Erfolgreicher Start für Technologiedemonstrator LUMINA
Bei der European Rocketry Challenge (EuRoC) 2025 bewies die Stuttgarter Hochschulgruppe HyEnD gemeinsam mit ihren Partnern KSat e. V. und Rockit Nervenstärke. Trotz technischer Dramen in letzter Sekunde gelang der Start und markiert einen entscheidenden Meilenstein für das ambitionierte BLAST-Projekt.
HyEnD mit LUMINA bei der EuRoC 2025 in Portugal. Copyright: HyEnD
Die Nachwuchsgruppe HyEnD der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt (DGLR) hält mit seiner Hybridrakete N2ORTH von über 64 Kilometern den Höhenrekord bei studentischen Raketen. Mit LUMINA schlägt das Team nun eine neue technische Richtung ein und entwickelte erstmals eine Flüssigrakete. Statt des gewohnten Festbrennstoffs nutzt sie ein Ethanol- und Lachgas-basiertes Flüssigtriebwerk. Bis zur letzten Sekunde war unklar, ob die Rakete LUMINA im Rahmen des EuRoC am 14. Oktober 2025 abheben würde.
LUMINA ist mehr als nur ein Wettbewerbsbeitrag, die Rakete ist ein fliegendes Labor. Im Rahmen des vom Land Baden-Württemberg geförderten Programms BLAST (Biliquid Launch and Space Technology) arbeitet HyEnD an einer Flüssigrakete, die 2027 starten und eine Höhe von 50 Kilometern erreichen soll. LUMINA wurde als kleinerer Technologiedemonstrator konzipiert, um Schlüsseltechnologien wie moderne Leichtbauverfahren, eine selbst entwickelte Avionik und das Flüssigantriebssystem im echten Flugbetrieb zu erproben. In der Wettbewerbskategorie der Flüssigantriebsraketen die auf 3.000 Meter fliegen sollen sollte dieses Design bei der EuRoC nun seinen ersten Härtetest bestehen.
Start mit wertvoller Nutzlast
Nach dem Reglement der EuRoC muss jede Rakete eine Nutzlast von mindestens einem Kilogramm mitführen. HyEnD entschied sich bewusst gegen bloßen Ballast und nutzte die Gelegenheit für eine universitätsübergreifende Kooperation. So war auch die DGLR-Nachwuchsgruppe KSat e. V. mit von der Partie. Die studentische Kleinsatellitengruppe der Universität Stuttgart, forscht seit 2017 unter anderem an der Anwendung von Ferrofluiden – Flüssigkeiten, die magnetische Eigenschaften besitzen – für die Raumfahrt. Um die Anwendung in Schwerelosigkeit zu testen, fliegen manche der entworfenen Experimente an Bord von Höhenforschungsraketen. Das Ferrofluid muss dafür je nach Anwendung gewisse Anforderungen erfüllen. Das FROG-Experiment an Bord von LUMINA untersucht beispielsweise die Effekte der Startbeschleunigung auf das Ferrofluid, die Haftung an Magneten und die Durchmischung mit Sekundärflüssigkeit.
Ein weiteres Experiment kam von ROCKIT e. V. aus Karlsruhe. Die Gruppe vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt einen „Hopper“, eine landefähige Rakete. Auf LUMINA testeten sie eine Telemetrie-Einheit, die für ihre zukünftigen Flugprofile essenziell ist. Und auch das Schülerlabor Aerospace Lab Herrenberg erhielt die Chance, ein Experiment auf der Rakete zu integrieren.
Start mit Schwierigkeiten
Der Wettbewerb begann für HyEnD jedoch nicht auf der Startrampe, sondern in der Unterkunft. Bei der Ankunft befand sich die Rakete noch in der Integrationsphase. Das darauffolgende Flight Readiness Review (FRR), die technische Abnahme durch die Jury, entwickelte sich zur ersten großen Hürde. Intensive Diskussionen mit den Sicherheitsverantwortlichen führten zu einer langen Nachtschicht, in der das Team diverse Systemanpassungen implementieren musste. Auch die Nutzlast-Teams benötigten die Zeit um ihre Experiment zu integrieren und final zu testen.
Es folgte der Aufbau des Ground Support Equipments (GSE) an der Launchsite und die Zeit wurde knapp. Der dritte Starttag verstrich, ohne dass LUMINA bereit war, abzuheben. Der letzte Wettbewerbstag begann mit einem Schreckmoment. Während des ersten Startversuchs interpretierte ein Bordcomputer Messdaten falsch und löste das Bergungssystem noch am Boden aus. Der Fallschirm wurde mitten im Betankungsvorgang ausgeworfen. Das Team musste die Rakete daraufhin unter Hochdruck wieder zusammensetzen und den Fehler beheben. Es folgte eine weitere Anomalie, während des Betankungsvorganges. Das Ablassventil für das Ethanol, das lediglich zum Druckablassen gedacht ist, fror in der offenen Position fest. Die Konsequenz: Das in den Tank gefüllte Ethanol würde kontinuierlich entweichen. Ein Startabbruch schien unvermeidlich.
Das Team löste das Problem pragmatisch: Sie betankten die Rakete bis unmittelbar vor dem Start kontinuierlich, um den Verlust auszugleichen (Top-off). Als Mission Control schließlich das „Go“ gab und der Countdown die letzten Sekunden herunter zählte, herrschte am Boden absolute Anspannung. Das Triebwerk zündete präzise. LUMINA hob ab und verschwand in der Wolkendecke. Nach Monaten intensiver Vorbereitung und Tests war dieser Moment für das Team ein emotionaler Höhepunkt. Und es klappte nicht nur der Start, auch der Fallschirm löste aus und brachte die Rakete wieder sanft Richtung Boden.
Erfolg für die Rakete, Enttäuschung bei den Experimenten
Die Auswertung bestätigte den visuellen Eindruck: LUMINA erreichte eine Flughöhe von 2.903 Metern. Damit sicherte sich HyEnD den ersten Platz in der Kategorie „Liquid Rocket 3 km“ und einen beeindruckenden zweiten Platz in der Gesamtwertung des Wettbewerbs. Die Bergung verlief fast bilderbuchmäßig. Bis auf eine kleine Deformierung an der Fallschirmstruktur blieb die Rakete unversehrt, sodass einer Wiederverwendung nichts entgegenstehen würde.
Die Datenauswertung der Nutzlasten war leider nicht erfolgreich. Die Teams von ROCKIT und KSat stellten fest, dass ihre Experimente während des Flugs keine Daten aufzeichneten. Die Fehleranalyse deutet derzeit darauf hin, dass die autarken Batterien der Experimente nicht geladen wurden, wodurch die Einheiten während des Flugs stromlos waren. Die genaue Ursache dafür wird noch untersucht. Ausführliche Tests mit der Flughardware stehen an, um den Fehlerfall nachzustellen und ein besseres Verständnis für das Problem zu erhalten.
Mit dem Erfolg bei der EuRoC ist HyEnD der Übergang von Hybrid- zu Flüssigraketen gelungen. Der Erfolg von LUMINA zeigt, welches Potenzial studentische Ingenieurteams entfalten können. Damit fasst die Gruppe nun das nächste Ziel ins Auge: Den Start der BLAST-Rakete im Jahr 2027 auf 50 Kilometer Höhe.