Fliegen
Einmal um die ganze Welt ...
(28. März 2015) ... mit den Akkus voller Strom. Davon haben die zwei Schweizer Bertrand Piccard und Andre Borschberg wohl schon als kleine Buben geträumt. Nun sind sie in Abu Dhabi mit ihrem Solarflieger "Solar Impulse 2" zu einer Weltumrundung gestartet.
17.000 Solarzellen auf den 72 m langen Flügeln des knapp 2,5 t schwere Flugzeugs aus Karbonfasern "saugen" den Strom für die vier Elektromotoren, die nachts von aufgeladenen Batterien angetrieben werden. Die "Solar Impulse 2" fliegt mit maximal 140 km/h in rund 8.500 m Höhe. Die zwei Piloten wechseln sich ab und wollen die 35.000 km in zwölf Etappen an insgesamt 25 Flugtagen schaffen.
Mit Sonnenenergie um die Welt fliegen
Die Abkehr von fossilen Energieträgern ist nirgends so schwer wie beim Fliegen. Pionier Bertrand Piccard will der Welt und sich selbst beweisen, dass es trotzdem geht. Sein Unternehmen „Solar-Impulse" ist atemberaubend und zeigt der gesamten Menschheit, wie es möglich ist, Grenzen im Denken und in der Wirklichkeit zu überwinden.
Bertrand Piccard ...
(04. Juni 2011) SolarImpulse ist ein Projekt der Schweizer Bertrand Piccard und André Borschberg. Sie möchten mit einem Solarflugzeug 2012 die Erde in mehreren Etappen umrunden. Bertrand Piccard ist ein schweizer Psychiater, Wissenschaftler und Abenteurer aus einer berühmten Familie. Er umkreiste 1999 zusammen mit Brian Jones als erster Mensch die Erde mit einem Ballon. Der Non-Stop-Flug dauerte 19 Tage. Bertrand Piccard hält bislang sieben Weltrekorde, doch das scheint dem Schweizer im Blut zu liegen: Sein Vater Jacques Piccard stellte Weltrekorde im Tieftauchen auf und baute das erste Touristen-U-Boot. Sein Großvater Auguste Piccard stieg 1932 mit einem Ballon auf 17.000 Meter Höhe.
Es geht ihm vor allem darum, das Bewusstsein für aktuelle Herausforderungen der Menschheit zu schärfen: Die Umstellung unserer Gesellschaft auf mehr Energieeffizienz und erneuerbare Energien, um unabhängig von den begrenzten fossilen Ressourcen zu werden. „Wenn wir in einem solarbetriebenen Flugzeug rund um die Welt fliegen und dafür absolut keinen Treibstoff benutzen, dann kann künftig niemand sagen, das dies für Autos, für Heizungen, für Computer, und so weiter unmöglich ist."
... mit Vater und Großvater
Wenn es – dem Zeitplan nach voraussichtlich 2013 – so weit ist, wird Bertrand große persönliche Risiken eingehen: Während des Fluges gibt es kaum Zeit zum Schlafen und für die Nacht nur knapp bemessene Energiereserven. Auf die Frage, ob er Angst habe, mit einem Flugzeug zu fliegen, das an den Grenzen des Machbaren konstruiert wurde, kontert Piccard: „Ich habe keine Angst, in ein Solarflugzeug zu steigen, sondern in einer Welt zu leben, die eine Million Tonnen Öl je Stunde verbraucht."
Mit seinem ehrgeizigen Projekt löst Bertrand Piccard ein Versprechen ein, das er sich selbst nach seinem Ballonflug um die Erde gab. „Ich sah, dass wir fast allen Brennstoff verbraucht hatten, da gab ich mir ein Versprechen. Ich versprach mir, dass ich das nächste Mal, wenn ich um die Welt fliegen würde, keinen Brennstoff mitnehmen werde, unabhängig von fossilen Energieträgern sein werde, um sicher zu sein, nicht von der Tankanzeige bedroht zu werden."
Technische Daten: Spannweite: 63,40 Meter; Gewicht: 1600 Kilogramm; Länge: 21,85 Meter; Höhe: 6,40 Meter; Motor: 4 elektrische 10-PS-Motoren; Solarzellen: 11.628, die meisten davon auf den Flügeln
Auch wenn seine Vision spektakulär klingt, bleibt Bertrand Piccard auf dem Boden der Tatsachen. „Ich denke nicht, dass unser Flugzeug in den nächsten Jahren 200 Leute transportieren wird. Aber als Lindbergh den Atlantik überquerte, war die Nutzlast gerade ausreichend genug für eine Person und ein bisschen Treibstoff. Und 20 Jahre später überquerten 200 Leute in jedem Flugzeug den Atlantik." Wie es mit dem Solarflugzeug weitergeht, wird ebenfalls die Zeit zeigen.
Der Zeitplan
- 2003 Start des Projekts nach einer Machbarkeitsstudie der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne.
- 2004 bis 2006 40 internationale Experten entwickeln das Konzept.
- 2007 Der Bau des ersten Prototyps des Flugzeugs SIA beginnt 2008, das Flugzeug wird geprüft und getestet.
- 2009 Das Flugzeug hebt zum ersten Mal ab.
- 2010 Jungfernflug: In 87 Minuten steigt der SIA auf eine Höhe von 1.200 Metern.
- Der erste Flug über Tag und Nacht (mit 26 Stunden Flugzeit) und damit auch der erste Nachtflug findet vom 7. auf den 8. Juli 2010 statt. Die Solar Impulse mit dem Piloten André Borschberg steigen dabei am Tag auf über 9.000 Meter und laden unterdessen die Akkus. Nach Sonnenuntergang sinken sie in der Nacht zunächst ohne Motoren wieder auf 1.500 Meter ab, um dann mit dem Strom aus den Akkus bis zum Sonnenaufgang die Höhe zu halten (Akkuladung bei Sonnenaufgang über 40 Prozent).
- 2011 Konstruktion des zweiten Flugzeugs.
- Ab 2011 Mehrtägige Flugeinsätze, Überquerung des Atlantiks und Versuch der Weltumrundung mit fünf Zwischenetappen.
- Ab 2013: Lässt sich das Gewicht der Batterien durch verbesserte Effizienz weiter reduzieren, könnte das Flugzeug zwei Piloten für Langzeitflüge aufnehmen. Dann wäre eine Non-Stop-Weltumrundung denkbar.
Das Projekt unterstützen: www.SolarImpulse.com - Supporter Program
Partner des Projekts sind:
- Hauptpartner: Solvay, die Omega SA, die Deutsche Bank und Schindler
- Offizielle Partner: Bayer Material-Science, Altran und Swisscom
- Forschung und institutionale Partner: die EPFL, ESA, IATA und Dassault Aviation
Ein Pionier und seine Vision
Bertrand Piccard in einer Rede über sein Projekt „SolarImpulse":
„Ich habe eine Menge durch meine Ballonflüge um die Welt gelernt: Wir wollen in eine Richtung gehen, aber die Winde treiben uns in eine andere Richtung. Das ist wie auch manchmal im Leben. Und solange wir horizontal kämpfen, gegen das Leben, gegen den Wind, gegen das, was geschieht mit uns, ist das Leben ein Albtraum.
Wie steuern wir einen Ballon? Durch das Verständnis, dass die Atmosphäre aus mehreren verschiedenen Windschichten besteht, die alle eine andere Richtung haben. Dann verstehen wir, dass wir, wenn wir unsere Flugbahn ändern wollen – im Leben oder im Ballon – die Höhe ändern müssen. Das Ändern der Höhe im Leben, meint eine Erhöhung zu einer anderen psychologischen, philosophischen, spirituellen Ebene.
Aber wie verändern wir die Höhe? Nun, in einem Ballon ist es einfach: Wenn wir den Ballast über Bord werfen, steigen wir. Und ich glaube, im Leben sollte es genau so sein. Ein Pionier erlaubt sich, den ganzen Ballast über Bord zu werfen. Gewohnheiten, Gewissheiten, Überzeugungen, Ausrufezeichen, Paradigmen, Dogmen. Wenn wir das tun, ist das Leben mehr als eine Linie, die in eine Richtung geht. Es wird in drei Dimensionen viele Linien in alle mögliche Richtungen geben.
Wir können einen viel besseren Schutz der Umwelt gewährleisten, wenn wir den Fundamentalismus und das Rechts-Links-Denken als Ballast einfach über Bord werfen wie Ballast, um unsere Richtung zu ändern.
Nun, solarbetriebene Flugzeuge sind nichts Neues. Sie sind schon in der Vergangenheit geflogen, aber ohne Speicherkapazität, ohne Batterien. Sie haben damit eher die Grenzen erneuerbarer Energien aufgezeigt statt deren Potenzial. Um einen Piloten zu tragen, braucht man eine Spannweite von 64 Metern. Mit 200 Quadratmetern Solarkraft auf unserem Flugzeug können wir die Energie produzieren für 200 Glühlampen auf einem großen Weihnachtsbaum. Wie kannst du einen Piloten rund um die Welt befördern mit einem Flugzeug, das die gleiche Energie benötigt wie die Lichter eines großen Weihnachtsbaums?
Die Leute werden dir sagen, dass das unmöglich ist, und genau deshalb versuchen wir es zu tun. Das Ziel ist, abzuheben mit unserer eigenen Energie, ohne zusätzliche Hilfe, ohne gezogen zu werden, 9.000 Meter Höhe zu erreichen. Zur gleichen Zeit laden wir die Batterien, wir lassen die Motoren laufen, und wenn wir zur maximalen Höhe kommen, sind wir am Anfang der Nacht. Und dort gibt es nur ein Ziel, nur eins, den nächsten Sonnenaufgang zu erreichen, bevor die Batterien leer sind.
Und das ist genau das Symbol unserer Welt: Wenn unser Flugzeug zu schwer ist, der Pilot Energie verschwendet, kommen wir nicht durch die Nacht. Und in unserer Welt, wenn wir weiterhin verschwenderisch sind, unsere Energieressourcen verbrauchen (...) dann ist es klar, das wir niemals den Planeten an unsere nächste Generation übergeben können ohne ein großes Problem.
Der Erfolg wird kommen, wenn genug Leute motiviert werden, genau das Gleiche zu tun in ihrem täglichen Leben, Energie zu sparen, sich erneuerbaren Energien zuzuwenden. Und es ist möglich. Wissen Sie, mit den Technologien, über die wir heute verfügen, können wir zwischen 30 und 50 Prozent der Energie eines Landes in Europa sparen. Und wir können die übrige Hälfte mit erneuerbarer Energie lösen.
Die Frage, die ich Ihnen mitgeben möchte, fragt danach, welcher Ballast es ist, den Sie über Bord werfen wollen? Was wird die Höhe sein, in der Sie in Ihrem Leben fliegen möchten, um den Erfolg zu haben, den Sie haben möchten, um zu dem Punkt zu kommen, der wirklich zu Ihnen gehört. Mit dem Potenzial, das Sie haben, und demjenigen, das Sie wirklich erfüllen können? Die meiste erneuerbare Energie, die wir haben, ist unser eigenes Potenzial und unsere eigene Leidenschaft. Lassen Sie uns deshalb beginnen, und ich wünsche Ihnen ein herrliches Abenteuer auf den Flügeln der Zukunft. Danke."
Videomitschnitt: Bertrand Piccard's solar-powered adventure (Dauer 17:47 min)
Der Sonne entgegen
Die Pfuhlschnepfe hält den Weltrekord im Langstreckenflug: Sie kann nonstop in neun Tagen fast 12.000 Kilometer zurücklegen. Menschen sind für eine Reise über den Wolken auf technische Hilfsmittel angewiesen. Solarenergie erlaubt Fliegen auch noch im postfossilen Zeitalter.
(4. Dezember 2008) - Mit Sonnenenergie Auto fahren - das geht. Fliegen mit Solarkraft ist schon anspruchsvoller. Werden Sonnenflugzeuge irgendwann die konventionellen Linienflugzeuge ersetzen? Bisher erlaubt die Technologie von Solarflugzeugen nur den Transport von einer Person auf Flügen von 24 Stunden Dauer. Die Flügelspannweite beträgt dabei 60 bis 80 Meter. Doch als die Brüder Wright im Jahre 1903 mit ihrem ersten Flugzeug 200 Meter weit flogen, konnte sich niemand vorstellen, dass 66 Jahre später zwei Menschen auf dem Mond landen würden.
Heutige Solarpioniere wollen hoch hinaus
Schon 2011 will der Schweizer Psychiater Bertrand Piccard gemeinsam mit Andre Borschberg in einem solaren Segelflugzeug in mehreren Etappen die Welt umrunden. Piccard, Sohn des berühmten Tiefseetauchers, gelang 1999 die erste Nonstop-Weltumrundung in einem Ballon. Ziel ihres Unternehmens "Solar Impulse" ist es, ein Flugzeug zu bauen, das aus eigener Kraft abheben und mehrere Tage lang ohne Treibstoff fliegen kann. Als einzige Energiequelle dienen Solarzellen auf den Tragflügeln.
Technisch ergibt sich dabei die zusätzliche Schwierigkeit, dass die während des Tages eingefangene Energie das Flugzeug antreiben und gleichzeitig die Batterien für den Nachtflug aufladen muss. Die größte Herausforderung vor der Weltumrundung wird also der erste Flug in der Nacht sein. Das Projekt hat ein Budget von 60 Millionen Euro.
Nach vier Jahren Forschungsarbeiten, Studien, Berechnungen und Simulationen nimmt das Projekt "Solar Impulse" nun konkrete Formen an: Seit über einem Jahr konstruieren Ingenieure den ersten Prototyp "HB-SIA", der nun fertig gestellt wurde. Er soll demnächst mit 61 Metern Spannweite und 1500 Kilogramm Gewicht an den Start gehen. Das Flugzeug kombiniert damit die Spannweite des "Airbus A340" mit der Flächenbelastung von Gleitschirmen und Deltaseglern. Bei gleicher Größe muss es achtmal weniger Gewicht auf die Waage bringen als das beste derzeitige Segelflugzeug. Der Prototyp dient zunächst dazu, die Technologie und die Konstruktionsverfahren zu überprüfen. Überzeugen die Ergebnisse, kann "HB-SIA" schon im kommenden Jahr seinen ersten 36-stündigen Flug ohne Treibstoff absolvieren. Das entspricht einem vollständigen Tag-Nacht-Tag-Zyklus.
Solare Weltumrundung
Rund um die Welt in Etappen zu jeweils 3000 Kilometern - das ist das Ziel der Konstrukteure eines neuartigen Solar-Wasserstoffflugzeugs namens "Hy bird". Für das Tempo von 150 Stundenkilometern benötigt die Maschine eine Leistung von 15 Kilowatt. Die Kombination aus einer 19-Kilowatt-Brennstoffzelle und Solarzellen mit einer Leistung von zwei bis drei Kilowatt sollen diese Energie bereitstellen. Für den Start und den Steilflug benötigt das Flugzeug 45 Kilowatt, die aus Lithium-Akkus stammen. Solarzellen laden die Akkus während des Flugs nach.
"Hy bird" stammt von der Firma Lisa Airplanes in den französischen Alpen. Das Projektbudget liegt bei vergleichsweise bescheidenen vier Millionen Euro. "Hy bird" hat eine Spannweite von 18 Metern. Die Motorleistung beträgt 40 Kilowatt, die Maschine wiegt 850 Kilogramm und kann daher nur einen Piloten befördern. Planmäßig soll die Brennstoffzelle im Frühjahr 2009 zur Verfügung stehen. Schon vier Monate später könnte der Einsitzer erstmals abheben. Für 2010 steht die erste Weltumrundung auf dem Plan: "Hy bird" soll den Planeten in 30 Etappen umrunden. In der Serienversion soll die Reichweite des Modells 3.000 Kilometern betragen. Größere Modelle könnten bis zu sechs Passagiere befördern.
Die Geschichte des Solarflugs
Die ersten bemannten Solarflugzeuge starteten in den 80er-Jahren des vorigen Jahrhunderts. Dem Gossamer "Penguin" gelang es 1981, den Ärmelkanal zu überqueren. Ihre Motorleistung betrug 2,5 Kilowatt. Gleichzeitig flog Günter Rochelt mit seinem "Solair 1" und einer Maschinenleistung von 2,2 Kilowatt. 1990 überquerte Eric Raymond mit dem "Sunseeker" die USA innerhalb von zwei Monaten. Er benötigte mt seiner 89 Kilogramm leichten Maschine 21 Etappen, die längste davon betrug 400 Kilometer. Die Gleitzahl seines Segelflugzeugs betrug dabei 30. Dies bedeutet, dass das Flugzeug auf einer Strecke von 30 Metern einem Höhenverlust von einem Meter benötigt.
1996 gewann ein Team der Universität Stuttgart den Berblinger Wettbewerb der Stadt Ulm. Das Siegermodell "Icare 2" brachte 290 Kilo Startgewicht auf die Waage. Die Flügelspannweite betrug 25 Meter Spannweite, die Motorleistung 12 Kilowatt. "Icare 2" konnte aus selbst erzeugten, in Batterien gespeicherten Strom starten und aufsteigen. Dabei schaffte die Maschine 450 Meter Höhe und 350 Kilometer Geradeausflug.
Im Auftrag der NASA wurde das unbemannte Solarflugzeug "Helios" gebaut. Mit 14 Motoren à 1,5 Kilowatt Leistung erflog die Maschine 2001 einen Höhenrekord von 30.000 Metern. Das Flugzeug wog 580 Kilo und hatte eine Spannweite von 75 Metern - das sind elf Meter mehr als eine Boeing 747. 2005 gelang Alan Cocconi ein 48-stündiger unbemannter Non-Stop-Flug mit einem solarbetriebenen Solarflugzeug von fünf Metern Spannweite. Es war das erste Mal, dass ein Solarflugzeug die ganze Nacht durchfliegen konnte.