Fallturm Bremen
Der Fallturm des Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) in 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 Styroporkugeln 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 Geräuschen und Vibrationen, die durch den Fahrtwind erzeugt werden würden und die für empfindliche Experimente schädlich wären.
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, 1,5 Stunden lang die komplette Röhre 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 drei Bar zwischen dem Vakuum der Fallröhre und den drei Bar der Druckluft 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.
Zeitlicher Ablauf
*Baubeginn: 6. April 1988
*Fertigstellung des Rohbaus: 29. April 1989
*Inbetriebnahme: September 1990
*Inbetriebnahme der 4,2 Mio Euro teuren Katapultanlage: 2. Dezember 2004
Weblinks
* http://www.zarm.uni-bremen.de (Seite des Betreibers)
• Eintrag bei Structurae, einer internationalen Datenbank des Ingenieurbaus
* http://rats.muenster.org/faecher/physik/exkursionen/fallturm/fallturm_bremen.htm
