm. Mehr beeindruckende Zahlen lesen Sie hier.
© ESAMit einem Boost in die Zukunft
GF Teile starten auch in Zukunft regelmässig ins All, denn alle GF Komponenten aus der Ariane 5 werden auch in deren Nachfolgerin Ariane 6 verbaut. Diese wird sogar 11,5 Tonnen ins Weltall transportieren können. GF Casting Solutions in Novazzano hat einen Auftrag für neun weitere Teile für eine Turbopumpe erhalten, die künftig in der Ariane–5-Rakete und auch in der Ariane 6 eingesetzt werden. Der erste Start ist für Dezember 2022 vom Raumfahrtzentrum Guayana bei Kourou (Französisch-Guayana) geplant. Patrick Costantini sieht GF Casting Solutions auch in Zukunft als eines der führenden Feingussunternehmen in der Raumfahrtindustrie. „Für grössere Gussunternehmen sind die Stückzahlen zwar gering, doch entscheidend ist das massgeschneiderte Know-how von GF Casting Solutions.“
30 Mio. PS Leistung
Mit einer Geschwindigkeit von 8 Kilometern pro Sekunde fliegt die Ariane 5 ins All. Sie erreicht mehrfache Schallgeschwindigkeit.
© ESA