Space Shuttle: Degussa Silane im Weltall

Montag, 23. Oktober 2006

Wenn das Space Shuttle Discovery im Juli 2006 erneut zur internationalen Raumstation ISS aufbricht, tritt auch Dynasylan^® 5635 wieder die Reise ins All an. Das Produkt des Degussa Geschäftsbereichs Aerosil & Silanes dient zur Imprägnierung der Hochtemperatur-Siliciumkeramik, mit der die Raumfähren der US-Weltraumbehörde NASA zum Schutz gegen die extremen Temperaturen im All und beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre verkleidet sind.

Seine wasserabweisende Wirkung hat Dynasylan^® 5635, ein Alkylalkoxysilan, schon bei knapp 100 Space-Shuttle-Starts erfolgreich unter Beweis gestellt. Das Hydrophobierungsmittel ist unverzichtbar für den Keramikschutzschild der Raumfähren, die in Cape Canaveral im subtropischen Klima Floridas zusammengebaut werden. Hier herrscht während des ganzen Jahres eine Luftfeuchtigkeit von bis zu 95 Prozent. Ohne die hydrophobe Ausrüstung würde sich die Keramikhülle rasch mit Wasser vollsaugen und die Raumfähre unkalkulierbar an Gewicht zunehmen. Wenn dann mit steigender Flughöhe die Temperatur abnimmt, friert dieses Wasser zunächst sehr schnell, um dann ebenso schnell zu verdampfen, wenn die Fähre wenige Minuten nach dem Start aus der Erdatmosphäre tritt. Die Folge wären Risse und Bruchstellen in den Kacheln.

Mehr als 27.000 Keramikkacheln bilden den Schutzschild des Space Shuttles, und ihre Hydrophobierung erfolgt zum Teil von Hand. Da das Imprägniermittel beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre bei Temperaturen von bis zu 1.400 Grad Celsius aus den Keramikplatten regelrecht herausgebrannt wird, müssen diese nach jeder Landung genauestens überprüft und mit dem Silan behandelt werden. Pro Shuttle-Flug werden rund 100 Kilogramm Dynasylan^® 5635 benötigt. Zusätzlich kommen Silane von Degussa auch bei der Reparatur kleiner Schäden zum Einsatz, wie sie durch Kollision mit Staubkörnern auftreten können. Dazu wird eine Silan-Siliziumcarbid-Mischung mit einem Pinsel auf die beschädigte Stelle aufgetragen.

Die Weltraumkarriere der Degussa Silane begann bereits Mitte der Achtziger Jahre. Zuvor, 1984, hatte ein Space Shuttle bei einem Flug ins All Teile seiner Außenhaut eingebüßt. Bei der nachfolgenden Untersuchung stellte sich heraus, dass durch eine chemische Reaktion die Klebstoffmasse zerstört worden war, die die Keramikplatten mit dem Aluminiumrahmen des Shuttles verbindet. Ursache war ein für den Einsatz im Weltraum ungeeignetes Imprägniermittel. In den beiden folgenden Jahren wurden mehr als 100 unterschiedliche Organosilane von mehreren Anbietern getestet. Dynasylan^® 5635 konnte sich hier durchsetzen, weil es die strengen Kriterien am besten erfüllt und das Klebstoffsystem nicht beeinträchtigt. Wegen der exklusiven Zulassung hat Degussa der NASA die Versorgung mit Dynasylan^® 5635 bis zum Ende des Space Shuttle-Projekts garantiert; es läuft voraussichtlich 2010 aus und soll dann durch das Crew Exploration Vehicle abgelöst werden.

In Bodennähe werden organofunktionelle Silansysteme wegen ihrer imprägnierenden Eigenschaften häufig in der Bauindustrie eingesetzt: zum Schutz von Oberflächen gegen Korrosion, Witterungseinflüsse und Graffitis (mehr Informationen unter www.protectosil.de). Die Geschichte der Degussa Silane begann vor mehr als 60 Jahren in der damaligen elektrochemischen Fabrik Rheinfelden. Heute betreibt das Unternehmen vier Produktionsstätten in Bitterfeld, Rheinfelden, Antwerpen/Belgien und Mobile/USA.

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