Anspruchsvolle Arbeit im Weltall

Seit 2000 ist die ISS rund um die Uhr mit zwei bis sechs Raumfahrern bemannt. Das Wohl der Mannschaft hängt in dieser lebensfeindlichen Umgebung vollständig davon ab, dass die Bordsysteme reibungslos und zuverlässig funktionieren. Die Stabilität der Station, Hülle und Verglasung, die vor Hitze, Kälte und Druckverlust schützen, und die Versorgungseinrichtungen schaffen eine Umgebung, in der die Besatzung der ISS leben und arbeiten kann.

Alles, was die Raumfahrer in ihrem rasenden Heim zum Leben benötigen, wird mit Shuttles ins All gebracht – bis auf die Atemluft. Der Sauerstoff wird an Bord durch Wasserelektrolyse erzeugt; verbrauchte Atemluft wird recycelt. Für diesen Kreislauf benötigt man zuverlässige Pumpen, und die technischen Voraussetzungen bei einem solch einzigartigen Projekt sind ebenfalls einzigartig.

Das KNF-Ingenieursteam arbeitete vier Jahre lang mit Airbus Defence and Space daran, eine passgenaue Flüssigkeitspumpe zu entwickeln. Wichtig war die Zuverlässigkeit der Pumpe, damit gewährleistet ist, dass alle Prozesse jederzeit sicher laufen. Die Konstruktion der Pumpe erforderte hohe Präzision, denn in 400 Kilometern Höhe kann ein defektes Teil nicht mal eben so ausgetauscht werden. Deshalb fiel die Wahl der Entwickler auch auf die extrem kleine, leistungsstarke, langlebige und effiziente KNF-Flüssigkeitspumpe, die durch eine Reihe von teilweise erheblichen Modifikationen weltraumtauglich gemacht werden musste.

2018 wurden zwei der Pumpen im Life Support Rack (Advanced Closed Loop System – ACLS) der ISS verbaut und von Alexander Gerst, dem deutschen ESA-Astronauten auf der ISS, in Betrieb genommen. Das ACLS gewinnt das Kohlenstoffdioxid aus der Luft zurück und wandelt es mittels Elektrolyse in Sauerstoff um. Mithilfe der beiden verbauten Membranpumpen erzeugt der Elektrolyseur Sauerstoff und Wasserstoff aus Wasser; die Pumpen fördern das Versorgungswasser aus einem Plastikbeutel ins System. Im vollen Betrieb entzieht das ACLS pro Tag drei Kilogramm CO2, liefert zweieinhalb Kilogramm Sauerstoff und produziert anderthalb Kilogramm Wasser. Das Sauerstoffrecycling erspart jährlich 450 Kilogramm Wasserlast, was bei einem Preis von 33.000 Euro pro Kilo Nutzlast eine Kosteneinsparung von ca. 15 Mio. Euro bedeutet.