Bremer Fallturm

Der Fallturm in Bremen

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

Der Fallturm Bremen hat eine 123 Meter hohe, evakuierte Fallröhre, in der eine Fallkapsel 4,74 Sekunden lang herunterfällt. Während dieser Zeit herrscht in der Kapsel Schwerelosigkeit. Der freie Fall kann durch Verwendung eines Katapults auf fast 10 Sekunden verlängert werden. Die Kapsel fällt in einen 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 evakuiert.

Vakuum

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

Prinzipiell würde es genügen, nur den unteren und oberen Teil (ohne Verwendung des Katapults) bei der Vor- bzw. Nachbereitung der Experimente zu belüften. Es wird jedoch die ganze 123 m lange Röhre für jedes Experiment neu evakuiert. Zwar gibt es oben ein Ventil mit 2 m Durchmesser. Da unten jedoch wegen eines Sicherheitsabstandes zur fallenden Kapsel ein Ventil mit 4 m Durchmesser erforderlich wäre, hat man aus Kostengründen darauf verzichtet. Trotz des hohen Stromverbrauchs ist es offenbar wirtschaftlicher, die komplette Röhre 1,5 Stunden lang zu evakuieren.

Das Katapult

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 beschleunigen 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

Von Baubeginn am 6. April 1988 bis zum 29. April 1989 dauerte die Fertigstellung des Rohbaus. Im September 1990 erfolgte die Inbetriebnahme des Fallturms. Die 4,2 Mio Euro teure Katapultanlage wurde am 2. Dezember 2004 in Betrieb genommen.

Nach Inbetriebnahme im September 1990 wurden im Bremer Fallturm jährlich ca. 400 Experimentabwürfe durchgeführt. Dabei wurde bis zu dreimal täglich für knapp 5 Sekunden der Zustand der Schwerelosigkeit erreicht. Mit Inbetriebnahme der Katapultanlage hat sich diese Zeit verdoppelt.

Weblinks

• http://www.zarm.uni-bremen.de (Seite des Betreibers)
• Eintrag über Fallturm Bremen bei Structurae
• http://rats.muenster.org/faecher/physik/exkursionen/fallturm/fallturm_bremen.htm
• http://www.min.uni-bremen.de/cgi-bin/Mincam.cgi Netzkamera der Mineralogie Uni Bremen mit Blick auf den Fallturm

53.118.85805555555567Koordinaten: 53° 6′ 36″ N, 8° 51′ 29″ O