Forschung & Entwicklung moderner Hybrid- und Flüssigtriebwerke

Forschungsgruppe Antrieb & Hybridtechnik
Wir sind die Forschungsgruppe Antrieb & Hybridtechnik der AG-Modellraketen e.V., eines etablierten Vereins mit über 20 Jahren Erfahrung in Modellraketentechnik.
Berufstätige, Studierende und Schüler arbeiten hier an systematischer, dokumentierter Forschung – aus Leidenschaft am Hobby, nicht für kommerzielle Ziele.
Mehr über unsere Vereinsgeschichte lesen → https://www.ag-modellraketen.de/geschichte-agm

Unser Ansatz

Hybridtriebwerke vereinen die Vorteile von Feststoff- und Flüssigsystemen: Robustheit, Präzision und Regelbarkeit. Wir erforschen diese Technologie unter kontrollierten Bedingungen, um ihre Anwendbarkeit für experimentelle Höhenforschung und Materialwissenschaften zu belegen. Unser Arbeitsprinzip besteht darin, klare Versuchsziele zu definieren, Systeme vorausschauend auszulegen, Komponenten nach dokumentierten Verfahren zu fertigen und alle kritischen Parameter durch hochauflösende Messungen zu validieren. Dieser Prozess ist standardisiert – das macht Resultate vergleichbar und bildet eine verlässliche Basis für externe Kooperationen.

Kernthemen der Forschung

Oxidatoren und Brennstoffsysteme

Wir arbeiten schwerpunktmäßig mit Distickstoffmonoxid (N₂O) und polymeren Brennstoffen (PE, HDPE, HTPB).
Diese Kombination ermöglicht Experimente mit hoher Wiederholpräzision und gut prognostizierbarem Verhalten. N₂O beziehen wir für Forschungszwecke von zertifizierten Lieferanten. Alle Experimente sind nachvollziehbar protokolliert und finden unter kontrollierten Bedingungen auf genehmigten Geländen statt.

Brennkammer, Injektor und Strömungsdesign

Effizienz und Schubverlauf hängen maßgeblich von Geometrie und Injektorarchitektur ab. Wir entwickeln und testen Konzepte nach definierten Zielparametern und validieren sie iterativ.

Fertigungsverfahren und Komponentenentwicklung

Additive Verfahren (3D-Druck) erlauben komplexe Geometrien, während klassische Fertigung reproduzierbare Oberflächen liefert. Wir wählen das Verfahren projektabhängig aus und dokumentieren die Ergebnisse.

Prozessoptimierung und Stabilität

Ein Triebwerk arbeitet unter dynamischen Bedingungen. Durch gezielte Geometrie und Strömungsführung sorgen wir für stabile Druckhaltung, optimales Verhältnismanagement und hohe Verbrennungseffizienz.

Brennstoff & Geometrie

Die Geometrie des Brennstoffs (des sogenannten „Grains“) ist zentral für die Leistung eines Hybrid-Motors. Durch präzises Design und 3D-Druck erreichen wir reproduzierbare Ergebnisse und können systematisch optimieren.

Geschnittene Hybrid-Grains mit HTPB-Brennstoff
Geschnittene Hybrid-Grains: Hartpapier Liner mit HTPB-Brennstoff. Die interne Geometrie bestimmt Regressionsrate, Brenndauer und Schubverlauf.

Testinfrastruktur & Messprinzipien

Versuchsablauf und Standardisierung

Jeder Test folgt einem klaren Plan mit definierten Rollen und Messpunkten.

Messung und Datenanalyse

Unser kalibriertes Messsystem zeichnet Schubkraft, Kammerdruck, Temperaturen und Oxidatormassenstrom auf. Aus den Rohdaten berechnen wir Kennwerte wie spezifischen Impuls und Verbrennungseffizienz.

Optische und thermale Dokumentation

Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und Thermografie visualisieren Flammenform, Strömungsverhalten und Wärmeverteilung.

Schubverlauf CR I250HP Motor
Typischer Schubverlauf eines Hybrid-Motors (CR I250HP): nitialer Druckaufbau, maximaler Schub, anschließende Regression.

Experimentelle Umsetzung: HybridDays 2025

Um unsere Arbeit im realen Umfeld zu demonstrieren, richten wir die HybridDays aus. Bei den HybridDays 2025 in Eilenburg trafen sich Einsteiger und erfahrene Spezialisten zu Workshops über Eigenbau‑Triebwerke, Hybrid‑Reloads, Messtechnik und Praxisvorführungen. Während des Events wurden zum Beispiel ein modifizierter 38‑mm‑Hybridmotor mit 526 Ns Gesamtimpuls – rund 23 % mehr Schub als das Original – getestet und die Ergebnisse live ausgewertet. Experten wie Roman, Hagen und Torsten hielten Vorträge zu Systemtechnik, Hybrid‑Reload‑Theorie und Messtechnik. Zahlreiche Fotos und Messkurven veranschaulichen dort unsere Arbeit.
Die vollständige Dokumentation mit Fotos, Messkurven und Videos findest du hier: HybridDays 2025 – Wissen, Technik und Gemeinschaft.

Kooperationen

Wir sind Teil der deutschsprachigen Hybrid-Community und tauschen uns regelmäßig mit anderen Entwicklergruppen aus. Die HybridDays dienen als zentrale Plattform für diesen Wissensaustausch. Gemeinsame Dokumentationsstandards ermöglichen, dass unsere Ergebnisse mit anderen Projekten vergleichbar sind.

Team & Kontakt

Roman
Leitung Technik & SystemdesignSystemdesign, Düsen- und Injektorentwicklung, Teststandbetrieb und technische Koordination.📧 engineering@ag-modellraketen.de

Daniel
Koordination & KommunikationProjektorganisation, Dokumentation und Kooperationen.📧 koordination@ag-modellraketen.de

Hagen
Oxidatoren & BrennstoffsystemeMaterialauswahl, Werkstoffprüfung, thermale Charakterisierung und Systemvalidierung.📧 propellants@ag-modellraketen.de

Andreas
Druck- & BetankungssystemeTank- und Ventilentwicklung, Druckregelung, Leitungssysteme und Teststand‑Integration.📧 systems@ag-modellraketen.de

Torsten
Mess- & DatenerfassungSensorkalibrierung, Datenerfassung, Auswertung und Messtechnik‑Integration.📧 measurement@ag-modellraketen.de

Rechtlicher Hinweis
Sicherheit hat für uns höchste Priorität. Alle unsere Experimente sind dokumentiert und orientieren sich an bewährten Standards des Modellraketenflugs.
Wir arbeiten mit hochwertiger Messtechnik, halten angemessene Sicherheitsabstände ein und beachten alle relevanten Vorgaben für den Umgang mit Treibstoffen wie Distickstoffmonoxid (N₂O).