Untersuchung der Eignung von Holz als tragendem Werkstoff für Satelliten im Orbit mittels hochauflösender Synchrotron-CT

Die Swiss Wood Solutions AG ist ein führendes Greentech-Unternehmen mit Sitz in Altdorf, Schweiz. Durch die Entwicklung einzigartiger und patentierter Verfahren zur Holzverdichtung verwandelt das Unternehmen nachhaltig gewonnenes Holz aus heimischer Forstwirtschaft in Hochleistungswerkstoffe, deren Eigenschaften mit denen von Tropenholz, Kunststoffen oder Metallen vergleichbar sind oder diese sogar übertreffen. Das breite Produktspektrum umfasst unter anderem Musikinstrumente, Sportgeräte, Kreditkarten und Werkzeuge.

Satelliten bestehen heute überwiegend aus Aluminium. Beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre oxidiert dieses Material, wobei Moleküle entstehen, von denen angenommen wird, dass sie die Ozonschicht beeinträchtigen können. Zudem lässt sich Aluminium nicht lokal und nachhaltig gewinnen, was zu Engpässen in den Lieferketten führen kann. In dieser Studie wird daher untersucht, ob verdichtetes Holz als möglicher Ersatz für Aluminium im Satellitenbau eingesetzt werden kann. Damit könnten sowohl die Umweltbelastung beim Wiedereintritt als auch die Abhängigkeit von problematischen Lieferketten reduziert werden. 

Im Rahmen einer Projektpartnerschaft mit der Swiss Wood Solutions AG untersuchte ANAXAM verschiedene Proben aus verdichtetem Holz auf ihre Eignung als Werkstoff für Satelliten im Erdorbit. Anschliessend sollen die Proben zur Internationalen Raumstation (ISS) gebracht und dort sechs Monate lang den Bedingungen im Weltraum ausgesetzt werden.

[Bild]

Die angewandte Materialanalytik von ANAXAM mittels hochauflösender Synchrotron-CT wurde erfolgreich eingesetzt, zur Visualisierung, ob die Proben aus verdichtetem Holz nach der Exposition im Weltraum anders reagieren als die Proben aus nicht verdichtetem Holz.

Sobald die Proben aus dem Weltraum zurückkehren, werden sie erneut analysiert und mit ihrem Ausgangszustand verglichen, um mögliche Veränderungen in der Holzstruktur festzustellen. Auf diese Weise lässt sich das Verhalten von verdichtetem Holz unter den im Weltraum herrschenden Bedingungen – Vakuum, grosser Temperaturbereich und niedrige Luftfeuchtigkeit – nachvollziehen.