Wie die Salzburg AG mit einer neuen Crowdinvesting-Plattform die Energiewende vorantreibt

08.06.2020

Wr. Neustädter Space-Startup Tumbleweed: Von der Garage bis zum Mars

Das heimische Startup Tumbleweed baut einen windgetriebenen Marsrover, der fast eine Tonne leichter ist als sein berühmter Vorgänger "Curiosity". Mit den rund 20 Kilogramm schweren Mars-Erkundern soll die "Deep Space Exploration" einen breiteren Anstrich bekommen, wie Co-Founder Nicola Weiroster erklärt.

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✨ AI Kontextualisierung

„Völlig losgelöst von der Erde“. Wo Peter Schilling mit seinem Lied tausende Kehlen zum Singen bringt, da möchten Julian Rothenbuchner, Moritz Stephan und Nicola Weiroster mit ihrem Startup Tumbleweed einen anderen Zugang zum Weltall etablieren. Genauer gesagt planen die drei Founder für die Nutzung des Mars und dessen Erforschung einen kommerziellen und standardisierten Anstrich zu verpassen – und dabei kostensparend zu agieren. „From a garage in Vienna to the Red Planet“ steht auf der Webseite des Unternehmens. Angefangen hat alles jedoch während einer öden Zeichenstunde.

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Tumbleweed nutzt Windgeschwindigkeit des Mars

„Wir waren schon immer interessiert am Weltraum. Julians und Moritz damaliger Physiklehrer hat beide dann auf den ‚Odysseus Space Contest‚ aufmerksam gemacht. Der Gewinner im letzten Jahr war ein Rover. Das hat die Idee initialisiert. Wir wollten aber keinen herkömmliches Mars-Gefährt bauen, sondern einen anderen, effizienteren, simpleren Ansatz wählen. Während einer langweiligen BE-Stunde haben wir dann einige Papers gelesen, in denen die enormen Windstärken (Anm.: bis zu 360 km/h) auf dem Mars untersucht wurden. Da wurde direkt die Idee geboren diese zu nutzen.“, erklärt Mitgründer Weiroster.

In 20 Tagen den halben Pol am Mars erforschen

Für das Konzept des Tumbleweeds hat das Startup Anleihen an der Natur genommen und sich alter Cowboy-Movies als Stilmittel bedient. Die „Steppenläufer“, wie man sie aus dramatischen Szenen in Western-Filmen kennt, dienen als Design-Vorlage. So sollen große Flächen abgedeckt werden und das bei minimaler Komplexität und Kosten, so die Idee: Die Winde treiben dabei die Tumbleweed „randomly“ in Richtung des Mars-Äquators , während diese Daten sammeln. Dabei können die einzelnen Maschinen für jede Mission individuell konfiguriert werden und so für eine kostenarme Lösung sorgen. Für rund 50 Prozent Erforschung des Nordpols am Mars soll der Tumbleweed rund 20 Tage brauchen.

Sieg beim Odysseus Space Contest

„Nach der Idee haben wir einen ersten Prototypen gebaut und bei dem ‚Odysseus Space Contest‘ teilgenommen und sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene gewonnen. In der Jury waren damals Experten von unzähligen Weltraumorganisationen wie der ESA, ArianeSpace, Airbus, die uns sehr positives Feedback gegeben haben. Das war für uns ein großer Ansporn das Projekt weiter zu verfolgen“ so Weiroster weiter.

Tumbleweed: Weniger spezialisiert und breiter nutzbar

Zwischen herkömmlichen Rovern und Tumbleweed herrscht eine komplett andere Designphilosophie. Konventionelle Rover, wie unter anderem „Curiosity“, sind teure und hoch spezialisierte Unikate. Der Tumbleweed soll in größeren Stückzahlen produziert werden und ein standardisiertes Interface für Forschungsinstrumente bieten.

Vier Flächen für ein Optimum an Windnutzung

Die „tetrahedrally“ (vierflächig) angeordneten Segel sollen für eine optimale Windnutzung sorgen und eine maximale Areal-Abdeckung ermöglichen. In mehr als 100 Simulationen in einem virtuellen Windtunnel wurde ein Strömungswiderstandskoeffizient festgestellt, der um 103 Prozent höher ist, als vergleichbare Daten eines NASA-Tumbleweeds aus dem Jahre 2004.

Curiosity als Punktmessungs-Gerät statt Schwarmforschung

Zudem werden der Tumbleweed und „Curiosity“ für andere Use Cases verwendet. Der Rover des Startups ermöglicht eine schnelle, großflächige Exploration der Marslandschaft, sowie ein Schwarmforschungs-Konzept. „Curiosity kann sich indes im Vergleich nur sehr langsam bewegen, die Daten sind beinahe Punktmessungen“, erklärt der Erfinder.

Solarzellen und Lithium-Batterie

Die sechs Segel des „österreichischen Rovers“ wurden zudem mit je sechs Reihen kristallinen Solarzellen bestückt. Das soll ausreichend Elektrizität erzeugen, um die gesamte Elektronik am Laufen zu halten und eine Lithium-Batterie für Nacht-Missionen anzutreiben.

Eigener Fallschirm inkludiert

Weiters, so Weiroster, zeichnet sich der Tumbleweed durch seine niedrige Komplexität aus. Mit weniger beweglichen Teilen sollen Kosten und Risiko gesenkt werden. Während der EDL-Phase (Entry, Descent, Landing) ist der Tumbleweed sein eigener Fallschirm und muss nicht mit hochkomplexen und riskanten Manövern gelandet werden.

Tumbleweed, Mars, Marsrover, ESA, NASA, Curiosity, Nicola Weiroster, Inkubator, Incubator, ESA-Incubator — (c) Tumbleweed – Das Tumbleweed-Team möchte noch heuer in Israel einen Testlauf mit ihrem Rover durchführen.

Tumbleweed: 20 statt 1000 Kilogramm

„Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das geringe Gewicht. Curiosity wiegt etwa eine Tonne, der Tumbleweed 20 Kilogramm. Im Weltall, wo Gewicht ein starker Treiber ist, können so Missionskosten massiv gesenkt werden. Unsere Vision ist es ‚Deep Space Exploration‘ für einen großen Personenkreis zu eröffnen. Wir sehen uns hier als Enabler für Forscher, denen wir eine standardisierte Plattform bieten, auf der sie ihre Instrumente implementieren können“, sagt Weiroster.

Dafür ist die Kommunikation ein Schlüsselelement. Da der Tumbleweed sich zufällig bewegt, nutzt das Unternehmen omnidirektionale Antennen, um mit Satelliten im Mars-Orbit zu interagieren.

Test in der Negev-Wüste in Israel im Herbst

Aktuell befindet sich das Startup in der finalen Phase den Erd-Prototypen fertig zu stellen. Dieser soll im Oktober 2020 in der Negev Wüste in Israel im Zuge einer Mars-Analog-Mission getestet werden. Parallel dazu wird bereits seit Ende letzten Jahres am nächsten Prototyp gewerkelt, der schon sehr viel näher an einem „space-grade“-Rover herankommen wird.

Launch ist für 2028 geplant

„Nach Zeitplan werden wir 2026 mit der Entwicklung des Rovers fertig sein. Ab da werden wir uns vorrangig mit Themen wie der Integration von ‚Payloads‘, Integration der Rover in der Rakete und ‚Gound Segment‘ beschäftigen.“, sagt Weiroster. „Im Jahr 2028 werden Tumbleweeds dann launchen. Aktuell ist eine Mission mit etwa 100 Stück geplant. Die genaue Zahl kann man jetzt aber noch nicht abschätzen, das ist völlig nachfragegetrieben. Aber natürlich würde auch eine Mission mit weniger Tumbleweeds einen signifikanten Erkenntnisgewinn bedeuten.“

Die Beschaffung jener Erkenntnisse ist jene Maxime, mit der das Startup seine Philosophie antreibt. Besonders hinsichtlich kommerzieller Nutzung des Roten Planeten. Man sieht sich eigener Definition nach als „Enabler“ für Forschung und Industrie.

„Payload Units verkaufen“

„Grundsätzlich werden wir den Platz in den ‚Payload Units‘ verkaufen, ganz analog zum CubeSat-Modell (Anm. Kleinsatelliten). Es gibt unzählige Anwendungsfelder für den Tumbleweed, viele davon sind im Forschungsbereich und zielen darauf ab das Verständnis über den Planeten zu erweitern. Dadurch erhoffen wir uns Erkenntnisse, die möglicherweise den Weg für den ersten Menschen am Mars ebnen“, sagt Weiroster.

Mars, Marsrover, ESA, NASA, Curiosity, Nicola Weiroster, Inkubator, Incubator, ESA-Incubator — (c) Tumbleweed/ FB – Tumbleweed-Co-Founder Weiroster: „Es geht darum herauszufinden, welche kommerziellen Chancen es am Mars gibt.“.

Kommerzielle Chancen am Mars

Weiters führt Weiroster aus: „Hinsichtlich der Frage nach kommerziellen Use Cases denken wir, dass die Auffindung von Ressourcen und der Test von Materialien besonders interessant sind. Eine kommerzielle Nutzung ist aber noch etwas entfernt. Heute geht es allein darum, herauszufinden, welche kommerziellen Chancen es überhaupt am Mars gibt“.

Die Partner des Projekts

Unterstützt wird das Startup von Voestalpine Böhler mit finanzieller Zuwendung, aber auch mit Titanteilen aus dem 3D-Druck. Weitere Partner sind die FH Wiener Neustadt, Joanneum und das österreichische Weltraum Forum. Das Highlight jedoch ist seit diesem Jahr die Zusammenarbeit mit der ESA (European Space Agency).

ESA-Inkubator

Das „Business Incubation Programm“ der ESA ist ein zweijähriger Prozess, in dem man neben einer Fördersumme auch Beratungsleistung der Weltraum-Agentur und ihren Partnern bekommt. Dafür hat die supranationale Organisation in jedem ihrer Mitgliedsstaaten Startup-Center eingerichtet, beziehungsweise kooperiert mit Inkubatoren. In Österreich gibt es zwei davon, accent in Wiener Neustadt und SPG in Graz.

„Space Connection“ nötig

„Der Ablauf bei der ESA verhält sich wie bei den meisten Inkubatoren und Förderungen. Zuerst gibt es eine Einreichung mit Businessplan und Pitch. Wichtig ist dabei ein Bezug zum Weltraum, die sogenannte ’space connection‘. Das kann entweder upstream (Entwicklung von Weltraumtechnologie) oder downstream (Weltraumechnologie für Erdanwendungen verwenden) sein“, erklärt Weiroster.

Von Wien bis Palo Alto

Das Studentische Startup hat insgesamt 58 Mitglieder an vier Standorten: Wien, Delft (NL), Palo Alto, Aarhus (DK). Das Team verfügt über unterschiedlichen Kompetenzen. „Die kulturelle Komponente ist hierbei natürlich sehr spannend, man lernt ambitionierte Studenten aus unzähligen Ländern kennen, schließt Freundschaften und lernt voneinander. Der Austausch funktioniert über Videochat – und das war auch schon vor Corona so. Wir haben in Wien gestartet und hier auch dementsprechend das diverseste Team mit einem Großteil der nicht-technischen Gruppen.“, sagt Weinroster. In den Niederlanden sitzen zudem noch Techniker, die an der Rover-Hardware, der Software und Elektronik arbeiten, während sich in Aarhus ein Science-Team mit Anforderungen der Wissenschaft an den Rover beschäftigt.

Silicon Valley und das Weltall

Und auch das Silicon Valley darf in dieser Aufzählung nicht fehlen. Weiroster dazu: „In Palo Alto haben wir auch ein Team aus Software Entwicklern. Und bauen dort Kontakte zur amerikanischen Weltraumindustrie auf.“

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Beim World Venture Forum in Kitzbühel hielt Martin Ohneberg auf Einladung von Initiator Berthold Baurek-Karlic die Rede zum Gala-Dinner: über Europa im globalen Kontext. Seine Botschaft, die er im brutkasten-Gespräch wiederholt: Europa hat kein Ideen-, sondern ein Umsetzungs- und Kapitalproblem. Und: „Wir reden nicht von einer Krise, sondern von einer Transformation.“ In der Transformation bringe Warten nichts.

Ohneberg weiß, wovon er spricht. Der Vorarlberger Industrielle übernahm 2011 die HENN Gruppe und baute den Verbindungstechnologie-Spezialisten zum Nischen-Weltmarktführer bei Ladeluft-Schnellkupplungen für die Automobilindustrie aus – eine Position, die das Unternehmen bis heute hält. Während die Branche mitten in einer schmerzhaften Transformation steckt, richtet er seine Gruppe nun auf einen Megatrend aus, der von KI-Rechenzentren bis zu humanoiden Robotern reicht: Kühlung.

Im Gespräch mit brutkasten erklärt Ohneberg, warum Europa beim Thema Souveränität den letzten Moment erreicht hat, weshalb das Self-driving Car der echte Game Changer wird und was passieren muss, damit der Kontinent nicht zum reinen Anwender fremder Technologien wird.

brutkasten: In deiner Rede beim World Venture Forum hast du die Formel „Europe discusses, America decides, Asia acts“ aufgegriffen. Gleichzeitig läuft gerade die Debatte um Europas digitale Souveränität. Ist da ein Momentum?

Martin Ohneberg: Wenn Europa jetzt beim Thema Souveränität nicht aufwacht, wird es ganz schwierig. Ich glaube, es ist der letzte Moment. Das wurde erkannt, der Draghi-Report hat seinen Teil dazu beigetragen. Jetzt muss gehandelt werden. Die Frage ist: Haben wir noch eine Chance, das Ruder herumzureißen? Die Gefahr ist, dass wir vom Land der Innovation und der Produktion zum Land der Anwender werden. Und leicht wird das nicht: Kapital ist der Rohstoff der Zukunft. Wenn man sich den Börsengang von SpaceX anschaut, sind das Dimensionen, da können wir in Europa nicht mit. Wir haben tolle Ideen und viele tolle Startups. Aber wenn man anschaut, wo sie skalieren und wo sie das Geld holen, ist es dann doch Amerika.

Was muss auf europäischer Ebene passieren? Sollte die öffentliche Beschaffung etwa gezielt europäische Lösungen bevorzugen?

Man kann das leicht sagen, aber es ist diffiziler, als oft geglaubt wird. Unsere Abhängigkeiten sind in vielen Technologien und bei seltenen Erden inzwischen so groß, dass es extrem schwierig ist, sich stärker gegen andere Nationen aufzustellen. Dazu fehlt die Geschlossenheit: 27 Länder, jeder agiert selbst, Frankreich anders als Deutschland. Natürlich macht es Sinn, die europäische Wirtschaft stärker zu schützen. Aber die eigentlichen Probleme liegen tiefer: Wir haben keinen einheitlichen Kapitalmarkt, weshalb das Geld, das in Europa durchaus vorhanden ist, hauptsächlich nach Amerika geht. Die Bürokratie ist überbordend. Und wir müssen wegkommen von den Überschriften, ob das jetzt Green Deal heißt oder Industrial Acceleration Act, und in die Umsetzung kommen. Europa ist prädestiniert für tolle Strategien und Visionen. Am Ende mangelt es an der konsequenten Umsetzung.

Woran scheitert die?

Wir haben tolle Universitäten, Innovationen, eine starke Industrie. Aber wir bringen es nicht auf die Straße, weil Europa ein zu komplexes Gebilde ist. Allein die Geschwindigkeit: Bis etwas durch Parlament und Kommission ist, vergehen im Schnitt rund 18 Monate. Bis es in Kraft tritt, reden wir von zwei, drei Jahren. Wir sind aber in einer Zeit angekommen, in der Speed der Key ist. Es passieren ja Dinge, aber sie passieren halt außerhalb Europas. Das ist eigentlich das Thema. Die Konsequenz: Bei uns wird gegründet und entwickelt, skaliert wird in Amerika. Und dann importieren wir die Produkte wieder, die wir selbst erfunden haben.

Du bist mit HENN Zulieferer der Automobilindustrie. Bei VW und anderen ist enormer Druck im System. Wie nimmst du die Lage wahr?

Das, was jetzt in Europa passiert, ist meiner Ansicht nach erst der Beginn. Da wird noch mehr kommen. Vor ein paar Jahren hat man für diese Zeit von 125 Millionen produzierten Autos weltweit gesprochen, wir sind jetzt bei rund 90 bis 92 Millionen. Global wird wenig Wachstum vorhanden sein, dafür kommt ein massiver Verdrängungswettbewerb zwischen den Regionen, der nach aktuellem Stand zugunsten Asiens ausgehen wird. Wichtig ist mir die Unterscheidung: Wir reden nicht von einer Krise, sondern von einer Transformation. Eine Krise geht vorbei, ob Corona, Suezkanal oder Energiepreise. Die Transformation bleibt. In der Krise kannst du durchtauchen, in der Transformation bringt Warten nichts. Du musst handeln und gestalten.

Du siehst den nächsten großen Schub bei Self-driving Cars. Warum ausgerechnet dort?

Weil sich die Mobilität damit noch einmal fundamental verändert. Beim E-Auto ist der Customer Benefit de facto der Ausstieg aus fossilen Brennstoffen. Das ist ideologisch, ob das ein riesiger Kundenvorteil ist, kann man diskutieren. Das Self-driving Car hat den echten Customer Benefit: Ich muss nicht mehr selbst fahren und kann jederzeit einsteigen. Wenn man sich anschaut, was Waymo, Huawei und andere schon auf der Straße haben und welche Datenmengen dort täglich generiert werden, kann man sich vorstellen, wie schnell das gehen wird. Für die Zulieferindustrie heißt das: extreme Standardisierung und Konsolidierung. Autos werden modular. Man kauft künftig ein „Skateboard“ mit vier Rädern, Batterie und integrierter Software, das Self-driving-Modul wird eingeschoben wie früher das erste Navi ins Auto. Und es wird die Foxconns geben, die das komplette Modul fertigen.

Wie stellt sich HENN darauf ein?

Wir kommen aus einer Nische, in der wir bis heute Weltmarktführer sind, der Ladeluft, und transformieren uns in einen Markt, der groß, aber extrem kompetitiv ist. Wir sind de facto in einem Red Ocean unterwegs. Deshalb richten wir die Gruppe stark auf den Megatrend Kühlung aus. Überall, wo verstärkt Elektrizität eingesetzt wird, braucht es Kühlung, und künftig immer öfter Wasserkühlung, weil die Leistungen so hoch sind. Die Rechenzentren, die jetzt gebaut werden, müssen alle wassergekühlt werden. Das ist unser Heimspiel: Da haben wir erste Anwendungen, Prototypen und intensive Gespräche. Dazu kommen Renewables wie Windkraft. Und humanoide Roboter, die aktuell noch luftgekühlt sind, künftig aber ebenfalls wassergekühlt werden müssen.

Stichwort Humanoide und Physical AI: Hat Europa dort überhaupt eine Chance?

Die Voraussetzungen wären da: Wir haben die Ingenieure, die klassische Industrie, hohe Innovationstätigkeit. Und die Notwendigkeit ist hundertprozentig gegeben: Demografisch müssen wir in Automatisierung und Robotik investieren, Punkt. Aber aktuell passiert wieder fast alles außerhalb Europas. Wenn Europa Souveränität ernst nimmt, muss spätestens bei den Humanoiden sichergestellt sein, dass es ein europäisches Produkt gibt, weil der Vergleich zum Menschen so nahe ist. Wenn China, die USA oder andere unsere Humanoiden in den Produktionshallen steuern, weiß ich nicht, ob das so angenehm ist. Es gibt positive Schritte wie die große Finanzierungsrunde von Neura Robotics mit Partnern wie Bosch und Schaeffler. Aber das Kapital fließt insgesamt wiederum nicht nach Europa. Die große Frage wird sein: Wie hoch ist unser Wertschöpfungsanteil? Dass wir anwenden werden, davon bin ich überzeugt. Ob wir ein eigenes Ökosystem aufbauen können, das entscheidet sich jetzt.

Zum Abschluss: Was gibst du Gründer:innen mit, die jetzt starten?

Es gibt nichts Besseres, als Unternehmer zu sein. Das ist die Champions League der Wirtschaft. Es kann jeder Unternehmer werden. Man braucht den Mut zu sagen: Jetzt mache ich den Sprung. Und dann Konsequenz. Aber es muss klar sein: Eine Unternehmerkarriere hat immer Höhen und Tiefen. Der Unternehmer ist der Einzige, der wirklich Risiko nimmt. Er ist bis zum Schluss auf dem Schiff.

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