Es ist heiß in Deutschland. Seit Tagen sitzt eine Hitzeglocke über Mitteleuropa, die Temperaturen kratzen an der 40-Grad-Marke. Ich liege mit einem Ventilator vorm Gesicht und frage mich: Was würde ich jetzt dafür geben, ein bisschen von der eisigen Kälte des Weltraums abzubekommen?
Denn im Weltraum gibt es keine Kälte. Zumindest nicht so, wie wir sie kennen.
Was bedeutet Temperatur im Vakuum überhaupt?#
Auf der Erde ist die Sache einfach. Ein Thermometer misst die mittlere kinetische Energie der Luftmoleküle, die daran stoßen. Viel Bewegung = hohe Temperatur. Im Vakuum gibt es aber kaum Moleküle. Der interplanetare Raum enthält im Schnitt ein Teilchen pro Kubikzentimeter — zum Vergleich: Auf Meereshöhe sind es 10¹⁹.
Trotzdem hat der Weltraum eine Temperatur. Die kosmische Hintergrundstrahlung liegt bei 2,7 Kelvin — das Nachglühen des Urknalls, der das Universum auf etwa −270 °C vorheizt. Klingt kalt, ist es auch. Aber nur, wenn du nichts anderes in der Nähe hast, das dich mit Strahlung beheizt.
Die Sonne zum Beispiel.
Derselbe Planet, zwei Extreme#
Ein Objekt im Erdorbit bekommt beides ab: Die ungefilterte Sonneneinstrahlung heizt seine Sonnenseite auf über 120 °C auf. Die Schattenseite dagegen kühlt auf −150 °C oder tiefer ab. Das ist kein Messfehler. Das ist Physik.
Der Grund: Im Vakuum gibt es keine Konvektion. Auf der Erde transportiert bewegte Luft Wärme von heißen zu kalten Orten. Das ist der ganze Grund, warum ein Ventilator funktioniert — und warum ich gerade davorsitze. Im All fällt dieser Mechanismus komplett weg. Wärme kann sich nur noch auf zwei Arten fortbewegen: durch Leitung (direkter Kontakt) und durch Strahlung (elektromagnetische Wellen). Konvektion? Fehlanzeige.
Deshalb kann ein Satellit gleichzeitig kochen und frieren. Seine Sonnenseite absorbiert die Strahlung der Sonne und heizt sich auf. Die Nachtseite strahlt ihre Wärme ins All ab und kühlt aus. Ohne Atmosphäre, die den Ausgleich schafft, entstehen Temperaturdifferenzen, von denen jedes irdische Klima nur träumen kann.
Der Mond macht es vor: Am Äquator werden tagsüber 120 °C erreicht. Nachts fällt das Thermometer auf −130 °C. Innerhalb von zwei Wochen ein Unterschied von 250 Kelvin. Kein Wind, der die Wärme in die Nachtseite trägt. Keine Wolken, die die Abstrahlung bremsen.
Die ISS: Ein schwimmender Thermostat#
Die Internationale Raumstation wechselt alle 90 Minuten von +120 °C auf −150 °C — 16 Mal am Tag. Drinnen sollen trotzdem konstant 22 °C bleiben.
Die ISS löst das Problem mit einem aktiven Thermal-Kontrollsystem. Außen ist sie mit Multi-Layer-Isolation (MLI) verkleidet — diese goldene Folie, die man von allen Satelliten kennt. Sie reflektiert einen Großteil der Sonnenstrahlung und verhindert, dass die Station im Schatten zu schnell auskühlt.
Trotzdem produzieren die Bordsysteme und die Besatzung Abwärme — etwa 100 Kilowatt. Die muss weg. Dafür pumpen zwei externe Kühlkreisläufe Ammoniak durch die Station. Ammoniak gefriert bei −77 °C und siedet bei −33 °C — der ideale Kompromiss für die Temperaturspanne im Orbit. Das erhitzte Ammoniak wird zu den großen, weißen Radiator-Paneelen gepumpt, die man auf Fotos der ISS sieht. Dort strahlt die Wärme als Infrarotstrahlung ins All ab.
Die Physik dahinter ist die Stefan-Boltzmann-Gleichung: Die abgestrahlte Leistung skaliert mit T⁴. Ein Radiator bei 20 °C strahlt pro Fläche nur halb so viel ab wie einer bei 120 °C. Deshalb sind die Paneelen der ISS so riesig — jede etwa so groß wie ein LKW-Anhänger.
Das Fraunhofer HHI forscht deswegen an Laser-behandelten Oberflächen, die die Wärmeabstrahlung von Satelliten verbessern sollen — eine brandaktuelle Entwicklung aus dem Juni 2026.
Der Raumanzug: Deine persönliche Klimaanlage#
Wenn Astronauten einen Außeneinsatz machen, müssen sie nicht nur gegen das Vakuum geschützt werden, sondern auch gegen die Temperatur-Extreme. Ein Raumanzug ist im Prinzip ein Raumschiff in Menschenform — und hat deshalb auch ein Thermal-Kontrollsystem.
Die Lösung heißt Liquid Cooling and Ventilation Garment (LCVG) — ein eng anliegendes Untergewand mit einem Netz aus dünnen Schläuchen, durch die gekühltes Wasser zirkuliert. Das Wasser entzieht dem Körper die Wärme, die er durch die körperliche Arbeit produziert — ein Astronaut verbrennt bei einem Außeneinsatz locker 200–300 Watt. Ohne Kühlung würde die Körpertemperatur innerhalb von Minuten in den gefährlichen Bereich steigen.
Die Wärme wird dann an einen Sublimator abgegeben: Wasser wird ins Vakuum abgelassen, wo es sofort gefriert und dann direkt von fest zu gasförmig sublimiert — ähnlich wie Trockeneis. Dieser Phasenübergang entzieht dem System Energie und kühlt das Kühlwasser.
Prada und Axiom Space haben erst vor zwei Wochen eine neue Generation dieser Kühlkleidung für die Artemis-Mondmissionen vorgestellt. Der Stoff besteht aus Nanofasern, die Schweiß direkt absorbieren und verdunsten lassen.
Hitzeglocke hier, Kältestrahlung da#
Zurück zur Hitzeglocke über Deutschland. Auf der Erde haben wir das gegenteilige Problem von dem im Weltraum: Wir können die Wärme nicht loswerden, weil eine warme Luftschicht wie ein Deckel auf der Atmosphäre liegt. Konvektion wird unterdrückt, die Wärme staut sich.
Im All ist das Problem umgekehrt: Du wirst die Wärme nicht los, weil nichts da ist, was sie aufnehmen könnte. Ein Raumschiff kann sich nicht durch vorbeiströmende Luft kühlen. Es muss seine gesamte Abwärme per Strahlung loswerden — und das dauert, je nach Temperatur, eine Weile.
Deshalb haben Sci-Fi-Raumschiffe auch immer riesige Kühlrippen. Das ist keine Design-Entscheidung. Das ist Thermodynamik.
Die ISS rast alle 90 Minuten durch 200 Kelvin Temperaturunterschied, ihre Kühlpaneele glühen im Infraroten. Und drinnen sitzen sechs Leute bei angenehmen 22 °C, als wäre das völlig normal. Während ich hier mit dem Ventilator kämpfe.
Quellen#
- Wikipedia: Spacecraft thermal control
- NASA SmallSat Institute: 7.0 Thermal Control
- Wikipedia: Liquid Cooling and Ventilation Garment
- NASA: Weather on the Moon
- Space.com: What is the temperature on the moon?
- Blueshift: Staying Cool — How Satellites Survive the Temperature Extremes of Space
- Space Voyage Ventures: Space Suit Cooling Systems
- National Space Society: Thermal Management in Space
- Fraunhofer HHI: Efficiently Cooling Satellite Components in Space (Juni 2026)
- Fizziq: Is space a giant refrigerator for artificial intelligence?