Textile Forschung hebt ab: Schülerinnen-Team des DLR_School_Lab TU Dresden entwickelt nachhaltigen Minisatelliten für den Deutschen CanSat‑Wettbewerb

Wenn Anfang März vom Flugplatz Rotenburg/Wümme bei Bremen die CanSat‑Modellraketen in den Himmel steigen, wird dieses Mal ein Satellit an Bord sein, der so beim Deutschen CanSat‑Wettbewerb noch nie geflogen ist: textilbasiert, mit optimiertem und nachhaltigem Design, entwickelt und gebaut vom Team GRACE im DLR_School_Lab TU Dresden.

Team GRACE und die Herausforderungen des Wettbewerbs
GRACE (Green Research and CanSat Exploration) – das sind Friederike (16), Marie (15), Anna (14) und Wiebke (15), vier Schülerinnen aus Dresden, die seit Herbst 2025 gemeinsam an ihrem Dosensatelliten arbeiten. Was sie antreibt, ist nicht nur die Begeisterung für Naturwissenschaften und Technik, sondern auch der Wunsch, ein Raumfahrtprojekt eigenständig umzusetzen. Dazu gehören die Entwicklung einer wissenschaftlichen Missionsidee, Design, Konstruktion und Programmierung des CanSat, umfangreiche Testkampagnen sowie Öffentlichkeitsarbeit, Sponsoring, Dokumentation und Projektmanagement. All diese Aufgaben müssen beim Deutschen CanSat-Wettbewerb von den insgesamt 10 Teams selbstständig bewältigt werden. Für den Minisatelliten gelten zudem strenge konstruktive Vorgaben.

Der CanSat muss zwei Missionen erfüllen. Die Primärmission ist für alle Teams identisch und umfasst das Messen von Luftdruck und Temperatur während des Fluges und das Übermitteln der Daten über eine Funkverbindung an eine Bodenstation. Aus den gewonnenen Daten muss das Team ein Höhen- und Temperaturprofil entwickeln und die Fallgeschwindigkeit bestimmen. Die Gestaltung der Sekundärmission ist den Teams überlassen. Während der Startkampagne in Bremen wird der fertige CanSat wird mit einer Feststoffrakete in eine Höhe von etwa 700m transportiert, sinkt dann an einem Fallschirm zu Boden und führt währenddessen Primär- und Sekundärmission durch.

Nachhaltigkeit als Mission – unterstützt durch das ITM
 

© TUD, J. Hahn

Die Sekundärmission von Team GRACE hat drei Ziele: eine nachhaltige Bauweise, ein optimiertes CanSat-Design mit Funktionsintegration in den Fallschirm sowie die Positionserkennung während des Fluges. Um diese Ziele zu erreichen, entwickelte das Team ein innovatives Konzept für seinen Minisatelliten: Er besteht überwiegend aus textilen Materialien, alle elektronischen Bauteile wie Mikrocontroller, Sensoren und Kameras sind vernähbar. Sie werden daher nicht auf eine starre Platine montiert, sondern auf zwei Polyesterfilz-Stücken, die anschließend zusammengerollt und in einer Hülle verstaut werden. Ermöglicht wird die optimale Umsetzung des Konzepts durch die Kooperation mit dem Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden. Dort werden die Leiterbahnen für die elektronischen Bauteile nach Vorgaben des Teams direkt auf die Filzstücke aufgestickt. Das erspart nicht nur das einzelne Aufnähen von Kabeln, sondern macht das gesamte System deutlich robuster. Während lose verlegte Kabel bei Vibrationen oder Zugbelastung leicht verrutschen oder abreißen können, sind gestickte Leiterbahnen fest im Trägermaterial verankert und halten den mechanischen Belastungen eines Raketenstarts wesentlich besser stand.

Auch die übrigen Bauteile folgen dem Nachhaltigkeitsansatz: Die Hülle besteht aus robustem Tipi‑Baumwollstoff, verstärkt durch Polyestergurte, deren Zugfestigkeit das Team zuvor in eigenen Materialtests untersucht hat. Der Fallschirm aus Ballonseide enthält in einer integrierten Tasche ebenfalls Sensoren und Kameras, die auf Filz aufgenäht sind. Sein Design wurde mehrfach überarbeitet, bis Öffnungsverhalten und Stabilität überzeugten.

Eigener Nachhaltigkeitskatalog zur Bewertung aller Bauteile
Um die Nachhaltigkeit seines Satelliten systematisch zu bewerten, entwickelte das Team einen eigenen Nachhaltigkeitskatalog. Jedes Bauteil und jedes Material wurden anhand definierter Kriterien beurteilt, darunter Wiederverwendbarkeit, Einsatz nachwachsender Rohstoffe, regionale Verfügbarkeit, Langlebigkeit, Reparierbarkeit und weitere Aspekte. Der Katalog diente nicht nur der Dokumentation, sondern auch der Entscheidungsfindung im Entwicklungsprozess. So konnte das Team begründet auswählen, welche Materialien verwendet werden und welche Alternativen nachhaltiger sind. Schnell zeigte sich jedoch, dass nachhaltige Bauteile oft deutlich teurer oder technisch nicht geeignet sind. Viele Sensoren benötigen zudem seltene Erden, ohne die sie nicht funktionieren würden. Nachhaltige Alternativen sind hier kaum verfügbar. Daher konzentrierte sich das Team auf die Nachhaltigkeit der übrigen Komponenten und auf die Wiederverwendung bereits vorhandener Bauteile. Der Nachhaltigkeitskatalog half dabei, diese Entscheidungen transparent und nachvollziehbar zu treffen.

Organisation, Kommunikation und Finanzierung gehören dazu
Neben der technischen Arbeit übernehmen die Schülerinnen alle organisatorischen und kommunikativen Aufgaben, die ein echtes Raumfahrtprojekt mit sich bringt. Sie verfassen Pressemitteilungen, führen Interviews, betreiben den Instagram‑Account @grace.cansat, erstellen wissenschaftliche Berichte für die Jury und kümmern sich um Budgetplanung, Materialbeschaffung und Sponsoring. Unterstützt werden sie dabei von studentischen Mitarbeitenden und der Leiterin des DLR_School_Lab, das bereits zum sechsten Mal mit einem Team am CanSat‑Wettbewerb teilnimmt.

Da der Bau des CanSats und die Teilnahme an der Startkampagne in Bremen mit Kosten verbunden sind, hat das Team eine Crowdfunding‑Kampagne bei 99funken.de gestartet. Die Fundingschwelle liegt bei 1.000 €, das Ziel bei 3.000 €. Unterstützer:innen können sich über gestaffelte Dankeschön‑Pakete freuen – von signierten Teamkarten bis hin zu Lesezeichen aus Originalteilen des Satelliten.

Informationen zum Crowdfunding und Video:
www.99funken.de/grace-cansat

Informationen zum Wettbewerb:
www.cansat.de

Kontakt:
Dr. Janina Hahn
DLR_School_Lab TU Dresden
Tel.: +49 351 4887207
E-Mail: