Es kommt auf jedes Detail an

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Armaturenhersteller LESER liefert Sicherheitsventile für die Ariane-6-Mission

An der neuen Startrampe des Weltraumbahnhofs Kourou in Französisch-Guayana laufen die Arbeiten auf Hochtouren. Mitte 2020 soll von hier aus die neue Ariane 6-Rakete zu ihrem Jungfernflug abheben. Wie ihre Vorgängerinnen auch, soll die Trägerrakete Satelliten ins All bringen, aber im Unterschied zu ihnen wird sie deutlich mehr Gewicht tragen können. Das ist wichtig, denn damit steigt die Wettbewerbsfähigkeit.
 
Der größte Teil der riesigen Anlage ist schon fertig, so auch das Fundament und der Flammengraben, der die Flammen und die flüssigen Gase beim Start ableitet. Im Juli wurde der mobile, 90 Meter hohe Montageturm getestet, der die Rakete bestückt und bis wenige Stunden vor ihrem Start schützt. Voll mit Geräten ausgerüstet wird das Metallgerüst dann 8.200 Tonnen wiegen, mehr als der Eifelturm in Paris.

Die Arbeiten an der Startrampe sind nach Angaben der Europäischen Weltraumagentur ESA nahezu abgeschlossen. Derzeit würden noch letzte Tests durchgeführt. Ende des Jahres sollen dann alle Systeme perfekt zusammenarbeiten. Dann wird das Industriekonsortium, das für den Bau verantwortlich ist, die Anlage an die Französische Raumfahrtagentur CNES übergeben. Sie ist die Betreiberin von Kourou und vergibt alle Aufträge für die Zulieferfirmen.

Die Ariane ist ein europäisches Gemeinschaftsprojekt.  Deshalb sind auch hunderte Firmen aus Europa daran beteiligt, sehr viele kommen aus Deutschland. Eine davon ist die Hamburger Firma LESER. Sie stellt Sicherheitsventile her. Für das Ariane-6-Projekt hat LESER 90 solcher Ventile nach Kourou geliefert. Die Ventile sind im Befüllungssystem an der Startrampe an Pumpen installiert, die Helium, Stickstoff und Wasserstoff unter großem Druck in die Treibstofftanks der Rakete leiten sollen. Drei Flüssigkeiten beziehungsweise Gase, die in unterschiedlichen Verbrennungsstufen beim Raketenstart gebraucht werden. Sicherheit ist an diesen Stellen von größter Bedeutung. „Am Ende ist ein Sicherheitsventil immer die letzte Instanz, bevor eine Anlage durch Überdruck zu Schaden kommt“, sagt LESER-Vertriebsingenieur Julian Witt. Ein solcher Schaden kann die gesamte Mission gefährden und sehr teuer werden.

 „Ein absoluter Qualitätsanspruch an Werkstoffe und das Engineering ist das Markenzeichen der deutschen Armaturenindustrie. Sicherheit und Effizienz sind für meist mittelständischen Unternehmen prioritär. Das erklärt auch ihren Erfolg bei solch internationalen Projekten wie der Ariane-6“, sagt Wolfgang Burchard, Geschäftsführer des VDMA Armaturen in Frankfurt.

Dichtheit ist von höchster Bedeutung

Sicherheit ist zwar auch in anderen industriellen Anlagen wichtig. Man denke etwa an Raffinerien oder Chemiefabriken. In Kourou kamen aber noch besondere Anforderungen an die Dichtheit hinzu. Denn gerade Wasserstoff und Helium sind sehr flüchtige Gase, die durch die kleinsten Ritzen entkommen können. Deshalb wurde jede lösbare Verbindung besonders kritisch betrachtet, da an jedem Rohrleitungsanschluss potenziell Leckagen auftreten können. Üblicherweise bestehen solche Anschlüsse aus zwei Flanschen, also runden Scheiben mit einem Loch in der Mitte, die aneinandergeschraubt und mit Muttern festgezogen werden.  

Solche Flansche sind in 90 Prozent aller Fälle ausreichend, um die geforderte Dichtheit zu gewährleisten. Aber die CNES will in jedem Detail auf Nummer sicher gehen. Deshalb hat sie vorgeschrieben, dass die Flansche eine spezielle Rauigkeit haben, was die Dichtheit weiter erhöht. Der Auftrag für diese Flansche ging an die französische Firma SPG. Die haben sie entwickelt und anschließend die Lizenz zu ihrer Produktion an LESER verkauft. „Das Problem bei den Flanschen von SPG war, dass sie schon vorgebohrt waren. Dadurch war bei uns die Ausrichtung beim Schweißen nicht genau möglich. Wären die nicht vorgebohrt gewesen, hätten wir sie einfach passgenau anschweißen und anschließend bohren können. Deshalb mussten wir die Lizenz erwerben und die Flansche selber herstellen“, erklärt Projektleiter Aron Beier. Um die SPG-Flansche dann verwenden zu können, musste LESER seine Sicherheitsventile dann entsprechend anpassen.

Produziert wurden die Ventile mit den Flanschen im LESER-Werk Hohenwestedt in Schleswig-Holstein. Da die Anforderungen an die Reinheit der komplett aus Edelstahl bestehenden Teile gewährleistet sein mussten, wurden auch kleinste Metallpartikel weggeätzt. Die Mitarbeiter durften bei der Montage der zwischen 33 und 59 Zentimeter großen Ventile in einem speziell ausgewiesenen Hallenteil nur völlig öl- und fettfreie Werkzeuge benutzen und mussten selber Handschuhe tragen.

Spezielles Vergabeverfahren

Für Leser ist das Projekt abgeschlossen, die letzten Sicherheitsventile wurden vor einem Jahr an die beiden direkten Kunden in Frankreich verschickt, Air Liquide und Cegelec. Diese beiden Firmen sind von der CNES mit der Lieferung der Pumpen an der Tankbefüllungsanlage in Kourou beauftragt worden. Der Engineering-Konzern Cegelec war dabei für den konventionellen Prozess zuständig, in dem Helium und Stickstoff bei Umgebungstemperaturen gepumpt werden. Air Liquide lieferte Pumpen für den kryogenischen Prozess, in dem Wasserstoff bei tiefkalten Temperaturen von bis zu minus 200 Grad gepumpt wird.  

Normalerweise suchen sich Firmen, die einen Auftrag von einem Kunden bekommen haben, ihre Zulieferer selbst aus. Nicht so in diesem Fall. CNES bestimmt bis fast bis zur letzten Schraube, wer was für das Ariane-6-Projekt erledigt. Jeder Lieferant muss sich dort bewerben. Dann wird die Bewerbung geprüft. Im positiven Fall kommt eine Firma dann auf die Liste der zugelassenen Firmen, die für alle bindend ist. „Wir sind auf das Ariane-Projekt durch unseren Kunden Air Liquide aufmerksam geworden“, sagt Guillaume Tétreau, General Manager für LESER in Frankreich. „Dann hatten wir einen neuen Kollegen, der früher bei der CNES gearbeitet hatte, der hat uns dort in die Diskussion gebracht. Das war ein wenig Zufall.“

Mit Raumfahrt hatte LESER bislang nichts zu tun. Die Sicherheitsventile der Firma gehen üblicherweise in Branchen wie Petrochemie, Öl und Gas, Energie, aber auch Pharma und Lebensmittel. Dennoch ist man in Hamburg froh über den erfolgreich abgewickelten Ariane-Auftrag. „Wir haben ein neues Know-how entwickelt, das gerade bei so schwierigen Medien wie Helium eine gute Referenz für uns ist“, ist Tétreau überzeugt. Auf Folgeaufträge aus der Raumfahrt würde man auch lange warten müssen. Die Startrampe für die Ariane 5, das direkte Vorgängermodell für die Ariane 6 wurde schon 1996 gebaut.

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