BAU 2021

•••3••• Innovationen MOONRISE Schritt für Schritt zur Siedlung aus Mondstaub A ls Bausteine sind sie noch nicht nutzbar – aber die mit dem Laser aufgeschmolzenen Bahnen sind ein erster Schritt zu 3D-ge- druckten Gebäuden, Landeplätzen und Straßen aus Mondstaub. Im Projekt MOONRISE ist es demWis- senschaftler-Team vom Institut für Raumfahrtsysteme (IRAS) der Tech- nischen Universität Braunschweig und dem Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) gelungen, sowohl Rego- lith unter Mondgravitation aufzu- schmelzen als auch zusammenhän- gende Bahnen zu „drucken“. Zum Abschluss des zweijährigen, von der VolkswagenStiftung finan- zierten Projekts konnten Labor-Ver- suchemit demMOONRISE-Laser an einemRobotorarmdes Rovers vom IRAS umgesetzt werden. Dabei ge- lang es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, Mondstaub zu zusammenhängenden Bahnen aufzuschmelzen. Der vom LZH ent- wickelte Laserkopf wurde dabei über den Robotorarm angesteuert – ähnlich, wie er in Zukunft auf dem Mond eingesetzt werden könnte. Robuster, kleiner Laser undmond- ähnliches Regolith „In den zwei Jahren haben wir ei- nen Laserkopf entwickelt, der nur etwa so groß ist wie eine große Saftpackung und trotzdem den widrigen Bedingungen im Welt- raum standhält“, berichtet Niklas Gerdes, Wissenschaftlicher Mitar- beiter des LZH, vomLaser, der auch schon nötigen Temperatur-Vaku- um- und Vibrationstest standhielt. Niklas Gerdes fasst die nächsten Schritte zusammen: „Bei den ers- ten Versuchen im Labor haben wir die notwendige Bestrahlungsdauer und Leistung bestimmt. Dann ging es in die Vakuum-Kammer und wir haben dort erfolgreich Regolith aufgeschmolzen.“ Der im Projekt verwendete Regolith stammt aus dem IRAS. Dort wurde über die Projektdauer hinweg die Zusam- mensetzung des Regoliths auf die voraussichtlichen Bedingungen am Landeplatz angepasst – eine nicht zu unterschätzende Herausforde- rung. Denn die Wissenschaftlerin- nen und Wissenschaftler müssen auf Basis der Daten vergangener Mondmissionen passende Materi- alien auf der Erde finden, um den Mondstaub möglichst exakt nach- zubilden. Weltweit einmalig: Regolith im Einstein-Elevator unter Mondbe- dingungen geschmolzen Ein Höhepunkt waren dann die Versuche im Einstein-Elevator der Leibniz Universität Hannover (LUH). MOONRISE war das erste wissenschaftliche Experiment im Elevator überhaupt. Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer, LUH/LZH, ist noch immer begeistert: „Im Ein- stein-Elevator ist es uns gelungen Regolith zu Kugeln aufzuschmel- zen – sowohl unter kompletter Schwerelosigkeit als auch unter Mondgravitation. Das ist welt- weit einmalig!“ Den krönenden Abschluss mach- te der Einsatz des Lasers auf dem Rover MIRA3D des IRAS. MIRA3D besteht aus einer fahrbaren Platt- form und einem Roboterarm und wird für die Entwicklung von ad- ditiver Fertigungstechnologie auf demMond eingesetzt. Prof. Dr.-Ing. Enrico Stoll vom IRAS, TU Braun- schweig, berichtet: „Wir konnten den Laserkopf am Arm des Rovers präzise ansteuern und damit grö- ßere Strukturen gezielt aufschmel- zen. Ein voller Erfolg! Zusammen mit den Versuchen im Elevator ha- ben wir eine solide Grundlage, um mit demLaser auf demMond 3D zu drucken.“ Nächster Meilenstein wäre im Anschluss an das Projekt den La- serkopf zu einem Flugmodell wei- terzuentwickeln. LZH und IRAS sind momentan im Gespräch mit einschlägigen Stellen, um die Ent- wicklungen voranzutreiben. Denn der Vision eines Lasers, der Bau- materialien für ganze Siedlungen aus Mondstaub druckt, sind die Wissenschaftlerinnen und Wissen- schaftler mit MOONRISE einen großen Schritt nähergekommen. Erste Bahnen als Basis für Bausteine aus Mondstaub – das Projekt MOONRISE legte dafür den Grundstein. Foto: LZH Anzeige Ein gutes Fundament für die Branche Interview mit Reinhard Quast, Präsident des Zentralverbands Deutsches Baugewerbe Lieber Herr Quast, noch zu Jahresbeginn war die Prog- nose für das Jahr 2020 sehr optimistisch. Dann kam Co- rona und damit alles anders als erwartet. Wie blicken sie das auf das Jahr zurück? Zuerst: Corona hat uns Bau- leuten die Kraft nicht ge- raubt. Unser natürliches Ar- beitsumfeld an der frischen Luft war dafür die Grundla- ge. Die Anzahl der Arbeits- plätze und Ausbildungsplätze hat sich im Jahr 2020 vergrö- ßert. Der Gesamtumsatz ist leicht angestiegen und wird in 2021 stagnieren. Das ist ein Grund zu Dankbarkeit und ein gutes Fundament für die Branche. Wie hat sich die Corona-Pan- demie in den einzelnen Bau- sparten bemerkbar gemacht? Der Musterschüler ist der Wohnungsbau. Letztlich wird diese Sparte solide durch die Corona-Krise kommen. Das genehmigte Bauvolumen hat sich um über 7% erhöht und nach einem kurzen Einbruch im Frühjahr wurden hier wie- der steigende Auftragsein- gänge verzeichnet. Aber nicht in allen Bereichen dürfte die Entwicklung so glimpflich verlaufen sein. Richtig. Anders sieht es im Wirtschaftsbau aus. Der Bau für gewerbliche Investoren wird am deutlichsten unter den Folgen der Corona-Krise leiden. Teil- weise gibt es Auftragsrückgän- ge in zweistelliger Höhe. Insbe- sondere der Wirtschaftshochbau bricht deutlich ein, selbst wenn es einige antizyklische Investo- ren gibt. Um den akuten Rückgang aus- zugleichen, sollte die öffent- liche Hand anfangen, ihren Investitionsstau endlich abzu- bauen. Es ist gut, dass Bund und Länder die Gewerbesteu- er-Ausfälle der Kommunen ausgleichen und so die kom- munalen Haushalte entlasten. Also: Es gibt keine Entschul- digung für die Kommunen. Kritisch entwickelt sich der Straßen- und Tief bau. Laut dem Entwurf des Bundeshaus- haltes 2021 ist zwar geplant, im kommenden Jahr knapp 800 Mio. Euro bzw. 8 % mehr in die Bundesfernstraßen, die Bundeswasserstraßen und die Förderung des Radverkehrs zu investieren. Ob diese Investiti- onen – zumindest bei den Bun- desfernstraßen – auch komplett realisiert werden, steht derzeit aber noch in Frage. Welche Trends und Entwick- lungen sind für Bauunterneh- men und die Baubranche jetzt wichtig? Die Themen Klimaschutz, Nachhaltigkeit und Umwelt- schutz müssen nicht nur beim Bau, sondern auch bei den Pro- zessen entsprechend Berück- sichtigung finden. Der Bau- und Gebäudesektor bietet hier noch enormes Potenzial. Auch durch die Digitalisierung und Automatisierung ergeben sich mehr und mehr Möglichkeiten, noch effizienter und günstiger zu bauen. Von größter Wichtig- keit ist auch die Planungs- und Investitionsbeschleunigung, um die langwierigen Wege dort ab- zukürzen, indem man Wesent- liches von Unwesentlichem in den Prozessen unterscheidet. Fotonachweis: ZDB / C. Pflug