Was wurde aus dem zweiten Bremer Fallturm?

Martin Castillo hofft, den kleinen Fallturm möglichst bald nutzen zu können. (ZARM)

An der Universität wird weiter am Bau eines zweiten Fallturms gearbeitet: Ein zweiter, kleinerer Turm entsteht beim Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (Zarm). Ursprünglich sollte der neue Turm namens Gravitower jetzt bereits fertig sein, nun können die Experimente wohl frühestens im Sommer 2021 beginnen. Einige Wissenschaftler, die den neuen Turm nutzen wollen, stehen schon in den Startlöchern.

Der bisherige Fallturm ist mit seinen 146 Metern nicht nur eine Art inoffizielles Wahrzeichen der Uni, sondern auch der größte Turm dieser Art bundesweit. Er wird für Experimente mit Schwerelosigkeit genutzt. Weil der große Turm bei Forschern so gefragt ist, entschied sich das Zarm-Institut, einen zweiten zu bauen. Dieser ist nur 16 Meter hoch und von außen nicht sichtbar: Er entsteht in einer Halle direkt neben dem großen Turm.

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Ursprünglich hatte man beim Zarm-Institut damit gerechnet, dass der Turm Ende dieses Jahres fertig wird. Doch der Bau verzögerte sich. Nun soll der Gravitower als Maschine laut Projektleiter Andreas Gierse Ende Juni fertig werden. „Ich hoffe, dass wir noch in 2021 ein Experiment so fliegen können, dass wir erste wissenschaftliche Daten sammeln können“, sagt Gierse.

Einer der ersten, die den neuen Turm nutzen wollen, ist der US-amerikanische Materialwissenschaftler Martin Castillo, der seit fünf Jahren an der Bremer Universität forscht. Er experimentiert bisher im großen Fallturm, wartet aber sehnsüchtig auf die Eröffnung des kleinen: „Ich kann es kaum erwarten, den neuen Turm zu nutzen“, sagt der 44-Jährige. Er erhofft sich vom Gravitower ein unkomplizierteres Arbeiten: „Dort kann ein Experiment anders als im großen Fallturm viele Male am Tag wiederholt werden. „Ich habe schon 270 Flüge im großen Turm hinter mir, aber weil nach jeder Freiflugphase die Luft aus dem Turm gesaugt werden muss, schafft man maximal zwei oder drei Flüge pro Tag“, sagt Castillo. Im kleinen Turm ist die Flugphase zwar viel kürzer, doch dafür sollen dort bis zu 120 Flüge pro Tag möglich sein. „Wenn mein Experiment schief geht, kann ich leicht nachjustieren, eine Kleinigkeit verändern und den Versuch wiederholen“, sagt der Wissenschaftler.

Die Röhre ist fertig, am Innenleben wird noch gefeilt: Projektleiter Andreas Gierse zeigt den zweiten Fallturm. (Frank Thomas Koch)

LED-Displays im Weltraum nicht nutzbar

Der 44-jährige Projektleiter forscht zusammen mit sechs Studierenden zu einem neuartigen Material. Es geht um ein Pulver, das leuchtet und dafür nur sehr wenig Energie benötigt. Dieses Leuchtgranulat besteht aus Zinksulfid und geringen Mengen anderer Stoffe. Das Pulver leuchtet auch unter extremen Bedingungen, wenn andere Materialien an ihre Grenzen kommen: Im Weltraum sind LED-Displays, wie wir sie von Handys und Laptops kennen, nicht nutzbar, erklärt Castillo. Astronauten brauchen also Monitore auf anderer Basis. Castillos Pulver könnte hier als Leuchtstoff für Displays dienen.

Interessant dürfte das Material auch für alle sein, die schon einmal Probleme mit einem leeren Handy-Akku hatten: Denn das neue Pulver braucht zwar elektrische Spannung, um zu leuchten, benötigt aber nur wenig Energie. „Die Ladung des Handy-Akkus könnte dann für eine ganze Woche reichen, die Batterie könnte auch deutlich kleiner sein“, erklärt der Materialforscher.

Doch noch wird am Innenleben des Gravitowers gearbeitet – die Außenhülle steht längst. Im Sommer wurde ein provisorischer Schlitten gebaut, ein Stahlwürfel, der in der Röhre nach oben geschossen wurde: „Damit haben wir schon viele Testfahrten gemacht“, erzählt Gierse. An dem endgültigen Schlitten wird noch gearbeitet. „Das ist ein filigranes Mikrolabor, das hermetisch abgeschlossen sein muss.“ Die Bauteile dafür seien komplex, so der Projektleiter: „Und da liegt der Hase im Pfeffer.“ Denn coronabedingt konnte er sich oft nicht mit den Mitarbeitern der Firmen, die diese Bauteile herstellen, treffen und vor Ort besprechen, wie diese Elemente genau aussehen müssen. Stattdessen musste er lange Broschüren zur Beschreibung der Elemente erstellen. Das habe unter anderem für Verzögerungen gesorgt, so Gierse.

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Für Martin Castillos Forschung sind Falltürme essenziell: „Ich zähle die Tage, bis der kleine Turm fertig ist“, sagt er. Die meisten Forscher nutzen die Falltürme, um zu beobachten, wie ihre Materialien in der Flugphase reagieren. Anders ist es bei Castillo und seinem Team: Sie testen nicht die Eigenschaften ihres Stoffs, sondern sie können ihn nur in der Schwerelosigkeit überhaupt herstellen. Für die Produktion ihres Leuchtpulvers haben sie also extrem wenig Zeit.

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Gravitower soll er heißen: Der zweite Fallturm, der an der Uni Bremen gebaut wird, ist nur 16 Meter hoch. Darin sollen bis zu 120 Experimente pro Tag möglich sein und 2,5 Sekunden lang Schwerelosigkeit herrschen. Möglich macht das ein Motor mit 4000 PS, der eine Kapsel im Inneren des Turms auf Tempo bringt.

Der Gravitower wird vom Zarm-Institut an der Uni gebaut, das auch den bisherigen Fallturm betreibt. Für den neuen Turm wurden 1,6 Millionen Euro veranschlagt. Den Großteil finanziert das Zarm, 600.000 Euro steuert die Wissenschaftsbehörde bei.