Fraunhofer FHR-Newsletter 03/2026

Mehr als 2.700 inaktive Satelliten, über 54.000 Trümmerstücke größer als 10 cm und 1,2 Millionen Trümmerstücke zwischen 1-10 cm: Die zunehmende Menge an Weltraummüll stellt eine gewaltige Bedrohung der Weltrauminfrastruktur dar. Kollisionen und weitere Fragmentierung der Objekte bedrohen operative Satelliten und damit kritische Dienste in Kommunikation, Navigation und Erdbeobachtung. Im Projekt STRATOLASER forscht das Fraunhofer FHR als Teil eines Konsortiums an einer neuartigen Lösung zur Beseitigung von Weltraumschrott. Ziel ist der Aufbau eines Demonstrators eines Laserablationssystem auf einem Stratosphärenballon. 

Mit Laser Weltraumschrott entfernen

Es klingt ein wenig wie in einem Science-Fiction-Film: Ein hochenergetisches Lasersystem mit Relaisspiegeln auf einem Stratosphärenballon, der in 30 km Höhe fliegt, zielt auf Trümmerteile. Durch den Laserstrahl entsteht eine leichte Verdampfung am Objekt, was – ähnlich wie bei einer Rakete – einen minimalen Rückstoß bewirkt. „Durch den Rückstoß wird das Trümmerteil aus seiner Bahn gebracht und näher an eine andere Umlaufbahn gelenkt, die tiefer an die Erdatmosphäre reinreicht. Die verstärkte Reibung bewirkt, dass es mit der Zeit immer tiefer sinkt, bis es schließlich verglüht“, erklärt Dr. Jens Klare, Projektleiter STRATOLASER am Fraunhofer FHR den Ansatz.

Durch die Nutzung des Stratosphärenballons kann das System über dem dichten Teil der Erdatmosphäre agieren. Über die Eliminierung der atmosphärischen Dämpfung und Streuung des Laserstrahls bietet das System:

• den Leistungsbedarf des Lasers im Vergleich zu einem bodengestützten System drastisch reduzieren
• bei gleichzeitig deutlich geringeren Kosten,
• besseren Wartungs- und Erweiterungsmöglichkeiten sowie
• größerer Vielseitigkeit im Vergleich zu weltraumgestützten Lösungen. 

Im Rahmen des Projekts wird eine erste experimentelle Kampagne durchgeführt, um den Proof-of-Concept für zu demonstrieren, TRL 4 zu erreichen und grundlegende Technologien zu etablieren. Im Vergleich zu weltraumgestützten Systemen soll STRATOLASER mit niedrigeren Kosten, Wartungsfähigkeit, besserer Vielseitigkeit und breiteren orbitalen Zugang aufwarten. In der derzeitigen Projektphase untersucht das Konsortium aus B2Space, HiLASE, CLPU, Universität Sapienza, Fraunhofer FHR unter der Leitung von AICIA’s zwei Ansätze: Ein System mit einem UV-Laser auf dem Ballon und ein bodenbasierter Infrarotlaser. Der Infrarotlaser soll auf das System auf dem Ballon zielen, wird dort in den UV-Bereich umgewandelt, der dann auf den Weltraummüll schießt.

Start mit zwei Stratosphärenballons

Die ersten Experimente werden mithilfe von zwei Stratosphärenballons durchgeführt. Ein Ballon trägt das Lasersystem, mit dem ein an dem ca. 20 km entfernten zweiten Ballon befestigte Trümmerteil verfolgt und getroffen werden soll. „Eine große Herausforderung wird sein, den Schrott zu treffen. Der Ballon bewegt sich ebenso wie die Trümmer. Auch muss der Laser nachgesteuert werden können, um das Objekt für die Ablation mehrmals zu treffen. Weitere Herausforderungen sind das Gewicht des Lasersystems und die Energie die zum Betrieb und zur Kühlung benötigt werden“, so Jens Klare.

Im nächsten Schritt wird das Fraunhofer FHR mithilfe der Fähigkeiten des Weltraumbeobachtungsradars TIRA geeignete Weltraumschrottteile identifizieren, deren Bahn bestimmen und die Orbitinformationen in Echtzeit an das Lasersystem auf dem Ballon senden. Ziel des Projekts ist es zunächst, das Objekt überhaupt zu treffen. In einer nachgeschalteten Missionsanalyse soll untersucht werden, ob die Bahn des Objekts sich möglicherweise geändert hat. Zusätzliche Tests umfassen das Laserscannen von Weltraummüll, wobei der Schwerpunkt auf der Signalrückgabe liegt, ohne die Ablationsschwelle aufgrund von Leistungsbeschränkungen zu erreichen.

Machbarkeitsstudie für On-Bord-Tracking (Radar)

Weiterhin untersucht das Fraunhofer FHR in STRATOLASER, inwieweit ein eigenes Radarsystem mit entsprechender Größe und Leistung auf dem Stratosphärenballon angebracht werden könnte. „Hier erhalten wir die genauen Parameter im weiteren Projektverlauf. Erst wenn wir wissen, wieviel Platz, Gewicht und Leistung das Lasersystem benötigt, können wir sehen, wieviel für das Radar bleibt. Die Fragestellung ist, ob ein kompaktes, leichtes Radarsystem entwickelt werden kann, das vom Ballon getragen wird und die initialen Bahndaten von kleinen Weltraumobjekten bestimmen kann“, so Jens Klare.

STRATOLASER ist ein Projekt im Rahmen der EIC Pathfinder Challenge zur Stärkung der Nachhaltigkeit und Resilienz der EU-Weltrauminfrastruktur. Hier werden insgesamt sieben Projekte gefördert. Diese werden sich auch projektübergreifend vernetzen. „Diese neuen Austauschmöglichkeiten sind für uns sehr spannend. Das ist eine gute Gelegenheit, das Fraunhofer FHR noch mehr einzubringen und zu sehen, wie wir uns mit TIRA und unserer Expertise noch mehr in der Vermessung und Katalogisierung von Weltraumobjekten engagieren können“ so Jens Klare abschließend. 

Dieses Projekt wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon Europe der Europäischen Union über den European Innovation Council (EIC) Pathfinder Challenge „Stärkung der Nachhaltigkeit und Resilienz der EU-Weltrauminfrastruktur“ im Rahmen des Fördervertrags Nr. 101223245 gefördert.