AlSa – Aluminium Harness for Satellite

Lightweight Satellite

Laufzeit des Vorhabens: 01.04.2016 – 31.03.2018

Schliff einer Krimpung 500µm

Der Übergang von Kupfer zu Aluminium beim Einsatz in Kabelbündeln stellt einen Paradigmenwechsel in der Satellitentechnik dar. Die Verwendung dieses erheblich leichteren Leitermaterials birgt einen Kostenvorteil in Höhe von bis zu mehreren Millionen Euro pro Satellit.

Bis heute wird in der Raumfahrt überwiegend Kupfer als Stromleitungsmaterial eingesetzt. Aluminium weist jedoch ein ca. doppelt so hohes Verhältnis von elektrischer Leitfähigkeit zu Dichte auf, so dass hier ein Gewichtseinsparpotenzial von bis zu 50 % besteht. Auch steigen die bereits hohen Kupferpreise in den letzten Jahren weitaus schneller an, als die von Aluminium-Legierungen und es ist zu erwarten, dass diese Entwicklung weiter anhält.

Der Vorteil der Anwendung von Aluminiumlegierungen ist also grundlegend. Abgesehen von der Dichte weisen die Werkstoffe aber auch weitere grundsätzlich unterschiedliche Eigenschaften auf. Dies betrifft u.a. die plastische Verformbarkeit, Festigkeit, aber auch oberflächenrelevante Eigenschaften wie z.B. das Korrosionsverhalten. Kupfer weist ein vergleichsweise hohes elektrochemisches Potential auf und ist für viele Anwendungen hinreichend beständig. Aluminium ist ein unedles, passivierendes Metall, dessen Oberflächeneigenschaften durch die Ausbildung einer dünnen und dichten Oxidschicht geprägt ist, welche eine hohe Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen mit sich bringt. Für eine elektrisch leitende Kontaktierung muss dagegen sicher gestellt sein, dass diese isolierende Oxidschicht dauerhaft überwunden werden kann.

Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Erforschung und Entwicklung des grundlegenden Know-hows, um den Einstieg in die Fertigungstechnik für den aluminiumbasierten Kabelbündelbau in der Raumfahrt zu ermöglichen. Dabei müssen die technologischen Anforderungen an Aluminium als Leiterwerkstoff im Spacebereich bewertet und mögliche Einsatzbereiche identifiziert werden. Im Rahmen des Projektes soll diese Technologie für einen zukünftigen Einsatz in Kommunikationssatelliten evaluiert und in Form angepasster Fertigungsverfahren etabliert werden.

Institutionen/ Verbundpartner

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Wiener Str. 12
28359 Bremen

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Tel.: +49 421 2246 530
peter.plagemann@ifam.fraunhofer.de
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