Tesat-Spacecom vertraut seit mehr als 20 Jahren auf Ersa Selektivlöttechnologie

Die Anforderungen an die Raumfahrttechnik sind aus nachvollziehbaren Gründen von jeher extrem hoch – strahlungsbedingt muss sich jedes einzelne Bauteil eines Satelliten unter harten Weltraumbedingungen über Jahre hinweg behaupten. Konsequenterweise werden sämtliche Komponenten ausgiebigst am Boden getestet, wo Ausfälle mit wenigen hundert oder 1.000 Euro zu Buche schlagen – aber auch mit vergleichsweise einfachen Mitteln zu beheben sind. Anders im All, wo es bei Problemen unmittelbar zu immensen Kostenexplosionen kommt. Bei vergleichsweise geringen Einflussmöglichkeiten. Daher gilt für die Tesat-Produktion einschließlich der Elektronikfertigung absolute Null-Fehler-Quote. Das reicht hinunter zum kleinsten Schalter und Stecker und gilt natürlich auch für jede einzelne Leiterplatte. Selbst der kleinste Produktionsfehler kann fatale Folgen haben und ist deshalb unter allen Umständen zu vermeiden.

Die Vision von Tesat-Spacecom lautet, stets mutig und engagiert neue Wege auf der Suche nach bahnbrechenden Lösungen jenseits heutiger Standards zu gehen – dies bezieht sich nicht nur auf die Endprodukte, sondern schließt auch Entwicklung und Fertigung mit ein. So untersucht Tesat-Spacecom regelmäßig verschiedene Produktionsbereiche, ob dort die Automatisierung weiter vorangetrieben werden kann. In den 1990ern erkannte man schon früh, dass man sich speziell beim Löten so weit wie möglich von einer Manufaktur-Produktion lösen müsse. Die Prozesse, die dafür in Frage kamen, galt es zu verselbständigen und zu optimieren – hinsichtlich Qualität, Tempo, aber auch mit Blick auf die Kosten. „Tesat-Spacecom hatte sich 1998 für eine VERSAFLOW 40/50 Selektivlötanlage entschieden – diese Anlage, welche Ersa erst zwei Jahre zuvor im Markt vorgestellt hatte, war in der Branche noch ziemlich unbekannt, konnte aber die Verantwortlichen bei Tesat-Spacecom auf ganzer Linie überzeugen“, sagt Meinrad Eckert, der seit 35 Jahren als Area Sales Manager für Ersa aktiv ist. Und ergänzt: „Zudem wurde in unserer ersten Selektivlötanlage eine Infrarotkamera verbaut, die schon damals während des Lötens registrierte, wo die Energie hingeht, bzw. feststellte, wie stark die Bauteile thermisch belastet werden – und das wurde auch entsprechend dokumentiert, buchstäblich ein echtes Highlight.“ Auch wenn diese Option ein Drittel des eigentlichen Maschinenpreises ausmachte, sie war unabdingbar, um auszuschließen, dass die für den Orbit gedachten Bauteile beim automatischen Löten Schaden nehmen würden. „Diese anfängliche Sorge war aber unbegründet – inzwischen verfügen unsere Technologen für die Elektronikfertigung über die nötige Erfahrung und können anhand von Schliffen sagen, dass die automatisiert erstellte Lötstelle genauso gut bzw. sogar besser ist und zudem noch eine geringere thermische Beanspruchung vorweist“, sagt Helga Eich-Beetz, Teamleiterin Infrastruktur bei Tesat-Spacecom. Die Dokumentation ist wichtig und notwendig, weil damit eine Rückverfolgbarkeit auf die einzelne Baugruppe gegeben ist. Andernfalls könnte es schwierig werden, denn Tesat gewährt 15 Jahre Garantie auf seine Komponenten und Baugruppen, entsprechend lange müssen alle Fertigungsprotokolle aufbewahrt werden.

Nach 20 Jahren reibungslosem Betrieb ging mit dem Kalenderjahr 2018 bei Tesat-Spacecom auch der Lebenszyklus für die VERSAFLOW 40/50 zu Ende. Aber ein Zurück zum Handlöten war nicht vorgesehen, wäre auch gar nicht zulässig gewesen, wollte man nicht die Raumfahrtzulassung gefährden. Vielmehr wurde am Standort Backnang mit einem fliegenden Wechsel zum Jahreswechsel 2018/19 die Produktionslinie ebenfalls auf ein Selektivlötsystem von Ersa umgestellt: eine kompakte ECOSELECT 2, die wie ihre Vorgängerin höchste Positionier- und Prozesssicherheit ermöglicht. Die Anlage war bereits 2013 angeschafft worden, ihren Betrieb versah sie jedoch bei einem Geschäftspartner, der für Tesat-Spacecom produzierte. Seit Anfang 2019 produziert die kompakte Selektivmaschine nun im Schwäbischen, die Qualifikation und Freigabe zum Löten erfolgten vorab innerhalb weniger Wochen im vierten Quartal 2018, so dass kein Produktionsausfall entstand.

Auch in der Raumfahrt, speziell in vergleichsweise niedriger Höhe der Erdumlaufbahn, geht der Trend hin zu kleineren Satelliten. Selbstverständlich setzt Tesat-Spacecom hier als echter Raumfahrt-Pionier auch wieder neue Trends: Aufbauend auf mehr als 30 Jahren Erfahrung in der kontinuierlichen Entwicklung der Laserkommunikationstechnologie haben die Tesat-Experten neue Lösungen für die Kommunikation im All entwickelt – kleiner, smarter, vielseitiger für zahlreiche neue Anwendungsbereiche. Dazu gehören dedizierte Laserkommunikationsterminals für Low-Earth-Orbit-Anwendungen zur Nutzung in großen Satellitenkonstellationen und auch für sogenannte Cube-Sats – kleine, würfelförmige Erdbeobachtungs- oder Wissenschaftssatelliten im Format 10 x 10 x 10 cm und weniger als 1.000 Gramm Gewicht. Allen Terminals gemein ist der Ansatz, Größe, Gewicht und Kosten zu reduzieren und zugleich die Funktionalität zu erhalten. Der erste Cube-Sat von Tesat-Spacecom wird voraussichtlich im ersten Quartal 2019 ins All geschossen. So oder so – bei den Mini-Satelliten gelten ähnlich hohe Anforderungen wie bei den größeren Sat-Geschwistern, auch mit Blick auf den neuen Mobilfunkstandard 5G.