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Laser weapon on the frigate "Saxony"

Hans Uwe Mergener

November 30, 2020

The Federal Office of Bundeswehr Equipment, Information Technology and In-Service Support (BAAINBw) commissioned Rheinmetall to develop a component for a laser weapon demonstrator for the German Navy. As the company announced on November 26, the procurement authority signed a contract with Rheinmetallwaffe Munition GmbH for the production of a laser at the end of the second quarter of 2020sources-Demonstrators geschlossen.

Dieser Abschluss ist ein Schritt auf dem Weg zum Gesamtsystem einer Laserwaffe. Der Laserquellen-Demonstrator kann querschnittlich in verschiedenen Projekten eingesetzt werden, um die Laserquellentechnologie für militärische Anwendungen vertiefend zu untersuchen. Nach eigenen Angaben nutzt Rheinmetall zur Erzeugung des Laserstrahles die von ihr untersuchte und verfolgte Technologie der spektralen Kopplung mit einer skalierbaren Ausgangsleistung von bis zu 20 kW. Ihr Vorteil bestünde gegenüber anderen Kopplungstechnologien in einer geringeren Komplexität und höheren Modularität. Zudem verfüge die Technologie Aufwuchspotential in die Laserleistungsklasse von 100 Kilowatt und würde als passives System mit äußerst geringem Regelungsaufwand aufwarten. Im Kern besteht der Demonstrator aus zwölf nahezu identischen 2 kW-Faserlasermodulen mit annähernd beugungsbegrenzter Strahlqualität. Die zwölf Faserlasermodule werden über einen Strahlkombiner, einer Baugruppe zur Zusammenführung der Strahlen mehrerer Laserquellen zu einem Gesamtstrahl auf Basis der dielektrischen Gittertechnologie, zu einem Laserstrahl mit sehr guter Strahlqualität gekoppelt. Im Jahr 2018 haben BAAINBw und Rheinmetall ein Labormuster einer 20 kW-Laserquelle erfolgreich getestet.

Seit Sommer 2019 bilden Rheinmetall und MBDA Deutschland in der Entwicklung von Hochenergie-Lasereffektoren eine Arbeitsgemeinschaft mit dem Ziel, gemeinsam einen Laserdemonstrator für den Einsatz in der Deutschen Marine zu bauen, zu integrieren und zu testen. Rheinmetall hat bereits 2015 auf einem Marineleichtgeschütz (MLG 27) an Bord einer deutschen Marineeinheit eine 10-Kilowatt-Laserwaffe (Hochenergielaser (HEL-Effektor)) installiert, die für das Erfassen und Verfolgen von Zielen eingesetzt wurde. Im Oktober 2016 testete MBDA Deutschland einen Hochenergie-Lasereffektor auf einem Truppenübungsplatz an der deutschen Ostseeküste.

Nun steht die Integration der Laserquelle in den Effektor aus. Unter dem Vorbehalt des positiven Bescheids von der Beschaffungsbehörde der Bundeswehr könnte ein deutsches Marine-Laserwaffensystem, dessen seegestützte Erprobung wurde bereits 2020 erwartet wurde, das Laborstadium verlassen. Im Rahmen des Projekts „Hochpräzise und skalierbare Wirkung gegen agile/signaturarme Ziele im Nah- und Nächstbereich schwimmender Systemträger der Marine – HoWiSM“ sollte in einem ersten Schritt ein Laserwaffensystemdemonstrator auf einer Korvette K130 als Erprobungsträger integriert werden. Diese Planung mit der „Oldenburg“ wurde aufgrund der UNIFIL-Einsätze der Korvetten revidiert, so dass die auf ein Jahr angesetzte Erprobung nun auf der „Sachsen“ Züge annimmt.

Dabei wird es nicht nur um die klassische Frage der Trefferwirkung gehen. Vielmehr steht das Leistungsspektrum einer derartigen Waffe in ihrem Einsatz an Bord einer seegehenden Einheit im Mittelpunkt – also vom Betrieb unter Berücksichtigung der Parameter Stromversorgung, Kühlung bis zu den Wartungs- und Instandhaltungserfordernisse. Darüber hinaus erwartet die Marine die Möglichkeit, Rückschlüsse für die Nutzung eines Laserwaffensystems im Hafenschutz ziehen zu können.

Über die Erprobung hinaus bleibt die Einrüstung eines Laserwaffensystems auf den Korvetten K130 weiterhin eine Option. Hinsichtlich der Fregatte der Zukunft, F127, werden für den Nah- und Nächstbereichsschutz neben den klassischen Lösungen (Rolling Airframe Missile (RAM) oder Evolved Sea Sparrow Missile (ESSM)) auch Hochenergiewaffen wie ein 100-Kilowatt-Laser betrachtet.

laser weapons

In addition to combating 'traditional' targets such as missiles and artillery shells, laser weapons are seen as an answer to modern threats. For example against individual or swarms of unmanned aerial drones, since the cost of a laser shot is lower than the cost of artillery ammunition or missiles. Effective results can already be achieved with a laser power of twenty kilowatts. The US Navy tested a high energy laser system aboard USS "Portland" (LPD-27) against an unmanned aerial target in May 2020 -Here is a video of the successful test. Es handelte sich dabei um die Weiterentwicklung eines bereits zwischen 2014 und 2017 auf USS „Ponce“ (LPD 15) eingesetzten 30-Kilowatt Lasers (AN/SEQ-3 Laser Weapon System, LaWS).

Aufgrund ihrer hohen Präzision, die natürlich das Risiko von Kollateralschäden reduzieren, sind zudem exakte Interventionen im Bereich des Möglichen – zum Beispiel das Ausschalten des Antriebs bei einem sich nähernden Speedboot, dessen Absichten unklar sind. Im weiteren Einsatzspektrum, etwa beim Einsatz leistungsfähigerer Systeme gegen Landziele, minimieren sich die Risiken von Kollateralschäden.

Über die operativen Vorteile hinaus eröffnet ein Laserwaffensystem auch logistische Pluspunkte durch den Entfall der für Munitionsbewirtschaftung und -lagerung erforderlichen Vorkehrungen. Damit einher geht der Wegfall potenzieller Brand- oder Explosionsquellen. Allerdings können Raum- und Gewichtsersparnisse nicht zwangsläufig erwartet werden. Die für den Laserbetrieb erforderlichen Energie- und Kühlleistungen müssen vorgehalten werden. In Nachrüstungen, bei denen der erforderliche Energie- und Kühlbedarf nicht im Bordbetrieb aufgebracht werden kann, stellen Energiespeicher eine Lösung dar – allerdings begrenzt auf eine Anzahl von Schüssen. Womit sich der Vorteil des ‚unendlichen Magazins‘ durch den zusätzlich benötigten Raumbedarf auflöst.

Der Vorteil der Laserwaffen ist die höhere Geschwindigkeit im Vergleich zu verschossener Munition sowie die hohe Präzision, mit der auch nur bestimmte Bauteile bei einem Ziel getroffen werden können.

Die europäische Entwicklung von Laserwaffen hinkt den Fortschritten in den Vereinigten Staaten hinterher. Die Royal Navy experimentiert mit „Dragonfire“, einem Demonstrator des Konsortiums MBDA, QinetiQ und Leonardo.

Hans Uwe Mergener

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