Image Credit: ESRIC, LSA / Made Creative Marie De Decker

Die Interviewpartner Dr. Kathryn Hadler vom ESRIC (links) und Dr. Mathias Link von der LSA (rechts).

Als der damalige Wirtschaftsminister im Jahr 2016 die SpaceResources.lu Initiative ins Leben rief, war die Nutzung von Weltraumressourcen eher ein Nischenthema in der Raumfahrt. Man dachte zwar darüber nach und fand es auch interessant, aber dann vielleicht doch eher in weiterer Zukunft. So lange wollte das Großherzogtum nicht warten. Die Initiative sollte aktiv erforschen, wie sich  Rohstoffe im All zum Wohle aller Menschen nutzbar machen lassen. Das geht von Wasser als Basis für Raketentreibstoff über Metalle für die Reparatur von Satelliten bis hin zu Seltenen Erden, für die sich sogar ein Rücktransport zur Erde lohnen könnte. 

Mit der Gründung der luxemburgischen Weltraumagentur (Luxembourg Space Agency, LSA) im Jahr 2018 und des European Space Resources Innovation Centres (ESRIC) zwei Jahre später erhielt die Initiative zwei mächtige Werkzeuge. Wie es heute um die Bemühungen bestellt ist, wo Luxemburg zukünftig im Bereich der Weltraumressourcen hingehen wird, und warum die Initiative nach wie vor sinnvoll ist, beantworten ESRIC-Chefin Kathryn Hadler und der stellvertretende Leiter der LSA Mathias Link im Interview.

Foto: ESRIC

Dr. Kathryn Hadler ist die Direktorin des Europäischen Innovationszentrums für Weltraumressourcen (European Space Resources Innovation Centre, ESRIC). Unterstützt durch ein PEARL-Lehrstuhlprogramm, das vom Fonds National de la Recherche Luxembourg (FNR) finanziert wird, trat Kathryn Hadler 2022 in das ESRIC ein, um die Entwicklung des Zentrums zu leiten, die wissenschaftliche Entdeckung und Technologieentwicklung im Bereich der Nutzung von Weltraumressourcen voranzutreiben sowie die Position des ESRIC und Luxemburgs im Bereich der Weltraumressourcen zu stärken. Foto: ESRIC

Sie ist ausgebildete Chemieingenieurin und verfügt über langjährige Erfahrung im Bereich der terrestrischen Mineralienverarbeitung. Bevor sie zu ESRIC kam, war sie Dozentin am Department of Earth Science and Engineering des Imperial College London.

 

Herr Link, warum wurde die SpaceResources.lu Initiative ins Leben gerufen?

Mathias Link: Mit der SpaceResources.lu Initiative wollen wir in Luxemburg attraktive Rahmenbedingungen für die friedliche Erforschung und nachhaltige Nutzung von Weltraumressourcen zum Nutzen der Menschheit schaffen.

Im Kern haben wir dabei vier große Herausforderungen. Die erste betrifft die Technologien. Diese müssen weiterentwickelt und vor allem im Weltraum getestet werden. Die zweite ist rechtlicher und regulatorischer Natur. Denn die internationale Rechtslage für die Nutzung von Weltraumressourcen ist nicht zu 100 Prozent klar. Die dritte ist die finanzielle Herausforderung. All die Bemühungen werden viel Geld kosten. Man muss also Wege finden, um auch private Investoren einzubinden. Und wir haben eine unternehmerische Herausforderung. Denn wir sprechen über Märkte im Weltraum. Zum Beispiel den Verkauf von Sauerstoff oder Wasser auf dem Mond. Oder die Produktion von Treibstoff zum Betanken von Raketen. Solche Märkte kann man sich heute zwar vorstellen, aber sie existieren noch nicht. Und es wird sicherlich noch einige Jahre dauern, bis es sie gibt. Wir müssen also Unternehmen gründen, die so lange überleben.

Die vier Herausforderungen sind natürlich eng miteinander verknüpft. Denn Sie werden keinen Investor finden, der in ein Unternehmen investiert, bei dem die Rechtslage nicht völlig klar ist; bei dem die Technologie nicht ausgereift ist; und bei dem die Märkte nicht existieren. Der Sinn der SpaceResources.lu Initiative besteht also darin, die Herausforderungen parallel und Schritt für Schritt anzugehen. Nur so kommen wir dem langfristigen Ziel der Nutzung von Weltraumressourcen näher.

Diese Schätze liegen im All
 

Wasser ist die Schlüsselsubstanz für längerfristige Aktivitäten im Weltall. Es lässt sich einerseits in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen und dann als Treibstoff benutzen. Damit könnten Raumfahrzeuge aufgetankt werden. Das senkt die Kosten von Raketenstarts erheblich. Außerdem ist Wasser für die Versorgung von Menschen im All essenziell. Wasser wurde auf Mond und Mars nachgewiesen. Asteroiden vom Typ C wie Kohlenstoff enthalten ebenfalls größere Mengen Wasser.


Industriemetalle wie Eisen, Nickel und Titan sind wichtige Baumaterialien. Sie sind auf der Erde häufig vorhanden, aber ihr Transport in den Weltraum ist sehr teuer. Deshalb wäre es sinnvoll, sie dort abzubauen und direkt vor Ort zu nutzen – zum Beispiel für die Reparatur von Satelliten und für künftige Weltraumprojekte. Neben Mond und Mars sind vor allem Asteroiden vom Typ M wie metallisch gute Quellen für diese Rohstoffe.


Kohlenstoffverbindungen liefern ebenfalls Treibstoff, mit eine „Tankstelle im All“ verschiedene Raumfahrzeuge auftanken kann. Und sie spielen bei vielen chemischen Prozessen eine Rolle, was einer zukünftigen Industrie im Weltraum entgegenkommt. Neben Kometenkernen sind hier wieder die Asteroiden vom C-Typ interessant.


Seltene Erden sind für die meisten Hightech-Produkte bisher unverzichtbar. Auf der Erde kommen sie häufiger vor als Edelmetalle, ihre Gewinnung ist aber kostspieliger und schadet der Umwelt mehr. Hier könnte sich sogar ein Transport zur Erde lohnen – zumindest bis eine funktionierende Industrie im All aufgebaut ist. In der Procellarum Region des Mondes wurden durch die Apollo Missionen bereits Gesteine mit ungewöhnlich erhöhten Konzentrationen der Seltenen Erden nachgewiesen.


Edelmetalle haben hervorragende katalytische Eigenschaften. Sie werden in der chemischen Industrie, dem Fahrzeugbau, der Elektro- und Medizintechnik sowie als Schmuck genutzt, sind auf der Erde jedoch extrem selten. Hier gilt das gleiche wie bei den seltenen Erden – ein Transport zur Erde könnte lohnen und künftige Fabriken im All könnten ebenfalls davon profitieren. Vor allem M-Typ Asteroiden enthalten neben “gewöhnlichen” Metallen oft auch größere Mengen an Edelmetallen – weswegen sie in der Presse oft auch als "Schatzkammern” gehandelt werden.

Wie waren Ihre ersten Berührungspunkte mit der Initiative?

Kathryn Hadler: Ich bin wegen der Initiative in Luxemburg gelandet. Das kann man so sagen. Ich komme aus der Forschung und Entwicklung im Bereich des terrestrischen Bergbaus. Vor etwa sechs oder sieben Jahren habe ich mich mit Weltraumressourcen beschäftigt. Bei meiner ersten Einführung in das Thema auf einem Workshop bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA wurde viel über Luxemburg gesprochen. Das fand ich sehr interessant. Für mich war schnell klar, dass hier das Zentrum der Aktivitäten liegt. Luxemburg ist die Nummer eins im Bereich der Weltraumressourcen. Auf jeden Fall in Europa, wenn nicht sogar in der ganzen Welt. Der Weg, hierher zu kommen, war also durch die Initiative vorgezeichnet. Und im April 2022 habe ich dann die Leitung des ESRIC übernommen.

Mathias Link: Am Anfang klang das für mich tatsächlich etwas nach Science-Fiction. Vor allem, weil wir uns bis dahin in Luxemburg eher auf „bodenständige“ Raumfahrtaktivitäten konzentriert haben. Es ging um Satellitenkommunikation, um Erdbeobachtung, eben um Dinge mit direktem Einfluss auf die Erde. Für das gesamte Team war es ein sehr neues Thema, von dem man sich erst überzeugen lassen muss. Aber wenn man sich näher damit befassen, wird schnell klar: Weltraumressourcen werden kommen. Auch wenn es wahrscheinlich etwas länger dauern wird als beim normalen Weltraumbusiness. Meine Erwartungen waren am Anfang eher konservativ. Aber das hat sich schnell geändert. Wir haben den Raumfahrtsektor wirklich umgestaltet. Heute herrscht hier in Luxemburg eine enorme Dynamik. Hatten wir im Jahr 2016 noch etwa 20 Unternehmen im New Space Sektor, sind es heute mehr als 80. Das ist eine Vervierfachung in neun Jahren. Die Zahl der Beschäftigten hat sich dabei verdoppelt. Und wir haben mittlerweile um die zehn Unternehmen, die sich speziell mit dem Bereich der Exploration und der Nutzung von Weltraumressourcen beschäftigen. Luxemburg hat einen wirklich guten Namen der Branche. Das ist also schon heute definitiv ein Gewinn für die Wirtschaft.

„Hatten wir im Jahr 2016 noch etwa 20 Unternehmen im New Space Sektor, sind es heute mehr als 80.“

Mathias Link

Herr Link war der erste Interimsdirektor des ESRIC und hat die Leitung dann an Sie übergeben, Frau Hadler. Wie urteilen Sie über die Basis, die Sie von ihm erhalten haben?

Kathryn Hadler: Als ich vor gut drei Jahren die Nachfolge von Mathias antrat, habe ich ESRIC aus einer wirklich hervorragenden Position heraus übernommen. Denn Mathias und das Team haben seit dem Start von ESRIC im November 2020 wirklich viel auf die Beine gestellt. Wir sind in der Community wirklich sichtbar. Die Leute wussten also, dass es uns gibt. Das ist wirklich wichtig. Und das Team hat eine ganze Reihe von Industriepartnerschaften aufgebaut und Kommerzialisierungsaktivitäten ins Leben gerufen. Kurz gesagt, Mathias hat ESRIC an der Spitze im Bereich Weltraumressourcen positioniert. Ich konnte also auf ein wirklich solides Fundament aus Sichtbarkeit, Forschung, Kommerzialisierung und Community-Aktivitäten aufbauen. Für mich sind das beste Voraussetzungen, unseren Auftrag zu erfüllen, ein Kompetenzzentrum für Wissenschaft, Technologie und Unternehmensunterstützung im Bereich der Weltraumressourcen zu sein. Und damit sind wir immer noch einzigartig in der Welt.

Herr Link, was sagen Sie dazu, wie Frau Hadler Ihr Erbe fortführt?

Mathias Link: Kathryn ist wahrscheinlich die beste Wahl, die wir uns hätten wünschen können. Wir haben ja speziell nach einer Person mit Hintergrund im Bergbau gesucht, die sich aber auch für die Raumfahrt interessiert. Wir wissen, dass die Aufgabe nicht einfach ist. Das ESRIC ist ja noch sehr neu. Es handelt sich um eine Art Start-up in der Welt der öffentlichen Forschung. Es gibt viele Herausforderungen – vor allem auch technischer Natur – zu lösen. Da ist es gut, solche Partner wie das Luxembourg Institute of Science and Technology und auch die ESA an seiner Seite zu wissen. Doch all diese Partnerschaften gilt es zu managen und zu steuern. Dazu braucht es viel positive Energie. Und die sehe ich bei Kathryn. Ich könnte also nicht glücklicher sein, dass unsere Wahl auf sie gefallen ist und wir sind alle sehr froh, dass sie sich entschieden hat, nach Luxemburg zu kommen.

Frau Hadler, mittlerweile ist der Medienrummel weitergezogen und es ist recht still um SpaceResources.lu geworden. Wie geht es weiter? Was sind die großen Ziele für die kommende Zeit?

Kathryn Hadler: Die Weltraumressourcen durchlaufen Hype-Wellen. Und ich denke, es ist nicht schlecht, wenn der Hype ein wenig abflaut. Denn dann können wir uns wirklich auf die nächsten Schritte konzentrieren. Und das ist genau das, was wir als ESRIC tun. Wir haben festgestellt, dass es unzählige Ideen, eine Menge aufregender Konzepte, spannende Forschungsprojekte und vielversprechende Start-ups gibt. Nun müssen wir an der Umsetzung arbeiten. Und ich denke, dass ESRIC dabei eine entscheidende Rolle spielt. Dafür werden wir neue Forschungsbereiche für Luxemburg erschließen und viele der bestehenden Aktivitäten festigen.

Was steht dabei konkret auf Ihrer Agenda?

Wir entwickeln nach wie vor kritische Forschungsinfrastrukturen. Mit Unterstützung der ESA bauen wir zum Beispiel gerade Europas größte Dusty Thermal Vacuum Chamber (DTVC). In dieser Kammer testen wir dann im Hochvakuum, bei extremen Temperaturen und in Gegenwart von Mondstaub (Regolith) verschiedene Geräte für spätere Weltraummissionen. Auch spielen unser Starthilfeprogramm und unseren Kommerzialisierungsaktivitäten weiterhin eine zentrale Rolle für Weltraumressourcen. Mit unserem Start-up-Unterstützungsprogramm (SSP) unterstützen wir Unternehmen und Start-ups in der Frühphase. Und mit dem Space Resources Accelerator – einer Initiative der ESA – helfen wir, eine zukünftige Wirtschaft rund um Mondressourcen aufzubauen. Aber unser Schwerpunkt liegt auf der wissenschaftlichen Vertiefung der laufenden Aktivitäten. Und auf der Forschung an Themen, die bei all dem Hype vielleicht übersehen worden sind. Dafür habe ich eine Finanzierung vom FNR erhalten. Sie dient zur Forschung an nachhaltigen und verantwortungsvollen Ansätzen für Weltraumressourcen – nicht nur in Form von Worten, sondern in Form von Taten; in Form von Technologie; in Form von Lösungen, die es uns ermöglichen, Weltraumressourcen auf verantwortungsvolle Weise zu nutzen, indem wir die Lektionen der Vergangenheit von der Erde lernen. Wir werden also über die Worte und über den Hype hinausgehen und mit greifbaren Aktivitäten den Rohstoffabbau im All vorantreiben.

Herr Link, welche Rolle spielt das Rohstoffthema in der luxemburgischen Raumfahrtagentur?

Mathias Link: Wir werden natürlich die SpaceResources.lu Initiative auch weiter mittragen. Sie ist jetzt vollständig in die allgemeine Raumfahrtstrategie der luxemburgischen Regierung integriert, die wir vor zwei Jahren verabschiedet haben. Sie basiert auf vier Hauptsäulen rund um die Nachhaltigkeit. In der ersten Säule beschäftigen wir uns damit, was die Raumfahrt tun kann, um die Ziele der nachhaltigen Entwicklung zu erreichen, und wie sie zum sozioökonomischen Nutzen auf der Erde beitragen kann. In der zweiten Säule haben wir die Nachhaltigkeit im Weltraum im Blick. Wir müssen sicherstellen, dass wir Weltraumaktivitäten auf verantwortungsvolle und nachhaltige Weise entwickeln. Hier geht es auch darum, neue industrielle Aktivitäten zu entwickeln. Ich denke da zum Beispiel an die Wartung, Produktion oder Betankung im Weltraum. Wenn wir also auf dem Mond Treibstoff produzieren und damit Satelliten im Orbit auftanken, sind wir schon mittendrin in der nachhaltigen Nutzung von Weltraumressourcen, der dritten Säule unserer Strategie. Dafür unterstützen wir nicht nur weiterhin die ESRIC, sondern auch die vielen Unternehmen in Luxemburg, die sich der Nutzung von Weltraumressourcen verschrieben haben. Außerdem gehören auch die rechtlichen und regulatorischen Fragen in diesen Bereich. Die luxemburgische Raumfahrtagentur arbeitet hier im Auftrag der luxemburgischen Regierung. Die vierte Säule in unserer Strategie befasst sich mit dem Gesamtrahmen für die Entwicklung des Raumfahrtsektors in Luxemburg. Dazu gehört auch die Nachwuchsförderung. Wir brauchen unsere eigenen Talente, damit der Raumfahrtsektor in Luxemburg weiter wachsen kann. Hier haben wir verschiedene Programme für die Grundschul- und Sekundarschulbildung. Zum Beispiel schulen wir Lehrkräfte in den MINT-Fächern durch das Bildungsprogramm ESERO der ESA in Luxemburg  Hier stellen wir Lehrkräften verschiedenste Lernmaterialien zur Verfügung. Und wir haben zwei Weltraum-Masterstudiengänge an der Universität Luxemburg.

Wenn das Thema Rohstoffe im All angesprochen wird, ist Kritik nicht weit. Science-Fiction, sagen die einen. Ressourcenverschwendung angesichts der vielen irdischen Probleme sagen die anderen. Wie gehen Sie mit solcher Kritik um?

Kathryn Hadler: Ich denke, die Frage nach dem Warum ist wohl die Wichtigste, die wir in der Öffentlichkeit diskutieren sollten. Für mich geht es nicht darum, Metalle auf Asteroiden abzubauen, um sie auf die Erde zu bringen und einige wenige Menschen sehr reich zu machen. Es geht auch nicht darum, zum Mond und weiter zum Mars zu fliegen, um einer kleinen Anzahl von Menschen zu nützen. Ich denke, der Hauptvorteil liegt woanders. Unser Verhältnis zu Rohstoffen hat auf der Erde viele Probleme verursacht. Ich komme aus dem Bergbausektor und bin mir sehr bewusst, wie unpopulär dieser in der öffentlichen Meinung ist. Dennoch brauchen wir die Rohstoffe, die wir hier auf der Erde fördern. Auch und gerade für grünen Technologien. Ich denke, hier können wir von der Nutzung der Weltraumressourcen lernen. Denn da fangen wir bei null an. Wir haben die Chance, wichtige Aspekte wie Umweltauswirkungen und Ressourceneffizienz von Anfang an neu zu denken. Natürlich müssen wir dazu nicht in den Weltraum fliegen. Die Raumfahrtaktivitäten der Menschheit werden trotzdem immer weiter steigen. Mit der Nutzung von Weltraumressourcen wird das sehr viel nachhaltiger geschehen. Diese Konzepte dann auf die Erde zu übertragen, ist aus meiner Sicht ein weiteres wichtiges Argument eben diese Ressourcennutzung.

Mathias Link: Mir sind in den letzten Jahren sehr oft Leuten begegnet, die das für totale Science-Fiction halten. Wann immer es möglich ist, nehme ich mir dann ein wenig Zeit, ihnen zu erklären, worüber wir wirklich reden. Denn wie gesagt, noch gibt es weder etablierte Märkte für Weltraumrohstoffe noch Unternehmen, die diese bedienen. Von Anfang an dabei zu sein, bedeutet deshalb, die Weichen in die richtige Richtung zu stellen. Als Vorreiter kann Luxemburg eben auf Nachhaltigkeit bei den Technologien, auf Fairness bei der Verteilung der gewonnenen Schätze oder auf Regelungen für Schadensfälle achten. Wenn man diesen Gesamtzusammenhang erklärt dann ist es sehr einfach, die Leute zu überzeugen. Meiner persönlichen Erfahrung nach ändern sie dann nach ein paar Minuten ihre Meinung völlig. Sie glauben dann, dass es in der Tat Sinn macht; dass es passieren wird; und dass es gut ist, dass wir uns zu diesem wichtigen Thema positioniert haben. Denn der Rest der Welt wartet nicht auf Europa oder Luxemburg.

Was fasziniert Sie persönlich an der Erkundung und Nutzung des Weltraums?

Kathryn Hadler: Ich denke, ich finde das Ausmaß der Herausforderung wirklich interessant. Es gibt so viele Unwägbarkeiten und so viel Unbekanntes. Wir versuchen, Systeme zu entwickeln, die ferngesteuert auf einem anderen Himmelskörper etwas Brauchbares produzieren sollen. Das ist unglaublich komplex. Und als Ingenieurin reizt mich die Komplexität der Technik sehr. Das ist wirklich faszinierend. Auf der anderen Seite habe ich durch meine Wurzeln im Bergbausektor viele Bergwerke gesehen und meine Erfahrung mit Ressourcen gesammelt. Jetzt würde ich sehr gerne sehen, wie mit eben dieser faszinierenden Technik nicht nur absolutes Neuland betreten, sondern auch den Rohstoffsektor auf der Erde verändern. Ich denke, das ist eine wirklich spannende Herausforderung.

Mathias Link: Bei mir ist es ähnlich wie bei Kathryn. Das wirklich Interessante an dem ganzen Thema ist seine Komplexität. Und die geht für mich definitiv über das Technische hinaus. Denn wir haben ja auch diese rechtliche und regulatorische Welt. Und es gibt auch eine enorme geopolitische Komponente. Denn dieses Thema ist in Bewegung. Viele Länder befassen sich jetzt damit. Und dann gibt es natürlich auch noch die finanzielle Herausforderung, also die Frage, wie man das alles aus geschäftlicher Sicht umsetzen kann. Es geht also wirklich darum, diese Komplexität zu verstehen und Lösungen für all diese Herausforderungen zu finden. Dass dabei ein kleines Land wie Luxemburg einen so großen Einfluss hat, finde ich sehr motivierend. Außerdem gibt es im Raumfahrtsektor eine Menge Veränderungen auf weltweiter Ebene. Und er wächst extrem schnell. Ein Teil davon zu sein ist wahnsinnig interessant und anregend.

Autor: Kai Dürfeld (für scienceRELATIONS - Wissenschaftskommunikation)
Redaktion: Michèle Weber (FNR)

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