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Wie wiederverwendbare Raketen funktionieren – und warum sie die Kosten drastisch senken

Wiederverwendbare Raketen landen nach dem Start selbstständig und fliegen erneut, wodurch die Kosten für das Erreichen des Orbits um bis zu 70 Prozent gesenkt werden. Hier ist die Technik hinter der Triebwerkslandung und warum sie die Raumfahrtindustrie verändert hat.

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Redakcia
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Wie wiederverwendbare Raketen funktionieren – und warum sie die Kosten drastisch senken

Das Problem mit dem Wegwerfen einer Rakete

In der Geschichte der Raumfahrt wurde fast jede Rakete, die die Startrampe verließ, nach einmaligem Gebrauch entsorgt. Milliardenschwere Booster brannten einige Minuten lang, trennten sich von ihrer Nutzlast und fielen ins Meer. Das Space Shuttle der NASA ging dies teilweise an, indem es seine Feststoffraketenverstärker und den Orbiter barg, aber die Sanierungskosten waren so hoch, dass das System sein Versprechen eines billigen Zugangs zum Weltraum nie einlöste.

Die Wirtschaftlichkeit war brutal. Traditionelle Einwegraketen kosteten über 25.000 Dollar pro Kilogramm, um Fracht in den niedrigen Erdorbit zu befördern. Stellen Sie sich vor, Sie würden eine Boeing 747 nach jedem Transatlantikflug verschrotten – das war jahrzehntelang das Standard-Geschäftsmodell der Startindustrie.

Wie ein Booster selbst landet

Ein wiederverwendbarer Raketenstart beginnt identisch mit einem Einwegstart. Der Erststufen-Booster zündet seine Triebwerke, beschleunigt das Fahrzeug auf etwa die zehnfache Geschwindigkeit einer Kugel und trennt sich nach etwa zweieinhalb Minuten von der Oberstufe. Was dann passiert, ist der revolutionäre Teil.

Kaltgastriebwerke in der Nähe der Spitze des Boosters drehen ihn um, so dass er mit den Triebwerken nach unten zeigt. Der Booster führt dann einen Boostback-Burn durch – eine kurze Triebwerkszündung, die seine Flugbahn in Richtung des Landeplatzes umlenkt. Beim Wiedereintritt in die Atmosphäre entfalten sich Gitterflossen aus dem Raketenkörper. Diese gitterförmigen Oberflächen steuern den Booster mit bemerkenswerter Präzision bei Überschall- und Hyperschallgeschwindigkeit und erzeugen Steuerkräfte, während der Luftstrom durchströmen kann, was den Luftwiderstand reduziert.

Während des gesamten Abstiegs verarbeitet ein Bordcomputer Daten von Trägheitsmesseinheiten, GNSS-Empfängern und Radarhöhenmessern und führt Tausende von Korrekturen pro Sekunde aus. In den letzten Momenten zünden ein oder drei Triebwerke für den Landeburn erneut und verlangsamen den 40 Meter hohen Booster auf eine sanfte Landung entweder auf einem Bodenfeld oder einem autonomen Drohnenschiff auf See. Die gesamte Landequenz ist vollautomatisch.

Was es möglich machte

Mehrere technische Durchbrüche kamen zusammen, um die Triebwerkslandung praktikabel zu machen:

  • Schubvektorsteuerung – Triebwerke, die sich kardanisch aufhängen (schwenken), um die Rakete während des angetriebenen Fluges präzise zu steuern
  • Tiefe Drosselung – die Fähigkeit, den Triebwerksschub so weit zu reduzieren, dass ein kontrolliertes Schweben und eine sanfte Landung möglich sind
  • Thermischer Schutz – hitzebeständige Materialien an den Triebwerksdüsen und der Boosterbasis, die den Wiedereintrittstemperaturen standhalten
  • Schnelle Software-Iteration – maschinell lernverstärkte Steuerungsalgorithmen, die sich mit jedem Flug verbessern

SpaceX' Falcon 9 war die erste Rakete der Orbital-Klasse, die im Dezember 2015 eine vertikale Triebwerkslandung demonstrierte. Blue Origins kleinere suborbitale New Shepard hatte Wochen zuvor eine Landung erreicht, und die viel größere Orbitalrakete New Glenn des Unternehmens landete ihren Booster bei ihrem zweiten Flug Ende 2025 erfolgreich.

Die Zahlen, die eine Branche veränderten

Die Wiederverwendbarkeit hat die Startkosten um bis zu 70 Prozent gesenkt. Ein Falcon 9-Start kostet jetzt etwa 62 Millionen Dollar – etwa 2.700 Dollar pro Kilogramm in den niedrigen Erdorbit. Die Überholung eines geborgenen Boosters kostet etwa 10 Prozent des Baus eines neuen, was mehr als 46 Millionen Dollar jedes Mal spart, wenn ein Booster wieder fliegt.

Die Flottenstatistiken sind erstaunlich. Stand Anfang 2026 sind Falcon 9-Booster in 598 von 611 Versuchen erfolgreich gelandet – eine Erfolgsquote von 97,9 Prozent. Einzelne Booster sind mehr als 30 Mal geflogen, mit Durchlaufzeiten von nur neun Tagen zwischen den Flügen. Allein die NASA hat über 500 Millionen Dollar eingespart, indem sie wiederverwendete Booster für bemannte Missionen eingesetzt hat.

Blue Origins New Glenn ist für mindestens 25 Flüge pro Booster ausgelegt, und im April 2026 schloss das Unternehmen einen statischen Feuertest eines zuvor geflogenen Boosters ab – sein erster Schritt in Richtung routinemäßiger Wiederverwendung.

Was als nächstes kommt

Die nächste Grenze ist die vollständige Wiederverwendbarkeit – die Bergung und das erneute Fliegen sowohl der ersten als auch der zweiten Stufe. SpaceX' Starship zielt darauf ab, das gesamte Fahrzeug wiederverwendbar zu machen, mit einem Zielpreis von unter 10 Dollar pro Kilogramm. Wenn dies erreicht wird, würde dies eine Reduzierung von mehr als 99 Prozent gegenüber der Ära der Einwegraketen bedeuten.

Chinas Raumfahrtbehörden und kommerzielle Startups entwickeln ebenfalls wiederverwendbare Booster, während Rocket Lab und Relativity Space ihre eigenen Bergungsprogramme verfolgen. Das Prinzip, das jahrzehntelang als unmöglich galt – eine Rakete nach einem Orbitalflug zu landen – ist zur Routine geworden, und die Wirtschaftlichkeit des Weltraums wird nie mehr dieselbe sein.

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