Katapultanlage im Fallturm Bremen
Baujahr: 2003.
Inbetriebnahme: Dez. 2004.
Der Fallturm
Innerhalb der Betonhülle des 146 m hohen „Fallturms“ auf dem Universitätsgelände in Bremen (Bild 1) verbirgt sich seit 1990 die weltweit zweitgrößte Forschungsanlage für erdgebundene Experimente unter kurzzeitiger Schwerelosigkeit. Ihr Kernstück ist eine 123 m hohe stehende Stahlröhre mit 3,50m Durchmesser, die auf praktisch absolutes Vakuum evakuiert werden kann. Während der ca. 4,7 Sekunden Fallzeit einer Experimentierkapsel in diesem Vakuum herrscht innerhalb der Kapsel Schwerelosigkeit. Die stählerne Fallröhre war 1987 von Prof. H. Schmidt und Dr. R. Krysik geplant und dimensioniert worden und wurde 1988 von der MANNESMANN Anlagenbau AG, Düsseldorf, als einer der größten in Europa je hergestellten Vakuumbehälter errichtet (Bilder 2 und 3).
Die Katapultanlage
Anfang des 21. Jahrhunderts wurde beschlossen, das Schwerelosigkeitszeitfenster mit Hilfe einer Katapultanlage auf über 9 Sekunden fast zu verdoppeln. Das Katapult, 12 m unter dem Fallturm in einem Betonkörper stehend (Bild 4), schleudert jetzt die Experimentierkapsel in der evakuierten Fallröhre bis fast zum oberen Ende, von wo sie dann wieder nach unten zurück fällt. Aus Sicherheitsgründen war es allerdings unabdingbar, oben eine Crash-Abfangvorrichtung für die Kapsel anzubringen – für den Fall, dass sie vom Katapult infolge einer Funktionsstörung einmal zu stark beschleunigt würde.
Beteiligte
Bauherr und AG: ZARM Fallturm-Betriebsgesellschaft mbH, Bremen
(ZARM = Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und
Mikrogravitation).
Unser Beitrag
Wir haben vor allem die Stahlkonstruktion der Crash-Abfangvorrichtung und ihren Anschluss an den Fallröhrenmantel entwickelt und dimensioniert. Die Vorrichtung besteht aus zwei aufgelösten räumlichen Halbzylinder-Strukturen, die beim Versuch zueinander gefahren werden und einen geschlossenen Schutzschild gegen die unkontrolliert von unten anprallende Versuchskapsel darstellen. Untergehängte Alu-Wabenelemente dienen der Energie-Absorption beim Anprall der Kapsel (Bild 5).
Ferner haben wir eine Reihe weiterer Komponenten der Katapultanlage dimensioniert (vakuumdichtes Tragrohr für das Führungsrohr des Katapults, Luftsammeleinheit, Montagehilfsvorrichtung im Fallröhrendeckel); siehe auch Projektgruppe „Tragwerksplanung – Stahlbau allgemein, Sonstiges“.