Der Schlussbericht beschreibt in zusammenfassender Form alle Arbeiten und Aktivitäten, die im Rahmen des Fördervertrags 13 N9791 durchgeführt wurden. Eine kurze Zusammenfassung besonders bedeutsamer Arbeitspakete ist ein wesentlicher Teil des vorliegenden Schlussberichtes. Daten, die im Rahmen des Vorhabens bei OHB System erhoben wurden, sind im Schlussbericht veröffentlicht. Ziele des Vorhabens 13 N9791 "Raumfahrtanwendung und Umweltgefährlichkeitsabschätzung biomimetischer Frostschutzoberflächen" (als Teilprojekt im Rahmen des BMBF-Verbundprojekts AFP-Lack II-Biomimetische Frostschutzoberflächen auf Basis Peptid-funktionalisierter Lacke) waren a) die Identifizierung relevanter Einsatzgebiete b) die Analyse daraus abzuleitender entsprechender Anwendungs- und raumfahrtspezifischer Anforderungen c) ein Vergleich herkömmlicher Materialien mit den neu entwickelten Materialien hinsichtlich dieser Anforderungen. Die Bereitstellung eines raumfahrtrelevanten Bauteils sowie die Umweltgefährdungsabschätzung der neu entwickelten Materialien in einem aquatischen Labor-Mikrokosmos waren weitere Ziele. Als relevante Einsatzfelder wurden identifiziert: metallische Oberflächen an den Außenflächen von Raumtransportern beim Start, ungeheizte Bereiche in Raumtransportern und Raumstationen (Ventile in der Grenzfläche zwischen Innen- und Außenbereich) sowie ungeheizte Bereiche in Mond- und Mars-Habitaten. Die relevantesten anwendungsspezifischen Anforderungen für diese Einsatzfelder wurden zusammengetragen. Allgemeine raumfahrtspezifische Anforderungen für Materialien wurden aus ECSS-Standards extrahiert, z.B. aus ECSS-Q-70-71-A "Space Product Assurance: Data for Selection of Space Materials and processes" (18.6.2004). Alle Anforderungen wurden den Projektpartnern mitgeteilt, damit sie im Entwicklungsprozess berücksichtigt werden konnten. Nachfolgend wurden die technischen Eigenschaften der entwickelten Materialien aus Datenblättern entnommen und mit den Anforderungen verglichen. Neben einer Reihe von Konformitäten und offenen Fragen wurde auch eine kleine Anzahl Inkompatibilitäten identifiziert. Diese Lackbestandteile benötigen genauere Beachtung in den nächsten Entwicklungsschritten (z.B. durch Austausch ebendieser Bestandteile). Für 2 entwickelte Lacksysteme wurde eine Umweltgefahrdungsabschätzung in 5 Testsystemen durchgeführt. Dieses erfolgte in 9-tägigen Testläufen im AquaHab-System (gefüllt mit standardisiertem Wasser). Mögliche Wirkungen der entwickelten Materialien wurden anhand verschiedener Wirkindikatoren abgeleitet, wie z.B. Veränderung des Wachstums, des Verhaltens oder der Photosynthese- bzw. Atmungsaktivität. Mit Ausnahme eines leicht veränderten Nitritgehalts im Wasser am Testende wurden keine weiteren Wirkungen des Lacksystems bzw. des AFP-Wirkstoffs festgestellt. Nach momentaner Datenlage kann also davon ausgegangen werden, dass die entwickelten Materialien zu keiner Umweltgefährdung führen dürften. Zusätzlich konnte der Zustand der Lacksysteme nach 9-tagiger Exposition im Wasser erfasst werden. Die entwickelten Lacksysteme wiesen eine milchige Färbung auf, und waren leicht vom Polycarbonat-Testcoupon ablösbar. Die Ergebnisse des Vorhabens stellen einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger, bioinspirierter Anti-Freeze-Oberflächen dar.
The final report gives an overview of the activities as well as theoretical and practical work performed in the scope of the funding agreement 13 N9791. A short summary of most important work packages is a considerable part of this final report. Data, compiled by OHB System during this project, are published in this report. Goals of the project 13 N9791 Raumfahrtanwendung und Umweltgefährlichkeitsabschätzung biomimetischer Frostschutzoberflachen" (as part of the BMBF cooperative project AFP-Lack II- Biomimetische Frostschutzoberflächen auf Basis Peptid-funktionalisierter Lacke") were a) the identification of relevant fields of application b) the analysis of derived application specific and space flight specific requirements c) a comparison of already commercially available products with the products as developed by the project partners in this project, concerning the requirements as described in b). The provision of a space relevant prototype as well as the environmental risk assessment of these new developed products in an aquatic microcosm were further goals. As relevant application fields were identified: metallic exterior surfaces of space transportation vehicles at start, unheated areas in space transportation vehicles and space stations (valves at the border between internal and external parts) as well as unheated areas in habitats on the Moon / Mars. Most relevant application specific requirements for these fields were collected. General space flight specific requirements for space flight application aimed materials were extracted from relevant ECSS-standards, e g from ECSS-Q-70-71-A "Space Product Assurance: Data for Selection of Space Materials and processes (18.6.2004). All requirements were communicated to the project partners, enabling a consideration in the development activities of materials. Subsequently, the characteristics of the developed matenals were extracted from data sheets, and then compared with the requirements. Additional to a series of compliances and open questions, a small amount of non-compliances of lacquer system components with requirements are existing, which needs deeper attention (e.g. exchange of these components) in next development steps. For 2 different laquer systems, the environmental risk assessment was determined in about 5 test systems. This was performed in 9-day-test runs in the AquaHab-system, filled with standardized test water Possible effects were analyzed based on different effect indicators as e.g growth, behavior, or also photosynthetic and respiratory activity. Except weak deviations of the nitrite content at test end, no effects of neither lacquer, nor AFP were derived, meaning that no environmental risk could be derived at this time. Additionally, the test runs allow to analyze the constitution of the material after 9 days of exposure in water. Developed lacquer systems showed after 9 day of exposure becoming milky with a loss of adherence to polycarbonate test coupons. The results of the project represent an essential contribution to the development of sustainable, bioinspired antifreeze-surfaces.
Raumfahrtanwendung und Umweltverträglichkeitsabschätzung biomimetischer Frostschutzoberflächen. Abschlussbericht zum Vorhaben. BMBF-Verbundvorhaben "AFP-Lack II- Biomimetische Frostschutzoberflächen auf Basis Peptid-funktionalisierter Lacke". Zeit vom 01.07.2008 - 30.06.2012
2013
36 Seiten, 7 Bilder, 9 Tabellen
Report
Deutsch
Qualifizierung des CCGA-Lötprozesses für Raumfahrtanwendung : Abschlussbericht
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