Ariane 6: Auftrag nicht ausgeführt
Zuletzt verging kaum eine Gelegenheit, bei der die Verantwortlichen für die deutsche Raumfahrt nicht betonten, wie wichtig das Ariane-Programm sei. »Der ungehinderte Zugang zum Weltraum ist unabdingbare Voraussetzung für die institutionelle und kommerzielle Nutzung des Weltalls. Europäische Trägerraketen sind ein wesentliches Element der Souveränität Europas«, heißt es auf Anfrage im feinsten Politsprech aus dem federführenden Bundeswirtschaftsministerium.
Konkret bedeutet das: Die Ariane-Träger sind Staatsraketen. Sie sollen nicht nur Satelliten ins Weltall transportieren, die etwa Fernsehsendungen störungsfrei übertragen oder meteorologische Vorgänge beobachten, sondern man will dabei auch unabhängig sein und somit die Sicherheit des Kontinents gewährleisten. Was das bedeutet, haben die Europäer täglich vor Augen: Seit Russland die Ukraine überfallen hat, sind es nicht zuletzt die Aufklärungssatelliten der USA sowie GPS-gesteuerte Drohnen, die es der ukrainischen Armee bis heute ermöglichen, der Aggression zumindest standzuhalten.
Doch genau diese Aufgabe erfüllt das europäische Raketen-Programm nicht. Am 5. Juli 2023 hob das letzte Exemplar des Vorgängers Ariane 5 ab und transportierte die zwei Kommunikationssatelliten Syracuse 4B und Heinrich Hertz ins All. Da sich Trägerraketen nicht kurzfristig nachproduzieren lassen, haben die Mitgliedsstaaten der Europäischen Weltraumorganisation ESA, und damit auch Deutschland, seitdem keinen eigenen Zugang mehr zum Weltall. Denn die andere Rakete der Europäer, die kleinere Vega, musste nach zwei Fehlstarts in den Jahren 2022 und 2023 zuletzt ebenfalls auf der Erde bleiben.
Zwar sollte mit der 63 Meter hohen Ariane 6 rechtzeitig eine Nachfolgerin bereitstehen. Der Auftrag für ihren Bau ging bereits 2015 raus. Doch die ESA als Auftraggeberin, und vor allem ihr Auftragnehmer, die ArianeGroup, ein Gemeinschaftsunternehmen von Airbus und dem französischen Konzern Safran, haben bis heute nicht geliefert. Die Rakete hat damit fast fünf Jahre Verspätung. Aktuell geplanter Termin für den Erststart: der 9. Juli 2024. Wird es ein Fehlschlag – in der Raumfahrt nicht ungewöhnlich –, bliebe es auch erst mal so. Zwischen dem misslungenen Erststart der Ariane 5 im Jahr 1996 und dem ersten Erfolg lagen immerhin fast zweieinhalb Jahre. Angesichts der jahrelangen Vorlaufzeiten von Satellitenstarts ist das ein äußerst bedrohliches Szenario.
Wie konnte es so weit kommen? Wer trägt die Verantwortung für die Misere? Und: Ist die europäische Gemeinschaftsrakete angesichts der rasanten Entwicklungen im Raumtransport mit SpaceX an der Spitze überhaupt noch zeitgemäß?
Der Regelfall: Verspätete Raketen
Es ist tatsächlich keine Seltenheit, dass Raketen mit einigen Jahren Verspätung abheben. Auch das Arbeitspferd von Elon Musks Firma SpaceX, die Falcon 9, brauchte drei Jahre mehr Entwicklungszeit als geplant. Doch sie ist ein von Grund auf neues Fahrzeug. Die Ariane 6 dagegen ist lediglich eine 2.0-Version der Ariane 5.
»Für eine Trägerrakete, deren Triebwerk nicht neu ist, hätte es schneller gehen können«Walther Pelzer, Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur
»Für eine Trägerrakete, deren Triebwerk nicht neu ist, hätte es schneller gehen können«, sagt dann sogar Walther Pelzer, Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur und im Auftrag der Bundesregierung zuständig für das deutsche Raumfahrtprogramm. Die Gründe für die Verzögerungen seien vielfältig. »Beim neuen Launchpad in Kourou hat es Softwareprobleme gegeben«, räumt Pelzer ein. »Die Covid-Pandemie und Diskussionen mit Arbeitskräften vor Ort haben zudem zu ungünstigen und eingeschränkten Arbeitsbedingungen geführt.« Dazu hätten die neuartige Stufentrennung und die Entwicklung neuer Software länger gedauert als geplant, ebenso die Entwicklung und die Tests des Triebwerks.
Mit der Ariane 6 wollten die Europäer zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen: die Nachteile der Ariane 5 aus der Welt schaffen und gleichzeitig eine lange und teure Neuentwicklung vermeiden. So blieb es beispielsweise bei einem einzigen Triebwerk an der Hauptstufe, das aber nun mit einer vereinfachten Düse kommt. Dass es sich dabei lediglich um eine Weiterentwicklung handelt, ist am Namen »Vulcain 2.1.« erkennbar.
Für den entscheidenden Schub beim Start sorgen auch weiterhin Hilfsraketen, so genannte Booster. Ihre Zahl lässt sich nun nach Bedarf variieren. Die Version Ariane 62 mit zwei Boostern soll gut zehn Tonnen, die Ariane 64 mit vier Boostern gut 20 Tonnen Last in den erdnahen Orbit transportieren können. Das ist deshalb ein wesentlicher Fortschritt, weil die Ariane 5 bislang immer zwei große Satelliten mitnehmen musste, um ihre Nutzlastkapazität auszureizen. Das verkomplizierte stets die Planung. Außerdem soll die Ariane 62 die russische Sojus-Rakete ersetzen, die bisher in einer für die ESA entwickelten Version von Kourou aus startete, seit dem Russland-Ukraine-Krieg jedoch ausfällt.
Eine weniger sichtbare Innovation ist hingegen der Motor der zweiten, oberen Raketenstufe. Das in Deutschland entwickelte Vinci-Triebwerk lässt sich künftig mindestens zweimal zünden – wichtig, um mehrere Nutzlasten an unterschiedlichen Orten auszusetzen oder interplanetare Raumsonden mit komplexen Manövern auf die Reise zu schicken. Allerdings: Schon die Ariane 5 führte in speziellen Ausführungen wiederentzündbare Oberstufen mit sich, um zum Beispiel das europäische Fracht-Raumschiff ATV zur Internationalen Raumstation ISS zu transportieren. Diese Fähigkeit ist also nicht neu, sondern etabliert nur, was mittlerweile technischer Standard ist.
Keine technische Revolution
Auch das Ziel der Europäer, eine preiswertere Rakete als die Ariane 5 zu bauen, haben sie weitgehend verfehlt. Eine Ariane 5 ins All zu schießen, kostete zwischen 150 und 200 Millionen Euro. Genauer lässt sich das nicht sagen. Denn zum einen ist Raumtransport ein sehr intransparentes Geschäft und zum anderen ist jeder einzelne Ariane-Start ein individuelles Unterfangen. Obwohl die zweifellos äußerst zuverlässige Ariane 5 einen beträchtlichen Teil der kommerziellen Telekommunikationssatelliten transportierte, war sie nur oberflächlich gesehen eine wirtschaftlich erfolgreiche Rakete. Denn die europäischen Steuerzahler subventionierten jeden Start mit etwa 50 Millionen Euro – der Preis für die europäische Unabhängigkeit im All. Der Start einer Ariane 6 sollte ursprünglich nur noch etwa die Hälfte ihrer Vorgängerin kosten – die Ariane 62 etwa 75 Millionen Euro, die Ariane 64 etwa 115 Millionen Euro – und weitgehend ohne Subventionen auskommen.
Aber: Toni-Tolker Nielsen, ESA-Direktor für Raumtransport, kündigte schon 2023 an, dass die Rakete wegen steigender Preise nur etwa 40 Prozent billiger würde. Ein grober Überschlag ergibt nun jedoch, dass die Ariane 6 für die ESA-Mitgliedsstaaten sogar dann kaum Kosten gegenüber der Ariane ,5 einsparen dürfte, wenn sie ihre volle Auslastung erreicht. Und das hat folgenden Grund: Sollte die neue Ariane 62 lediglich etwa 40 Prozent günstiger sein, dürfte ein Flug 90 Millionen Euro kosten. Der ESA-Gipfel hat aber nicht etwa empfohlen, ArianeSpace für die Verspätung zu bestrafen, sondern ab 2026 die Fertigung der Ariane 6 von Flug 16 bis 42 mit 340 Millionen Euro jährlich zu unterstützen, um die Fehlbeträge auszugleichen. Das macht 34 Millionen Euro pro Flug, wenn sie wie geplant etwa zehnmal im Jahr startet. Es ist kaum anzunehmen, dass die Ministerratskonferenz 2025 dem Vorschlag nicht folgt und damit das Projekt gefährdet.
Hinzu kommen Entwicklungskosten von etwa 3,8 Milliarden Euro, fast eine Milliarde Euro mehr als ursprünglich kalkuliert. Startet die Ariane 6 wie ihre Vorgängerin etwa 115-mal erfolgreich ins All, kommen umgelegt pro Flug etwa 33 Millionen Euro hinzu. Damit wäre die angepeilte Ersparnis wohl endgültig verloren. Und das selbst, wenn die Ariane tatsächlich wie angekündigt zehnmal jährlich startet – die Ariane 5 hob maximal siebenmal im Jahr ab, und auch das nur in 3 von insgesamt 27 Betriebsjahren.
Ungleicher Wettbewerb
Jedoch lässt sich die Ariane 6 nicht allein als eine Art Staatsrakete betrachten. Schließlich soll sie auch kommerzielle Satelliten transportieren. Nicht bloß europäische Steuerzahler, auch zahlende Kunden dürften allerdings bemerken, dass sie erheblich teurer ist als die Falcon 9 von SpaceX. Für einen Start der ebenso leistungsfähigen Rakete stellen die Kalifornier umgerechnet nur knapp 63 Millionen Euro in Rechnung.
Die Auswahl der Trägerrakete erfolgt nach »technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten«, und eine »Änderung an diesem zweckmäßigen und wirtschaftlichen Vorgehen ist aktuell, auch im Sinne der Bundeshaushaltsordnung, nicht geplant«Cyber- und Informationsraum der Bundeswehr
Schon in der Vergangenheit führte der hohe Preis der europäischen Raketen dazu, dass sich sogar die Bundeswehr günstigere Alternativen suchte. Das Bundeswirtschaftsministerium und die Bundeswehr fanden zumindest Argumente, ihre fünf SARLupe-Aufklärungssatelliten Anfang der 2010er Jahre mit russischen Raketen, die darauf folgende Generation von zwei SARah-Satelliten mit einer Falcon 9 zu starten. Fragt man beim Cyber- und Informationsraum der Bundeswehr nach, wird darauf hingewiesen, dass die Auswahl nach »technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten« erfolge und dass eine »Änderung an diesem zweckmäßigen und wirtschaftlichen Vorgehen aktuell, auch im Sinne der Bundeshaushaltsordnung, nicht geplant sei«. Immerhin wird versichert, man habe die Satelliten 24/7 auf der Startrampe überwacht.
Noch schlechter unter diesen Gesichtspunkten sieht es für die Ariane aus, sollte Elon Musks neue Superrakete Starship wie angekündigt in wenigen Jahren den Satellitenmarkt bedienen. Zwar hat die Entwicklung des 5000 Tonnen schweren Raumfahrtgespanns bis jetzt schon mehr als fünf Milliarden Euro gekostet, fünf weitere sind kalkuliert. Doch derzeit schätzen Experten die Startkosten der Riesenrakete mit 100 Tonnen Nutzlastkapazität in den erdnahen Orbit auf weniger als umgerechnet 100 Millionen Euro. Die Kosten dürften mit jedem erfolgreichen Start weiter sinken.
Das Dilemma mit der Startrate
Dass die Ariane mit diesen Preisen nicht mithalten kann, liegt einerseits an ihrer Startrate und andererseits an ihrer Bauart. Das Dilemma aller Raketenbauer ist zunächst, dass ihr Business stark fixkostenabhängig ist. Bei einer Reise ins All entscheidet nicht der Treibstoff über die Kosten, sondern die Raketen selbst, denn sie sind bis auf wenige Ausnahmen Wegwerfprodukte.
Das heißt, Raketenhersteller müssen hart kalkulieren, wie oft sie im Jahr starten. In den vergangenen Jahrzehnten war die Anzahl derjenigen Kunden sehr überschaubar, die mehr als 100 Millionen Euro zahlten, um einen Satelliten ins All zu transportieren. Da die ESA-Mitgliedsstaaten selbst nur wenige Starts für ihre Forschungs- und GPS-Satelliten benötigen, ist die gesamte Infrastruktur der Ariane 6 darauf ausgelegt, nur rund zehnmal im Jahr zu starten – entsprechend teuer ist ihr Bau. Denn wie in jeder Fertigung gilt: Je kleiner die Anzahl eines Produkts, desto teurer ist es – und umgekehrt.
Auch wenn sich die ArianeGroup bemüht, zunehmend industrielle Prozesse einzuführen: Gegen SpaceX werden die Europäer nie eine Chance haben, denn Elon Musk hat das Geschäft in dieser Hinsicht auf den Kopf gestellt. Allein 2023 starteten seine Falcon-Raketen 98-mal. Entsprechend kann er die Bauteile in Serienproduktion herstellen. Zudem praktiziert SpaceX eine Philosophie, die auch VW für seine Fahrzeugmodelle einsetzt: Es versucht bestimmte Teile zu vereinheitlichen. Während die Europäer für jede Stufe ein eigenes Triebwerk bauen und an der Ariane-Hauptstufe zudem nur ein einziges, sehr leistungsstarkes, aber teures Haupttriebwerk hängt, verwendet SpaceX für Haupt- und Oberstufe seiner Falcon 9 insgesamt zehn kleine Motoren. Die sind weitgehend baugleich und somit vergleichsweise preiswert. Das Starship hat sogar 39 fast identische Triebwerke. Entsprechend kann SpaceX seine Fahrzeuge günstiger produzieren.
Die Antwort auf die Frage, warum es Elon Musk gelingt, so viele Kunden für seine Raketen zu finden, ist einfach. Er bucht sich im großen Stil selbst. Allein für sein Internet-Satelliten-Netzwerk Starlink hat SpaceX innerhalb von fünf Jahren mit mehr als 150 Starts über 6200 Satelliten ins All transportiert – mehr als alle Ariane-5-Starts in 27 Jahren zusammen. Das Geld dafür wiederum stammt von privaten Investoren, so dass für das Unternehmen daraus ein Geschäft wird.
Wiederverwendbarkeit kein Thema
Die Startfrequenz erlaubt SpaceX zudem eine kostensenkende Technik, die für Anbieter wie die ArianeGroup bisher nicht lukrativ erscheint: Wiederverwendbarkeit. So können die Hauptstufen der Falcon-Raketen und in Zukunft alle Komponenten des Starships mehrmals starten und landen. Das steht zwar im Widerspruch zu den Vorteilen einer preiswerten Serienproduktion. SpaceX fliegt aber derart häufig, dass auch die mehrfache Nutzung der Raketen offenbar nicht die Serienproduktion beeinträchtigt.
»Europa muss die Technologie zur Wiederverwendbarkeit von Raketenstufen zwar beherrschen. Ökonomisch machen wiederverwendbare Raketen aber erst Sinn, wenn sie auch häufig genutzt werden«Walther Pelzer, Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur
Doch in den Jahren vor 2014, als die Entwicklung der Ariane 6 beschlossen wurde, war die Wiederverwendbarkeit von Raketen ohnehin kein ernsthaftes Thema – weniger aus technischen als vielmehr aus wirtschaftlichen Überlegungen. Obwohl die ESA an der wiederverwendbaren Raketenhauptstufe Themis forschen lässt, gilt das bis heute. »Wir haben aktuell weniger als vier institutionelle Starts pro Jahr«, sagt Pelzer. »Europa muss die Technologie zur Wiederverwendbarkeit von Raketenstufen zwar beherrschen. Ökonomisch machen wiederverwendbare Raketen aber erst Sinn, wenn sie auch häufig genutzt werden.«
Allerdings planen die ESA-Mitgliedsstaaten das Beschaffungssystem für den Raumtransport zu ändern. Vereinfacht formuliert kaufte die ESA die Ariane-Raketen bisher zu Fixpreisen. Reichte das vereinbarte Geld nicht, schoss die öffentliche Hand nach. Nun wollen die Mitgliedsländer das System kopieren, das die US-Administration unter US-Präsident Barack Obama ab 2006 erfolgreich der NASA verordnete. Die amerikanische Raumfahrtbehörde kauft sich den Raumtransportservice nur noch ein. Die Fahrzeuge selbst bleiben im Besitz der Hersteller, die darüber hinaus auch kommerzielle Aufträge abwickeln. Dabei sicherte sie sich mit einem »Commercial Orbital Transportation Services« (COTS) genannten Programm ab, in dem sie den Unternehmen mit Knowhow und Geld unter die Arme griff – aber nur, wenn diese die regelmäßig gemeinsam festgelegten Ziele erreichten. Mit dieser Hilfe und insgesamt weniger als umgerechnet einer Milliarde Euro entwickelte SpaceX seine Falcon 9.
»Die Amerikaner haben vor knapp 20 Jahren das gleiche Problem gehabt wie die Europäer heute«, sagt Walther Pelzer. »Mit dem COTS-Programm haben sie Wettbewerb geschaffen. Wir kopieren und europäisieren dieses System nun.«
Raketenwettbewerb
So befand der Raumfahrtgipfel im November 2023 im spanischen Sevilla, die ESA solle künftig nicht nur die Vega und Ariane auswählen, um ihre Raumfahrzeuge und Satelliten zu starten, sondern im Rahmen einer European Launcher Challenge auch private Raketen aus Europa berücksichtigen. Tatsächlich ist es ein interessantes Gedankenspiel, sich vorzustellen, was ein solches Programm mit fast vier Milliarden Euro ergeben hätte, wäre es bereits vor zehn Jahren initiiert worden. Denn in der Zwischenzeit haben auch ohne ESA-Mittel zwei privat finanzierte deutsche Unternehmen, Rocket Factory Augsburg und Isar Aerospace, in wenigen Jahren und mit einem Bruchteil der Summe Kleinraketen entwickelt, die dieses Jahr zu ihren Jungfernflügen abheben sollen.
Der angekündigte Raketen-Wettbewerb der ESA kommt jedoch mit ein paar Haken: Bisher sind kaum Details über seine Bedingungen bekannt – lediglich, dass einer oder mehrere Teilnehmer mit etwa 150 Millionen Euro unterstützt werden könnten. Außerdem konnte der Raumfahrtgipfel lediglich eine »starke Willensbekundung« formulieren. Das bedeutet, erst die ESA-Ministerratskonferenz 2025 kann den Plan mit echtem Geld umsetzen.
Zudem gibt es schon Gegenwind: Pierre Godart, Chef der ArianeGroup in Deutschland, warnte Ende des Jahres 2023 davor, den amerikanischen Weg einfach zu kopieren; man müsse stattdessen einen europäischen finden. Ganz falsch ist das nicht. Denn im Vergleich zu den Vereinigten Staaten gibt es in Europa einfach nicht genug staatliche Nutzlasten, die es rechtfertigen würden, mehrere große Trägerraketen zu entwickeln und auszulasten.
Womöglich startet eines Tages also auch die Nachfolgerin der Ariane 6 als wahrhaft europäische Rakete: zu teuer, zu spät, aber als Konsens einer vielstimmigen Gemeinschaft.
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