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Solarflugzeug Solar Impulse: Ohne Treibstoff um die Welt

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© solar impulse

Ohne Treibstoff um die Welt

Von MATTHIAS GAFKE

26. Juli 2016 · Die „Solar Impulse 2“ ist das erste Flugzeug, das ohne Treibstoff und ohne Schadstoffemission die Welt umrundet. Allein die Kraft der Sonne hält es Tag und Nacht in der Luft.

© AP Die Piloten: Bertrand Piccard (58) und André Borschberg (63) nach der Landung

Bertrand Piccard und André Borschberg schreiben Geschichte. Nach mehr als 40.000 Kilometern und knapp 510 Stunden Gesamtflugzeit landete der Schweizer Piccard mit der „Solar Impulse 2“ in Abu Dhabi, von wo aus das Solarflugzeug am 9. März des vergangenen Jahres gestartet war, um den Erdball in mehreren Etappen zu umrunden. Am Steuer der „Solar Impulse 2“ wechselten sich Borschberg und Piccard ab – etwas anderes hätte das nur vier Quadratmeter große Cockpit, das lediglich Platz für einen Piloten bietet, auch gar nicht zugelassen.


  • © solar impulse Die „Solar Impulse 2“ über Abu Dhabi, der Gastgeberstadt für den ersten Solarflug rund um die Welt
  • © solar impulse Das Unternehmen Masdar in Abu Dhabi forscht im Bereich erneuerbare Energien und war Host Partner von Solar Impulse.
  • © solar impulse Zwei Monate lang absolvierte die „Solar Impulse 2“ Tests und Trainings in den Vereinigten Arabischen Emiraten.
  • © solar impulse Vom Projektstart bis zum Beginn der Weltumrundung vergingen fast zwölf Jahre.



Die spektakulärsten und zweifelsohne gefährlichsten Etappen der Weltumrundung waren die Flüge über den Pazifik (13.010 Kilometer) und den Atlantik (6765 Kilometer). Von Japan nach Hawaii Ende Juni des vergangenen Jahres saß Borschberg am Steuer der „Solar Impulse 2“. Die Flugzeit betrug vier Tage, 21 Stunden und 52 Minuten. Von New York nach Sevilla benötigte Piccard im Juni 2016 zwei Tage, 23 Stunden und acht Minuten.




Die Reise In 17 Stationen um die Welt

© solar impulse

Am 9. März 2015 war es so weit. Nach rund zwölf Jahren Vorbereitung hob die „Solar Impulse 2“ in Abu Dhabi ab. Am Steuer der Maschine saß André Borschberg, der nach 13 Stunden und einer Minute in Muscat (Oman) landete. Günes Licht für den Start der Mission hatte Fürst Albert von Monaco, einer der Schirmherren des Projekts, vom Missionskontrollzentrum in Monaco aus gegeben. Peu à peu überquerte die „Solar Impulse 2“ das Arabische Meer, Indien, Myanmar, China, den Pazifischen Ozean, die Vereinigten Staaten von Amerika, den Atlantik und das Mittelmeer, um wieder in der Hauptstadt der Vereinigten Arabischen Emirate zu landen.

Am Steuer der „Solar Impulse 2“ zu sitzen ist extrem fordernd und mit erheblichen Risiken verbunden. Der Pilot darf das Cockpit nicht länger als 20 Minuten aus den Augen lassen, was über mehrere Tage zu einem gefährlichen Schlafdefizit führen kann. Piccard, ein promovierter Mediziner, wandte Hypnose an, um seinem Körper eine Ruhephase zu verschaffen, aber trotzdem wachsam zu sein. Insgesamt ermöglichte ihm das rund drei Stunden Schlaf pro Tag, auch wenn von einem Tiefschlaf keine Rede sein kann. Borschberg griff auf Yoga-Übungen zurück, um zu regenerieren.

© solar impulse In 17 Stationen um die Welt



Aber selbst ohne Schlafdefizit ist es alles andere als komfortabel, hinter dem Steuer des sonnenbetriebenen Leichtflugzeugs zu sitzen. Die „Solar Impulse 2“ verfügt weder über eine Druckkabine noch über eine Heizung.

  • © solar impulse Über den Wolken: André Borschberg im 3,8 Quadratmeter großen Cockpit der „Solar Impulse 2“
  • © solar impulse An Bord des Solarflugzeugs wird Zahnhygiene großgeschrieben.
  • © solar impulse In den Abend- und Nachtstunden ist die „Solar Impulse 2“ auf die während des Tages gespeicherte Solarenergie angewiesen.
  • © solar impulse Zeit für ein Selfie: Bertrand Piccard am Steuer der „Solar Impulse 2“
  • © solar impulse Ein Selbstporträt via Selfiestick
  • © solar impulse Tagsüber werden die 633 Kilogramm schweren Lithium-Batterien mithilfe der Solarzellen aufgeladen.
  • © solar impulse Um vor extremen Temperaturen geschützt zu sein, wurden in der Kleidung der Piloten „intelligente“ Nylon-Fasern verarbeitet, die die Körpertemperatur stabilisieren.
  • © solar impulse Ab einer Höhe von 3600 Metern benötigt der Pilot eine Sauerstoffmaske.

Das heißt, die Temperaturen im Cockpit schwanken extrem. Mitunter können es minus 20 oder plus 40 Grad sein. Die Toilette befindet sich direkt unter einem Deckel in der Sitzfläche. Wer sie benutzen will, muss sich zunächst aus fünf Schichten Daunenkleidung schälen. Und auch die Verpflegung an Bord ist nichts für Feinschmecker: Es gibt sterilisierte Nahrung, die mit Hilfe eines chemischen Pulvers in der Packung erhitzt werden kann.

Kritiker monieren, dass das Solarflugzeug zwar ein Wunderwerk der Technik sei, jedoch nicht alltagstauglich. Blitz, Gewitter und Sturm hält das Flugzeug nicht stand. Wie empfindlich respektive noch unausgereift die Technik ist, verrät ein Blick auf den Zeitplan. Wegen überhitzter Batterien saß die „Solar Impulse 2“ mehrere Monate lang auf Hawaii fest. Erst im April 2016 konnte Piccard weiter nach San Francisco fliegen und die Überquerung des Pazifiks abschließen. Davor war es bereits in China wegen einer Kaltwetterfront zu einer Verzögerung des Starts gekommen. Ursprünglich hatten Piccard und Borschberg vor, bereits im August des vergangenen Jahres wieder in den Vereinigten Arabischen Emiraten zu landen.


© FAZ.NET, solar impulse




Zu Beginn der Reise stand noch nicht fest, ob die „Solar Impulse“ von Sevilla aus Ägypten oder Griechenland anfliegen würde. Aufgrund der Wetterbedingungen entschied sich das Team, Kairo als vorletzte Etappe anzufliegen.


  • © solar impulse Für die 1593 Kilometer von der Arabischen Halbinsel nach Indien benötigt Piccard 15 Stunden und 20 Minuten.
  • © solar impulse Am 8. März 2015 überquert Borschberg Indien in 13 Stunden 15 Minuten.
  • © solar impulse In Myanmar werden Piccard und Borschberg mit Musik und Blumen empfangen. Die Höchstgeschwindigkeit während des Fluges (1536 Kilometer in 13 Stunden und 29 Minuten) betrug 216 Kilometer pro Stunde.
  • © solar impulse Die „Solar Impulse 2“ im Anflug auf Chongqing, China. Ein starker Wind verzögert Piccards Landung. Nach 20 Stunden und 29 Minuten Flugzeit (1636 Kilometer) kann er landen.
  • © solar impulse Der letzte Flug vor der Überquerung des Pazifischen Ozeans: von Chongqing nach Nanjing. Nach 17 Stunden und 22 Minuten im Cockpit wird Piccard am 21. April 2015 stürmisch empfangen.
  • © solar impulse Eine Kaltwetterfront zwingt Borschberg dazu, außerplanmäßig in Nagoya, Japan, zu landen. Vorgesehen war, dass die „Solar Impulse 2“ direkt Hawaii anfliegt.
  • © solar impulse Reparaturarbeiten und schlechtes Wetter verzögern die Weiterreise. Vier Wochen verbringt das Team von „Solar Impulse 2“ in Nagoya, ehe das Solarflugzeug wieder abheben kann.
  • © solar impulse Am 28. Juni 2015 startet Borschberg Richtung Hawaii. Vier Tage, 21 Stunden und 52 Minuten benötigt er, um das 8924 Kilometer entfernte Ziel zu erreichen.
  • © solar impulse Piccards Flug von Hawaii nach Kalifornien im April 2016 schließt die Überquerung des Pazifiks ab. Auf dem Flugplatz Moffett, den Google gemietet hat, steht für die „Solar Impulse 2“ ein mobiler Hangar bereit.
  • © solar impulse Nach 15 Stunden und 52 Minuten (1113 Kilometer) landet Borschberg am 3. Mai 2016 in Phoenix, Arizona.
  • © solar impulse Goodbye, Valley of the Sun! Am 12. Mai 2016 startet Piccard nach Oklahoma. Nach 18 Stunden und zehn Minuten erreicht er Tulsa.
  • © solar impulse Borschberg im Anflug auf Dayton, Ohio, der Heimatstadt der Gebrüder Wright.
  • © solar impulse In Dayton verbringt die „Solar Impulse 2“ drei Tage, bis das Missionskontrollzentrum das Go für den rund siebzehnstündigen Flug nach Pennsylvania gibt.
  • © solar impulse Über dem Hudson River: Am 11. Juni 2016 landet Borschberg in New York – der letzten Station vor dem Transatlantikflug.
  • © solar impulse Die spanische Luftwaffe bereitet Piccard einen feierlichen Empfang. Die Überquerung des Atlantiks (6765 Kilometer) nahm zwei Tage, 23 Stunden und acht Minuten in Anspruch.




Das Flugzeug Eine Vision wird Realität

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Die Idee, ohne fossile Brennstoffe auszukommen, kam Piccard 1999, als er zusammen mit dem Briten Brian Jones die Erde in einem Ballon umrundete. In der Luft hatte er ständig die Befürchtung gehabt, das Propangas könnte ausgehen und sein Rekordversuch scheitern. Die Lösung schien ein Solarflugzeug zu sein, das außer der Kraft der Sonne keinerlei Treibstoff benötigt. 2002 begann Piccard damit, die Idee in die Tat umzusetzen. In den Vereinigten Staaten von Amerika eruierte er den aktuellen Stand der Forschung und knüpfte Kontakte zu Experten aus der Solarluftfahrt. Die Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne bat er um eine Machbarkeitsstudie, deren Leitung dem Ingenieur und Jagdflieger André Borschberg übertragen wurde. Die Ergebnisse der Studie überzeugten. Am 28. November 2003 verkündete Piccard den Projektstart.


© solar impulse Die Energieeffizienz der „Solar Impulse 2“: 22,7 Prozent des einfallenden Sonnenlichts wandeln die Zellen direkt in elektrische Energie um (der Wirkungsgrad von herkömmlichen Solaranlagen beträgt bis zu 19,5 Prozent); 94 Prozent der elektrischen Energie wandeln die Motoren der „Solar Impulse 2“ in nutzbare Energie um (Diesel- oder Ottomotoren erreichen Wirkungsgrade im Bereich von 25 bis 40 Prozent).

© solar impulse Die Spannweite der „Solar Impulse 2“ im Vergleich zu einer Boeing 747




Über die Solarzellen absorbiert die „Solar Impulse 2“ die Kraft der Sonne, mit der sie tagsüber durch die Lüfte gleitet. Die überschüssige Energie speichern Batterien, auf die die Elektromotoren in der Nacht sowie in den Morgen- und Abendstunden zurückgreifen.


© solar impulse Der Flugzyklus: Tagsüber steigt die „Solar Impulse 2“ auf eine Höhe von 8500 Metern – die Batterien werden geladen – wenn die Sonne untergeht, begibt sich das Solarflugzeug in einen vierstündigen Sinkflug, für den die Motoren gedrosselt werden und kaum Energie benötigt wird – nachts beträgt die Flughöhe 1500 Meter.



Die aus Karbonfasern gebaute „Solar Impulse 2“ ist größer als eine Boeing 747 und so schwer wie ein Mittelklassewagen. Ihre Spannweite beträgt 72 Meter. 17.248 Solarzellen absorbieren die Energie für die vier Elektromotoren. Piccard betont, dass nur das dünnste Isoliermaterial und die leichtesten Baustoffe zum Einsatz kamen. Eine Werft am Genfer See baute die wesentlichen Komponenten. Die Kosten für dieses Projekt veranschlagt Piccard auf rund 150 Millionen Franken.




All das verlangt hartgesottene Typen Die Piloten der „Solar Impulse 2“

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André Borschberg, 1952 in Zürich geboren, lernte das Fliegen in der Schweizer Luftwaffe. Bertrand Piccard stammt aus einer berühmten Abenteurerfamilie. Sein Großvater, Auguste Piccard (1884 bis 1962), war der Erste, der 1931 mit einem Ballon in die Stratosphäre vordrang.

  • © solar impulse Drei Generationen Pioniergeist: Bertrand, Jacques und Auguste Piccard
  • © solar impulse Um in die Stratosphäre vorzudringen, konstruiert Auguste Piccard eine druckfeste Kabine.
  • © solar impulse Auguste Piccard und sein Assistent Paul Kipfer sind die ersten Menschen, die die Erdkrümmung mit den eigenen Augen sehen.
  • © solar impulse Die „Batyhskaph“ entwickeln Auguste und Jaques Piccard zusammen.
  • © solar impulse 20 Minuten verbringt Jaques Piccard am Boden des Marianengrabens.
  • © solar impulse Das Auftauchen von der tiefsten Stelle des Marianengrabens dauert dreieinhalb Stunden.
  • © solar impulse Die „Breitling Orbiter 3“ wird zusammen mit der „Apollo 11“ in Washington ausgestellt.
  • © solar impulse Die Weltumrundung mit dem Ballon dauert 19 Tage, 21 Stunden und 55 Minuten.

Bertrands Vater Jacques (1922 bis 2008) tauchte mit einem Unterseeboot bis zum Grund des Marianengrabens. Dass er fast 11.000 Meter unter dem Meeresspiegel noch einen Fisch entdeckte, führte dazu, dass der Plan, Atommüll im Meer zu verklappen, aufgegeben wurde. Bertrand Piccard selbst erregte 1999 auf der ganzen Welt Aufsehen, als er in einem Nonstop-Flug mit einem Ballon – zusammen mit dem Briten Brian Jones – die Erde umrundete.

© solar impulse

Die Luftfahrt fasziniert André Borschberg seit seiner frühesten Jugend. Der Schweizer besitzt mehrere Berufspilotenlizenzen für Flugzeuge und Helikopter. Als Maschinenbauingenieur und erfahrener Pilot stellte er das technische Team zusammen und leitete den Bau des ersten Prototypen, mit dem er am 7. Juli 2010 zu einem 26-stündigen Flug startete, der in die Geschichte als der erste bemannte Tag- und Nachtflug mit einem sonnenbetriebenen Flugzeug einging: "Es war wunderbar, am Morgen die Sonne aufsteigen zu sehen und zu spüren, wie das Flugzeug wieder auftankte", so Borschberg, nachdem er wieder sicheren Boden unter den Füßen hatte. Zehn Stunden lang hatte er kaum etwas zu trinken gehabt, weil das Trinkwasser an Bord gefroren war.

  • © solar impulse Seitenansicht der „Solar Impulse 2“: die Karbon-Fasern sind dreimal leichter als Papier; die Solarzahlen so dick wie ein durchschnittliches menschliches Haar.
  • © solar impulse Glücklich, dass es losgeht: Probleme mit dem indischen Zoll verzögerten den Abflug nach Varansi.
  • © solar impulse Im Kampf gegen Müdigkeit und Stress vertraut André Borschberg auch auf Meditation.
  • © solar impulse Körperliche Fitness ist für die Piloten unabdingbar.
  • © solar impulse Fast zwei Jahre Training waren vonnöten, ehe Piccard dazu in der Lage war, die „Solar Impulse 2“ zu fliegen.
  • © solar impulse Borschberg ist Vorstandsvorsitzender, Mitbegründer und Pilot von „Solar Impulse“
  • © solar impulse Gemeinsam stark: das Team von „Solar Impulse“




Das Ziel Mit Weltrekorden zu einer besseren Welt

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Mit André Borschberg fand Piccard einen Bruder im Geiste. Zu den Vorbildern der beiden Luftfahrtpioniere gehören die Wright Brothers Wilbur (1867 bis 1912) und Orville (1871 bis 1948) sowie Charles Lindbergh (1902 bis 1974) und Jules Verne (1828 bis 1905).

Sie alle eint eine große Technik- und Fortschrittsgläubigkeit. Die Gebrüder Wright flogen zu Beginn des 20. Jahrhunderts zum ersten Mal mit Motorkraft. Charles Lindbergh ging mit seinem Transatlantikflug von New York nach Paris in die Geschichtsbücher ein. Und Jules Verne erlangte Weltruhm mit seinem schriftstellerischen Schaffen, das eine Melange aus Science-Fiction und Abenteuerromanen ist („Die Reise zum Mittelpunkt der Erde“, „20.000 Meilen unter dem Meer“).

  • © solar impulse Historische Analogie: Pioniere wie die Gebrüder Wright
  • © solar impulse Die wichtigsten Sponsoren sind Industrieunternehmen.
  • © solar impulse Erstklassige Meteorologen sind das A und O.

Das Geld für die „Solar Impulse 2“ kam wider Erwarten nicht aus der Luftfahrtbranche. Vielmehr gelang es Piccard, unter anderen Google, den Solarkonzern ABB, das Chemieunternehmen Solvay und das Industrieunternehmen Schindler von seinem Projekt zu überzeugen. Heraus kam ein „fliegendes Zukunftslabor“.

Nach sechs Jahren harter Arbeit konnten Piccard und Borschberg 2009 den ersten Prototypen vorstellen. Die „Si1“ wog 1600 Kilogramm und hatte eine Spannweite von 63 Metern. Im Jahr darauf glückte dann der erste Nachtflug mit einem Solarflugzeug. Für die geplante Weltumrundung taugte die „Si1“ jedoch nicht. Dafür war ein Flugzeug mit einer größeren Nutzlast notwendig, das auch Regen aushalten kann. Bevor die „Solar Impulse 2“ im März des vergangenen Jahres in Abu Dhabi abhob, absolvierte sie 2014 erste Testflüge.

  • © solar impulse Die Bekämpfung des Klimawandels ist Barack Obama ein wichtiges Anliegen.
  • © solar impulse Die Generation von morgen: kann sie auf fossile Brennstoffe verzichten?

Die beiden werden nicht müde zu betonen, dass sie mit der „Solar Impulse 2“ vor allem auf das Potential erneuerbarer Energien aufmerksam machen wollen. Zur Unterzeichnung des Pariser Klimavertrages bei den Vereinten Nationen in New York wurde Piccard aus dem Cockpit des Solarflugzeugs live zugeschaltet, als er mit der „Solar Impulse 2“ Kalifornien ansteuerte. UN-Generalsekretär Ban Ki-moon würdigte den Pioniergeist des Vorhabens, das eine neue Ära einleite.


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Multimedia: Bernd Helfert

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Quelle: F.A.Z.

Veröffentlicht: 25.07.2016 21:08 Uhr