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TU Berlin und JPM Silicon erhalten Forschungsförderung der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR zur Fertigung von Solarzellen mit Mond-Regolith

Der Bau einer Mondbasis als Ausgangspunkt für die weitere Erforschung des Weltraums sowie zukünftige Marsmissionen ist eines der Kernelemente der derzeitigen internationalen Weltraumstrategien. Ein zentraler Bestandteil ist dabei eine möglichst autarke Energieversorgung einer zukünftigen Mondstation. Die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) fördert jetzt im Rahmen des Programms „Forschung und Exploration“ mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) das Verbundvorhaben „SoMo – Ein innovatives Herstellungsverfahren für Solarzellen aus Mond-Regolith“ zwischen der JPM Silicon GmbH und dem Institut für Luft- und Raumfahrttechnik der TU Berlin.

Dr. Thomas Driebe von der Deutschen Raumfahrtagentur zur Förderung:

“Die Beteiligung an europäischen Mondmissionen sowie dem Artemis-Programm der NASA ist bereits heute ein wichtiger Beitrag Deutschlands in der Weltraumforschung und Exploration. Eine bemannte Mondbasis rückt dabei in greifbare Nähe und somit auch die Frage nach der Versorgung mit Rohstoffen und Energie. Die Photovoltaik spielt hierbei eine entscheidende Rolle. Mit dem Vorhaben sehen wir eine hervorragende Schnittmenge zwischen Weltraumforschung und dem weiteren Ausbau der terrestrischen Photovoltaik, so dass wir mit vielversprechenden Ergebnissen auch dem Schritt in den Weltraum selbst entgegensehen.”
 

Vor-Ort-Produktion ersetzt den kostspieligen Transport durch Raketen

Um die Nachhaltigkeit einer Mondmission zu erhöhen und ihre Kosten zu senken, ist die Entwicklung von ISRU-Technologien eine Priorität für die zukünftige Erforschung des Mondes. ISRU steht für "In-situ Resource Utilization" (Nutzung von In-situ-Ressourcen). Es handelt sich dabei um die Erzeugung von Produkten und Betriebsstoffen (wie Wasser, Sauerstoff, Bauprodukte oder Elektrizität) aus In-situ-Materialien und -Ressourcen (wie Mondregolith - oder Mondstaub - und Sonnenlicht). Diese Technologien können dazu beitragen, die Mission mit den benötigten Materialien und Verbrauchsgütern zu versorgen, die andernfalls mit großem Aufwand von der Erde geliefert werden müssen. Derzeit kostet der Transport von einem Kilogramm Material zum Mond rund eine Million Euro. Die Energieversorgung durch lunare Ressourcen für eine zukünftige Mondbasis ist daher ein Schwerpunkt der Weltraumforschung.

Das SoMo-Projekt will einen Beitrag zu dieser Forschung leisten, indem es den weithin verfügbaren Mondstaub als Rohstoff für die Herstellung von Solarpaneel auf dem Mond nutzt. Die im SoMo-Projekt angewandte Herstellungstechnik ermöglicht die Produktion von Siliziumzellen unter Verwendung zweier auf dem Mond weithin verfügbarer Ressourcen: das Mondregolith für die Herstellung von Glassubstraten und das UV-Licht. Das Endprodukt ist eine Siliziumzelle auf einer Pufferschicht aus Aluminiumoxid. Damit sind die ersten Schritte in Richtung einer nachhaltigen Produktion voll funktionsfähigen Solarzellen auf dem Mond getan.

Das notwendige Glassubstrat wird von dem Institut für Luft- und Raumfahrttechnik der TU Berlin hergestellt. Aus einem dort produzierten Simulanten für Mondregolith – der Mondstaub – wird Glass geschmolzen und für die weitere Verarbeitung durch die JPM Silicon GmbH vorbereitet. Die JPM Silicon GmbH erzeugt aus dem Glassubstrat eine Siliziumschicht, welche dann zu einer Solarzelle umgewandelt wird. Ziel der Vorhabens ist, eine möglichst autarke Energieversorgung für Explorationsvorhaben auf dem Mond zu gewährleisten und gleichzeitig eine angemessene Effizienz der Solarzelle zu erhalten.