Fallturm Bremen

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Der Fallturm in Bremen
Luftbild des Fallturms

Der Fallturm Bremen des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) am Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen ist ein in Europa einzigartiger Fallturm in Bremen, der die Möglichkeit zu erdgebundenen Experimenten unter kurzzeitiger Schwerelosigkeit bietet.

Der Fallturm Bremen hat eine 110 Meter hohe, evakuierte Fallröhre, in der eine Fallkapsel 4,74 Sekunden lang herunterfällt. Während dieser Zeit herrscht in der Kapsel Schwerelosigkeit. Die Zeitdauer der Kapsel in Schwerelosigkeit kann unter Verwendung des 2004 eingebauten Katapults auf über 9 Sekunden verlängert werden. Die Kapsel hat, je nach Raumbedarf für das jeweilige Experiment, einen Durchmesser von 800 mm und eine Länge von 1,6 Metern oder 2,4 Metern. Sie fällt in einen 8 Meter hohen Auffangbehälter, der mit stecknadelkopfgroßen Schaumpolystyrolkugeln gefüllt ist. Der gesamte Turm, der aus einem zylindrischen Stahlbetonschaft mit einer kegelförmigen Spitze besteht, ist 146 Meter hoch. Innerhalb des Turms befindet sich als freistehende Stahlröhre der eigentliche Fallraum, der so von den windbedingten Schwankungen der Außenhülle entkoppelt ist. Dieser Fallraum wird für die Fallexperimente bis auf ca. 10 Pa evakuiert.

Vakuum[Bearbeiten]

Anstatt die Kapsel im luftleeren Raum fallen zu lassen, könnte die Luftreibung auch durch einen zusätzlichen Antrieb kompensiert werden, um die Erdbeschleunigung zu erreichen. Selbst eine Anlage ohne mechanische Bauteile, etwa im Sinne einer senkrechten Magnetschwebebahn, hätte das Problem von durch den Fahrtwind erzeugten Geräuschen und Vibrationen, die empfindliche Experimente stören würden.

Es würde genügen, nur den unteren und oberen Teil bei der Vor- bzw. Nachbereitung der Experimente zu belüften. Die 123 Meter lange Röhre wird jedoch für jedes Experiment neu evakuiert. Hierzu werden 18 Pumpen mit einer Nennsaugleistung von 32.000 m3/h benötigt. Ist ein Vakuum von 10 Pa (1 Pa = 10-5 bar) erreicht, kann das Experiment gestartet werden. Durch diesen geringen Restdruck im Fallturm wird eine Restbeschleunigung von 10-6 g0 erreicht, was die Schwerelosigkeitsqualität von bemannten orbitalen Plattformen übertrifft. Bevor die Kapsel geborgen und der Versuch ausgewertet werden kann, wird der Fallturm mit vorgetrockneter Luft geflutet. Dieser Vorgang dauert 20 Minuten.

Das Katapult[Bearbeiten]

Ein Katapult, das sich 12 Meter unter dem Fallturm befindet, schleudert die Experimentierkapsel bis zur Turmspitze hoch. Der Katapulttisch ist mit einem Kolben verbunden, der mit Druckluft aus großen Vorratsbehältern bewegt wird. Ein Druckunterschied von 3 bar zwischen dem Vakuum der Fallröhre und den Vorratsbehältern beschleunigt den Katapulttisch während einer viertel Sekunde im Mittel mit dem Zwanzigfachen der Erdbeschleunigung auf eine Endgeschwindigkeit von 175 km/h. Die Kapsel braucht für das Hochsteigen genauso lange wie für das anschließende Herunterfallen. Während der gesamten Steig- und Fallphase herrscht in der Kapsel Schwerelosigkeit. Die für Experimente zur Verfügung stehende Zeit kann bei Einsatz des Katapults annähernd verdoppelt werden.

Geschichte[Bearbeiten]

Der Fallturm entstand 1988/90 nach Plänen von Horst Rosengart; der Robau wurde 1988/89 erstellt und kostete über 24 Mio. DM. Rosengart schrieb dazu: „Sehr bald entwickelte sich die Idee, den Turmschaft... als integralen Bestandteil eines Basisgebäudes zu verstehen. Damit verwarfen wir die Vorstellungen, z.B. eines freistehenden „Campanile neben der Basilika“. Außer, daß die Einordnung des Turmes im Zentrum des Basisgebäudes funktionstechnische Vorteile bietet, war damit auch das gestalterische Problem der Sockelzone bei dem überschlanken Turmbauwerk lösbar geworden.“ [1]

Träger des Fallturms waren das Bundesministerium für Forschung und Technologie, das Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft, das Land Bremen, das Luft- und Raumfahrtunternehmen MBB-ERNO, das Elektronikunternehmen Krupp Atlas Elektronik und das Raumfahrtunternehmen Otto Hydraulik Bremen (OHB System).

Nach Inbetriebnahme im September 1990 wurden im Fallturm jährlich zirka 400 Experimentabwürfe durchgeführt. Dabei wurde bis zu dreimal täglich für knapp 5 Sekunden der Zustand der Schwerelosigkeit erreicht. Mit Inbetriebnahme der 4,2 Mio. Euro teuren Katapultanlage ab dem 2. Dezember 2004 hat sich diese Zeit verdoppelt.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. architekturführer bremen: Fallturm [1]

Weblinks[Bearbeiten]

53.118.8580555555556Koordinaten: 53° 6′ 36″ N, 8° 51′ 29″ O