TEIL C

Solar-Luftschiffe und Solar-Ballone (3)

Das erste unbemannte echte Solar-Kleinluftschiff der Welt ist die LOTTE, die in der Forschungsgruppe Luftschifftechnologie (FOGL) unter der Leitung von Prof. Bernd-Helmut Kröplin ab 1991 an der Universität Stuttgart in Deutschland entwickelt und im Laufe der Zeit in drei Versionen gebaut wird.

Kröplin, der später die Firma TAO Technologies GmbH gründet (s.u.), berichtet über die Anfänge: „Als wir die LOTTE bauten, gab es keine geeigneten leichten Solarzellen für die Luftschiffhülle. Wir haben deshalb vorhandene Solarzellen abgeschliffen, bearbeitet und erheblich leichter gemacht. Das waren sozusagen die ersten inoffiziellen ‚Dünnschichtsolarzellen‘.“ Mit diesen konnte das Luftfahrzeug eine solare Leistung von 720 W ernten.

Das ferngelenkte Luftschiff ist 15,6 m lang, hat einen größten Durchmesser von 4 m, und besitzt ein Volumen von 109 m³. Die Spannweite der Leitwerke beträgt 4,4 m. Da die Steuerung und die Instrumente im Inneren des Auftriebskörpers untergebracht sind, wird keine Gondel installiert. Die Gesamtmasse des Luftgefährts beträgt 98 kg.

Der Antrieb erfolgt über einen Heckpropeller mit einem Durchmesser von 1,7 m, dessen 1,5 kW Motor (später) von einem auf der Oberseite des Luftschiffes angebrachten 7 m² großen Solargenerator mit 1.123 W Maximalleistung gespeist wird. Außerdem kann ein Akkumulator (1 kWh, 20 kg) in das Luftschiff eingesetzt werden. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 46 km/h und die maximale Flughöhe 1.000 m.

Nach ihrer Fertigstellung wird die LOTTE 1 auf der Internationalen Gartenschau 1993 in Stuttgart vorgestellt, während der auch viele Flüge für die Zulassung beim Luftfahrtbundesamt (LBA) absolviert werden, die schließlich mit der Kennung D-UISD erfolgt. Außerdem nimmt das Luftschiff ‚ehrenhalber’ an der World Solar Challenge in Australien teil, wo es allerdings aufgrund von Störungen des Fernsteuer-Senders havariert und durch ein baugleiches Luftschiff ersetzt wird, die LOTTE 2.

Ab Mai 1994 wird die zwischenzeitlich gebaute und auf 16 m Länge gewachsene LOTTE 3 von der eigens dafür gegründeten Firma Airship Technologies GmbH betrieben und führt bis einschließlich 2002 eine Vielzahl von Luftschadstoff- und anderen Meßflügen durch. Dabei ist von Vorteil, daß der elektrische Antrieb die Meßdaten nicht beeinflußt, wie es bei Verbrennungsmotoren der Fall gewesen wäre.

Im Vorfeld der Verhüllung des Reichstages im Juni/Juli 1995 bemühe ich mich, dieses Luftschiff nach Berlin zu holen. Im Rahmen meines Projektes Airship over the wrapped Reichstag, für dessen Durchführung ich von Christo und Jeanne Claude ‚Freie Hand’ bekommen hatte, soll das kleine, ferngelenkte Solarluftschiff ein größeres empfangen, das mit Passagieren vom Flughafen Tempelhof aus herangefahren kommt, um es bei seinen Runden über dem imposanten und wunderschön verpackten Gebäude zu begleiten – auch zur besonderen Freude der Kinder.

Leider läßt sich das Projekt nicht realisieren, da neben der LOTTE auch die beiden anderen ins Auge gefassten Luftschiffe mit Passagiertransport-Genehmigung nur wenige Wochen vor dem Event Hüllenrisse bekommen und ausfallen. Was ein äußerst seltsames Zusammentreffen von Zufällen ist. Dies ist jedoch eine andere Geschichte, die ich deshalb auch woanders erzählen werde.

Zum ersten Spatenstich beim Bau der CargoLifter-Werfthalle in Brand im Mai 1998 ist das Luftschiff dabei – ebenso während der Festivitäten ‚100 Jahre Zeppelin’ im Juli 2000 in Friedrichshafen. Im Oktober 1999 wird es von Unbekannten in Leipzig mutwillig beschädigt. Im November 2014 wird die LOTTE 3 als Schenkung dem Zeppelin-Museum in Friedrichshafen übergeben.

Bislang nicht verifizieren ließen sich Angeben über einen Flugkörper namens Solar Egg der Tokyo-Sanyo Co. Ltd. USA, der im Jahr 1992 mit 10 km/h geflogen sein soll. Das Gerät trug eine Kamera und war mit Solarzellen bestückt, über die allerdings nur bekannt ist, daß sei ein Leistungsgewicht von 200 mW/g besessen haben sollen.

Ein frühes Projekt zur Installation von Langzeit-Luftschiffen als Höhenplattformen (High-Altitude Airships, HAA) heißt HiSentinel und wird von der U.S. Army im Jahr 1996 gestartet. Ich erwähne es hier, obwohl es keinen Bezug zur Nutzung der Solarenergie hat, da spätere, ähnliche Programme dies dann tun und in Verbindung mit diesem Vorläuferprojekt besser verstanden werden. Ziel des Programms ist, ein kostengünstiges unbemanntes Luftschiff-System zu entwickeln, das in der Lage ist, mit einer Flugdauer von mehr als 30 Tagen Nutzlasten von 9 bis 90 kg in große Höhen zu transportieren.

Im Rahmen des Projekts werden zwei Generationen von autonomen Höhenluftschiffen entwickelt. Drei Luftschiffe der ersten Generation namens SOUNDER werden von dem Vertragspartner-Team des Southwest Research Institute (SwRI) und der Firma Aerostar International gebaut und getestet. Über diese scheint es aber keine weiteren Informationen zu geben.

Auch in der zweiten Generation unter dem Namen HiSentinel werden drei unbemannte Pralluftschiffe gebaut, angefangen mit dem 44,5 m langen HiSentinel 20, das im November 2005 bei einem 5-stündigen Flug eine Höhe von knapp 22.000 m (72.000 Fuß; andere Quellen: 74.000 000 Fuß) erreicht. Ebenso wie die Nachfolger HiSentinel 50 und HiSentinel 80 wird das Schiff schlaff gestartet und bekommt seine Form erst mit dem sich ausdehnenden Gas (wobei die Zahl jeweils der Nutzlast in Pfund entspricht = 9, 23 und 36 kg). Am Ende der Mission wird das Ausrüstungsmodul, das die Nutzlast und die Batterie enthält, von der Hülle abgelöst und per Fallschirm auf den Boden zurückgeführt.

Jedes Modell der Serie hat eine erhöhte Größe, Masse und Nutzlast, doch die erreichbare Höhe verringert sich. Während die HiSentinel 50 im Jahr 2008 immerhin noch auf 20.238 m kommt, erreicht die 61 m lange HiSentinel 80, das dritte und letzte Luftschiff dieser Generation, im November 2010 nur noch eine Höhe von 18.288 m (60.000 Fuß). Es ist der einzige Flug des Luftschiffs, der auch nur acht Stunden dauert, statt der geplanten 24, da das Vortriebssystem aufgrund des Ausfalls der Elektromotor-Steuerung nicht funktioniert. Im Jahr 2012 wird das HiSentinel-Programm beendet, nachdem es seit 2007 insgesamt 11,2 Mio. $ erhalten hatte.

Im Januar 1996 wird auf der International Conference on Intelligent Systems Applications to Power Systems in Orlando, Florida, über das ETHER-Projekt in Japan berichtet, bei dem ein mit Helium befülltes Luftschiff durch einen Mikrowellen-Energiestrahl mit 5,8 kW Leistung versorgt wird. Der im Netz einsehbare, vierseitige Bericht von Y. Fujino et al trägt den Titel ‚Dual Polarization Microwave Power Transmission System for Microwave Propelled Airship Experiment‘.

Bei dem eingesetzten Blimp handelt es sich um die mit zwei Elektromotoren ausgerüstete, 16 m lange und 6,6 m durchmessende High Altitude Long Range Observation Platform 16 (HALROP-16).

Neben Fujino, der am Communications Research Laboratoey in Tokio arbeitet, sind an dem im Oktober des Vorjahres erfolgte Versuch noch Kollegen der Kobe University, der Nissan Motor Co. Ltd. sowie dem Seitama Insitute of Technology und dem Musashi  Insitute of Technology beteiligt. Bereits beim ersten Test fliegt der Blimp drei Minuten lang und steigt dabei mittels der Mikrowellen-Energie von 35 m auf 45 m über die 3 m durchmessende Sendeantenne, welche die Energie von zwei 2,45 GHz Magnetron-Oszillatoren (o. Kreuzfeldoszillatoren) mit einer Leistung von jeweils 5 kW ausstrahlt.

Die dünne und leichte Empfangs-Rectenna am Luftschiff selbst erreicht dabei einen Umwandlungswirkungsgrad von 81 %.

1997 wird von dem Unternehmen Advanced Aircraft Hybrid Ltd. in Eugene, Oregon, ein ferngesteuertes elektrisch betriebenes Kleinluftschiff Wasp Drone speziell für die Luftbildfotografie entwickelt. Es ist mit einem 12 V System mit 400 W Leistung ausgestattet. Die Firma konzipiert auch andere Luftschiffe sowie Bodeneffekt-Vehikel. Details darüber sind nicht mehr auffindbar.

1998 erscheint in der Cambridge Aerospace Verlagsserie das von dem arabischstämmigen Ingenieur Gabriel A. Khoury zusammen mit J. David Gillett herausgegebene Buch Airship Technology.

Khoury, der am Imperial College in London unterrichtet, hatte schon im Juli 1978 einen längeren Artikel in dem US-Magazin New Scientist über die Entwicklung eines solar betriebenen, 80 m langen Luftschiffs veröffentlicht, das er Sunship nennt und erstmals 1972 vorgeschlagen hatte. Im November 1986 legt er unter dem Titel ,The Case for a Solar Powered Airship’ ein entsprechendes technisches Konzept vor – von einer Umsetzung ist allerdings nichts bekannt.

Es ist besonders interessant, daß schon in dem Artikel von 1978 kleine Schwenkpropeller empfohlen werden, die neben den beiden solar-elektrischen 100 kW Motoren (und einem Zusatzmotor, der als Brennstoff-betriebene Reserve agiert) für den Vortrieb das Manövrieren erleichtern sollen.

Damit keine Verwirrung entsteht: Ein ähnliches Konzept liegt dem gleichnamigen Projekt Sunship zugrunde, mit welchem es gelingen soll, die Welt nur mittels Solarenergie zu umrunden. Darüber berichtet wird allerdings erstmals im Oktober 2009.

Es handelt sich um den Plan für ein Starrluftschiff, in dem drei Personen den Atlantischen bzw. den Pazifischen Ozean in niedriger Höhe überqueren können. Bei größeren Höhen können zwei Personen mitfliegen, und sehr große Höhen erreicht das Schiff mit nur einer Person an Bord.

Das Konzept der gleichen Entwickler um Eric Raymond, die schon 2005 den Solarseglers Sunseeker verwirklicht haben (s.d.), sieht vor, daß das Sunship auch den bisherigen Höhenrekord für Luftschiffe von 24.000 Fuß brechen soll. Doch auch hier ist es bislang bei einige Grafiken geblieben.

An der Technologie, Luftschiffe in 20 km Höhe schweben zu lassen, um teure Kommunikations-Satelliten zu ersetzen, arbeiten bereits verschiedene Unternehmen. Die US-Firma Sky Station International Inc. in Washington D.C. erhält schon 1998 die entsprechende Genehmigung der US-Telekombehörde FCC, um eine solarbetriebene, geostationäre Leichter-als-Luft-Plattform für drahtlose Telekommunikationsdienstleistungen zu entwickeln und einzusetzen. Geplant ist eine Stationierung in 21 km Höhe über weltweit mindesten 250 Großstädten.

Die 157 m langen Blimps mit einem Durchmesser von 62 m sollen neben der Photovoltaik auch Brennstoffzellen an Bord haben. Später ist über die Firma und ihr Projekt allerdings nichts mehr zu finden.

In Japan wird 1998 unter der Leitung des National Aerospace Laboratory (NAL, heute: Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) mit der Erstellung von Machbarkeitsstudien für eine Stratosphären-Plattform (Japanese Stratospheric Platform, SPF) begonnen. Auch hier geht es um ein großes unbemanntes Luftschiff, das in der Lage ist, eine stabile Position in etwa 20 km Höhe und bei Winden von bis zu 30 m/s zu halten und in Telekommunikationsnetzen sowie zur Erdbeobachtung eingesetzt werden kann.

Das Hochleistungs-Luftschiff, das im Laufe einer 8-jährigen Entwicklung zur Reife gebracht werden soll, hätte eine Länge 245 m, eine Masse von 32 Tonnen, könnte eine Nutzlast von 1 Tonne tragen und würde seine Energie während des Tages von Solarzellen, und in der Nacht aus Brennstoffzellen beziehen. Geplant ist ein Dauerbetrieb von bis zu 3 Jahren, begrenzt durch Systemwartungsmaßnahmen.

Ab dem Jahr 2000 erhält das Programm finanzielle Unterstützung aus dem Millennium-Projekt, das vom Büro des Premierministers  gefördert wird, worauf in der Stadt Taiki auf Hokkaido ein 80 m langer und 20 m hoher Hangar in heptagonaler Form gebaut wird. Zur Demonstration der SPF-Luftschiff-Technologie werden zwei Testfahrzeuge entwickelt. Das antriebslose SPF-1 ist 42 m lang und erreicht bei einem Aufstiegstest im August 2003 eine Höhe von 16.000 m.

Das rund 68 m lange, aber für niedrigere Höhen konzipierte unbemannte SPF-2, dessen Entwicklungs-Hauptauftragnehmer die die Firma Fuji Heavy Industries ist, soll einige Schlüsseltechnologien demonstrieren, wie z.B. die Flugsteuerung, und Experimente zur Erdbeobachtung und Telekommunikation durchführen. Im Jahr 2004 werden damit acht Flüge in Höhen bis zu 4.000 m durchgeführt.

Da es keine weitere finanzielle Unterstützung für die Fortsetzung der umfassenden Entwicklung gibt, wird das SPF-Programm im Jahr 2005 beendet, nachdem es rund 200 Mio. $ gekostet hatte.

Im Dezember 2000 startet auch in Südkorea ein Stratosphären-Luftschiff-Programm, das vom Ministerium für Handel, Industrie und Energie (MOCIE) unterstützt wird. Ziel des 10-jährigen Programms ist es, ein 200 m langes Luftschiff namens VIA 200 mit einem Gesamtgewicht von 22 Tonnen zu entwickeln, das eine Nutzlast von 1.000 kg stabil auf einer Position in 20 km Höhe und bei Winden von bis zu 12 m/s zu halten vermag. Und wie bei fast allen gleichartigen Projekten werden auch hier als mögliche Anwendungen die Telekommunikations und Bodenbeobachtung angegeben.

Das Korea Aerospace Research Institute (KARI) schließt im Jahr 2004 die Phase 1 des Programms mit der Entwicklung eines 50 m langen unbemannten Luftschiffs ab, dem VIA 50, das in der Lage ist, eine maximale Höhe von 5.000 m zu erreichen und dabei eine 100 kg schwere Nutzlast zu tragen. Der erste Flug dieses Modells war im Oktober 2003 in Goheung, in der südlichen Region des Landes, wo im Zuge des Projekts auch ein neuer Hangar gebaut worden war.

Die Phase 2, in welcher die Entwicklung des VIA 200 geschehen soll, beginnt zwar 2004, wird aber schon 2005 wieder gestoppt, ohne daß es weitere Informationen über den aktuellen Status des Programms gibt. Vermutlich ist man von der Technologie völlig abgerückt, denn das einzige entsprechende Projekt des KARI betrifft die Entwicklung eines unbemannten Solarflugzeugs für hohe Flüge. Dieses solare UAV namens EAV-3 führt im August 2015 einen Flug bis in 14.000 m Höhe durch.

Im Jahr 2001 gründet Larry Fleming, nachdem er bereits 1997 mit dem Bau von Pralluftschiffen begonnen hatte, die Firma MicroFlight Inc., die inzwischen in Laguna Hills, Kalifornien, beheimatet ist. Der Familienbetrieb liefert bis Ende 2016 etwa 200 Exemplare aus, deren Hüllen aus Polyurethanfolie bestehen, und die bei Längen von 2 – 12 m Nutzlasten von 0 – 5 kg tragen können.

Die Modelle haben eine Mehrkanal-Fernsteuerung und Batterie-Telemetrie, sind für Innenräume ebenso geeignet wie für windschwache Tage im Außenbereich, und werden mit und ohne Fessel-Leine und auch mit Stromversorgung durch diese angeboten.

Mitte November 2016 fliegt bei Sunnyvale ein erster eBlimp-Prototyp mit Solarzellen, die 400 W liefern, 90 Minuten lang Manöver im Freien bei teilweise bewölktem Himmel, ohne daß die Batterie unter 90 % ihrer Ladung fällt. Der 6 m lange Blimp mit einem Durchmesser von 1,3 m, 4 Leitflächen am Heck, 700 W Leistung und 9 Reihen von je 15 Solarzellen auf dem Rücken kostet 19.000 $.

Die untere Leitfläche ist mit übrigens mit einem Querstrahlpropeller zum Steuern versehen, während sich die zwei schwenkbaren Vortriebspropeller jeweils an den Seiten der Nutzlastgondel unter dem Körper befinden. Dieser Prototyp ist für die Firma Mothership Aeronautics entwickelt worden. Fleming arbeitet derweil an einem 8 m langen Typ mit 1.000 W Leistung, den es dann für 29.000 $ geben soll – und produziert zudem LED-Blimps für Werbezwecke mit Längen von 2,5 – 12 m.

Das genannte Unternehmen Mothership Aeronautics (MA), das Fleming als Technologie-Partner listet, zeigt auf seiner Homepage stolz den Erstflug seines Prototyp-Solarluftschiffs MA Scout, eines Blimps in klassisch zigarrenförmiger Gestalt mit einem Eigengewicht von 8 kg, der während der Tageslichtstunden ununterbrochen mit 5 kg Nutzlast fliegen kann, plus 90 Minuten mit einer Reservebatterie. Die Reisegeschwindigkeit beträgt 24 km/h, mit 40 km/h Spitze.

Natürlich handelt es sich bei dem MA Scout, der ab dem November 2016 für den kommerziellen Betrieb zur Verfügung stehen soll, um den obigen eBlimp. Und der ebenfalls angekündigte MA Carrier mit einer Länge von 9 m, der eine Flugdauer von 3 Wochen haben soll, ist vermutlich das Modell, an dem noch arbeitet. Man darf gespannt sein, was beim nächsten Update darüber berichtet werden kann.

Im Jahr 2003 erscheint ein Luftschiff-Konzept namens Airmotion von Markus Speck, ein blasenähnlicher Flugmechanismus für bis zu 45 Passagiere nebst 20 Besatzungsmitgliedern, der als umweltfreundliche Alternative entworfen wurde, um den Besuchern das Erforschen der unberührten Wildnis zu ermöglichen. Als Beispiele werden das Zentrum der Sahara, die Eiswüsten in den arktischen Gebieten oder die Tiefen des Amazonas-Regenwaldes genannt, wo das Gefährt bis zu fünf Tage lang selbstversorgt kreuzen kann.

Das 275 m lange, 71,5 m hohe und 85,8 m breite Airmotion-Luftschiff hat eine geschätztes Gewicht von 273 Tonnen und ein Taggasvolumen von 280.000 m³. Es ist eine innovative Mobilitätslösung in Form einer Glaskugel mit geräumigem Interieur, die den Passagieren einen umfassenden Ausblick und neue Perspektiven auf die Natur erlaubt. Mit den Sonnenkollektoren auf dem Rücken soll eine Geschwindigkeit von 40 km/h erreichbar sein, wobei aber auch Spitzengeschwindigkeiten von 150 km/h möglich sein sollen, wozu dann Brennstoffzellen dienen.

Diese Luftschiffstudie ist das Ergebnis einer Teamarbeit im Rahmen eines Vordiplom-Projektes, bei dem es um die Kombination von Einflüssen aus Architektur und Design mit den aerodynamischen, aerostatischen und technischen Grundlagen der Luftschifftechnik geht. Im Netz läßt sich eine ausführliche Darstellung finden.

Im September 2003 unterzeichnt die Lockheed Martin Naval Electronics & Surveillance Systems in Akron, Ohio, mit der Missile Defense Agency einen Vertrag zur Entwicklung von Luftschiffen für große Flughöhen (High Altitude Airships, HAA). Als unbemannte Solar-Luftschiffe sollen diese z.B. beim Grenzschutz eingesetzt werden, und dabei für einen Zeitraum von mindestens einem Monat in einer Höhe von mehr als 21 km über dem Meeresspiegel schweben. Von dort aus kann jedes der ‚fliegenden Augen’ eine Fläche mit einem Durchmesser von knapp 1.000 km kontrollieren.

Lockheed Martin (damals: NE&SS-Akron) hatte schon 1928 den ersten Auftrag der US-Navy für den Bau eines Starr-Luftschiffes erhalten, die USS Akron. Seit jener Zeit hat der Firma mehr als 300 Luftschiffe und mehrere tausend Blimps gebaut.

Ein nun geplante Prototyp soll beweisen, daß ein derartiges Luftschiff langfristig und quasi-geostationär in der Stratosphäre fliegen und als Plattform für militärische o.a. Nutzlasten dienen kann. Nach der 1. Phase - vermutlich eine Machbarkeitsstudie - wird die 2. Phase (Oktober 2003 bis Juni 2004) mit 40 Mio. $ finanziert. Mit dabei ist die Firma Iowa ThinFilm Technologies Inc., welche die Dünnschicht-Solarzellen für die Luftschiffe liefert. Anschließend soll in einer 3. Phase der Prototyp gebaut werden, wofür 50 Mio. $ bereitstehen (Juni 2004 bis Juli 2006). Für die anschließende Evaluationsphase 4 werden weitere 9 Mio. $ veranschlagt (August 2006 bis Juli 2008).

Die HAA-Luftschiffe sollen 152 m lang werden, bei einem Durchmesser von 46 m. Sie sind in der Lage Nutzlasten von bis zu 1,8 t zu befördern. Die Energieversorgung der elektrischen Propeller, welche der ‚festen’ Positionierung des Luftschiffes dienen, erfolgt durch Solar- und Brennstoffzellen, außerdem kann die Nutzlast mit mindestens 75 kW Strom versorgt werden.

Anfang 2006 startet auch das insgeheim von Lockheed-Martin gebaute experimentelle Hybrid-Luftschiff P-791 zu ersten Testflügen auf der Palmdale Air Force Plant 42. Hybrid wird es deshalb genannt, weil es ein aerostatisches/aerodynamisches Luftschiff ist, bei dem ein Teil des Gewichts und der Nutzlast durch aerostatischen, der Rest durch aerodynamischen Auftrieb gestützt wird. Die vier dunklen Kreise unterhalb des dreigliedrigen Flugkörpers sind Landekissen.

Genauere Details über das Design des Luftfahrzeuges gibt das Unternehmen nicht bekannt, es scheint jedoch sehr dem SkyCat-Luftschiff zu ähneln, das erfolglos von der ehemaligen britischen Firma Advanced Technologies Group Ltd. (ATG) in Cardington entwickelt worden war. Dort hatte man im Jahr 2000 ein Modell im Maßstab 1:16 gebaut und geflogen, das SkyKitten genannt wurde. Auf dem hier abgebildeten Foto wird gerade eine Landung auf dem Wasser versucht.

Später taucht das Projekt bei der assoziierten Firma World SkyCat Ltd. in Wytham, Oxford, wieder auf, wo man an Modellen mit einer Zuladung von 20, 220 bzw. 1.000 Tonnen arbeitet. Dabei sich beschränkt diese Arbeit allerdings auf eine Vielzahl von Zeichnungen, mit der die Werbeprospekte des Unternehmens gefüllt werden.

Eigentlich soll das erste, 81 m lange SkyCat-20 Luftschiff bereits 2002 in Betrieb gehen, doch später wird der Erstflug auf Ende 2008 verschoben – und auch dieser Termin kann nicht verwirklicht werden. Statt dessen ist zu erfahren, daß nun der Bau eines 185 m langen SkyCat-220 Luftschiffs im Gange sei, ebenso wäre man mit den Entwürfen für das SkyCat-1000 beschäftigt.

Die SkyCat-Technologien soll in den USA auch durch die 2003 gegründete Firma Hybrid Aircraft Corp. (HAC) mit Sitz nahe Albuquerque, New Mexico, weiterentwickelt werden, hier unter dem Namen SkyFreighter 50. Da bei diesem Projekten jedoch nirgendwo die Solartechnik mit einbezogen wird, werde ich hier nicht weiter darauf eingehen.

Anfang 2007 geht es mit den HAA-Luftschiffen weiter, als das U.S. Army Space and Missile Defense Command bekanntgibt (dem das HAA-Programm im April 2008 auch offiziell übertragen wird), daß man den Bau von insgesamt 11 Exemplaren beabsichtigt, von denen das erste 2009 in Dienst gestellt werden soll.

Tatsächlich geht es jedoch nicht ganz so schnell, und die nächste Meldung stammt vom April 2009, als Lockheed Martin von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) einen 400 Mio. $ Vertrag bekommt, um ein HAA-Luftschiff im Maßstab 1:3 zu entwickeln, bauen und zu testen.

Das Schiff mit einem Volumen von gut 14.000 m³ soll 73 m lang werden und einen Durchmesser von 21 m haben. Dünnschicht-Solarzellen mit einer Leistung von 15 kW sollen die Nutzlast versorgen, tagsüber eine 40 kWh Lithium-Ionen-Batterie für die Nachtstunden aufladen und außerdem die vollelektrischen 2 kW Antriebe mit Strom beliefern. Das Luftschiff soll auf der Luftwerft in Akron gebaut werden und nach seinem Start mehr als 10 Jahre in der Luft bleiben.

In den Folgejahren ist nichts mehr über das Projekt zu finden - bis es als HALE-D im Jahr 2011 erneut, und diesmal als reales Objekt, wieder erscheint (s.u.).

An einem ähnlichen Konzept wie HAA arbeiten man ab 2005 auch an der Johns Hopkins University. Die grundlegende Technologie wird anhand eines kleinen Modell-Blimps nachgewiesen – doch das Gesamtkonzept geht wesentlich weiter: Die Luftschiffe namens High Altitude Reconnaissance Vehicle (HARVe) sollen nämlich von Schiffen, U-Booten oder Flugzeugen aus mit Raketen in die Stratosphäre geschossen werden, wo sie sich selbst entfalten, mit Gas auffüllen und dann mittels ihrer Solarzellen den Betrieb aufnehmen.

Und auch an der Purdue University arbeiten zehn Forscher an einem HAA-Konzept, das auf einer Energieversorgung durch Solar- und Brennstoffzellen basiert. Dabei werden sie vom U.S. Air Force Research Laboratory finanziert.

TechSphere arbeitet wiederum mit dem Unternehmen 21st Century Airships zusammen, um ebenfalls ein HAA-Luftschiff zu entwickeln. Bei dem Testflug kommt ein SA-60-Luftschiff zum Einsatz.

In diesem Zusammenhang vielleicht auch interessant: Die RTI International, die als die zweitgrößte unabhängige Non-Profit-Forschungsorganisation der USA gilt und im Research Triangle Park, North Carolina, beheimatet ist, testet Mitte 2006 gemeinsam mit den Partnern Applied EM, der International Communications Group und TechSphere Systems International den Einsatz aufgemalter Antennen auf Luftschiffen.

Ein solar-unterstütztes, elektrisch betriebenes Luftschiff läßt sich im Dezember 2005 der Amerikaner Daniel Geery aus Salt Lake City, Utah, patentieren (Nr. 7.303.166, erteilt 2007).

Sein ferngesteuertes Kleinmodell Hyperblimp ist vollständig transparent, hat ihn 1.000 $ gekostet und fährt ausschließlich mittels PV-Paneelen, Batterien werden nicht mitgeführt.

Die Firma Hyperblimp LLC bietet 2009 zwei Modelle an, den HB30 (Länge 8,84 m, Durchmesser 76,2 cm, Höchstgeschwindigkeit 40 km/h, Tragfähigkeit 1,5 kg, Reichweite 3,2 km, Preis 5.000 $), sowie den HB50 (Länge 14,93 m, Durchmesser 1,25 m, Höchstgeschwindigkeit 65 km/h, Tragfähigkeit 4,5 kg, Reichweite 8 km, Preis 14.000 $). Von einem Solarbetrieb ist allerdings nichts mehr zu lesen.

In Europa endet im Oktober 2006 ein dreijähriges, EU-finanziertes Forschungsvorhaben, das von der britischen University of York geleitet worden ist. Bei dem Projekt CAPANINA sollen Ballone, Luftschiffe oder unbemannte, solarbetriebene Flugzeuge als Relais für drahtlose und optische Kommunikationssysteme (High-Altitude Platforms, HAPs) eingesetzt werden. Dokumentiert ist nur ein konventioneller Stratosphären-Ballon, der im Zuge der Arbeiten zum Aufstieg gebracht wird. Ein Folgeprojekt HAPCOS endet 2009, doch in beiden Fällen lassen sich keine näheren Details mehr darüber finden.

Im Juni 2006 stellt der aus dem Iran stammende Unternehmer Kamal Alavi gemeinsam mit einem Team von mehr als 50 Schweizer Wissenschaftlern der ETH Zürich, der ETH Lausanne, der Universität Neuenburg sowie der Eidgenössischen Materialprüfungsanstalt (EMPA) eine fliegende Handyantenne vor, die aus einem 60 m langen Luftschiff mit GPS-Autopilot und Geräte-Plattform besteht, an dem ein kleines Flugzeug angekoppelt ist.

Die X-Station von Alavis Firma StratXX SA hat ein Volumen von 18.000 m³, soll in 21 km Höhe stationiert werden und ihre Energie aus Solarzellen beziehen. Die Systemkosten für eine Station werden auf 20 - 25 Mio. € geschätzt. Dies ist aber nur ein Bruchteil dessen, was vergleichsweise ein Satellit kosten würde.

Und während für Satelliten das 30- bis 40-fache zu zahlen ist und man zudem oft jahrelang auf den Start warten muß, kann eine X-Station mit nur geringem zeitlichen Vorlauf und von fast jedem beliebigen Punkt aus gestartet werden.

Bei einem in der Summe gerechneten Stückpreis von 200.000 € sind sogar Mobilfunkmasten teurer. Außerdem reicht eine einzige Station aus, um z.B. die ganze Schweiz zu versorgen – womit auch alle bisherigen Mobilfunkmasten wegfallen könnten. Jeder ,X-Station-Satz’, der aus drei X-Stationen besteht, kann lokale GPS-Dienste in einer über 1.000.000 km² großen Region bieten. Für das gesamte Europa sollen ca. 20 Stück dieser Kommunikations-Luftschiffe genügen.

Die Idee an sich ist nicht neu, auch japanische und amerikanische Firmen haben es schon mit Luftschiff-Designs versucht, doch die Materialien der Hightech-Zeppeline erwiesen sich mit bis zu 300 g/m² als zu schwe. Alavis Idee zur Gewichtsoptimierung auf 20 - 30 g/m² besteht aus einer Kombination der bekannten High-Altitude-Ballontechnologie, wie sie schon seit den 1960er Jahren für meteorologische Forschungsballons angewandt wird, mit einem darunter montierten unbemannten Kleinflugzeug, das mit seinem solargetriebenen Propeller dafür sorgt, daß die X-Station geostationär bleibt – was relativ einfach ist, da die Windgeschwindigkeiten in der Stratosphäre relativ niedrig sind und die Windkraft aufgrund der wesentlich geringeren Luftdichte auch entsprechend schwächer ist.

Ende September 2006 bestätigt ein erfolgreicher Testlauf die Funktionsfähigkeit der Near-Space-Technologie, als eine Plattform für Kommunikations-, Sende- und Überwachungsanwendungen an einem Stratosphärenballon innerhalb weniger Stunden auf die Einsatzhöhe von 21 km aufsteigt.

Im März 2007 tritt die StratXX dem 2005 gegründeten Global Digital Solidarity Fund bei, der die Millenniums-Entwicklungsziele erreichen will, zu denen auch der Zugang zum Kommunikationsnetzwerk gehört.

Der erste Prototyp soll eigentlich schon Mitte 2007 gestartet werden, doch technische Probleme verzögern dies. Besondere Herausforderungen bilden die Stationierung der Station in 21 km Höhe, die Stabilität ihrer geostationären Position sowie Schwierigkeiten mit der Energieversorgung und mit Temperaturdifferenzen.

Im Dezember 2008 soll im Iran ein 30 m langer Prototyp getestet worden sein, bei dem es sich um eines der kleineren Luftschiffe der Produktfamilie von StratXX handelt, welche unter den Namen X-Tower, PhoeniXX und X-BUGS angeboten werden.

Im Februar 2009 erklärt Alavi in der Presse, daß sein Unternehmen für die 1 Mio. SFr. teuren X-Tower-Zeppeline bereits Bestellungen in Höhe von 50 Mio. SFr vorliegen habe, die in Zusammenarbeit mit der iranischen Telekom zustande gekommen sind. Zu den Käufern sollen Nigeria und andere afrikanische Staaten gehören. Tatsächlich können aber nur insgesamt fünf Fessel­Ballone in den Iran verkauft werden, wo sie als festgezurrte Handy-Antennen fungieren.

Seit Anfang 2010 firmiert das inzwischen in Kaegiswil beheimatete Unternehmen unter dem Namen StratXX near space technology AG (neben der Firma StratXX Holding AG), von aktuellen technischen Entwicklungsschritten ist jedoch nicht mehr viel zu finden. Auch eine  geplante Markteinführung ab 2009 bzw. die Vorführung eines Prototypen scheint bislang nicht erfolgt zu sein.

Statt dessen beschäftigt man sich im Herbst 2010 mit der Adaption des für die Hülle entwickelten, patentierten superleichten und superstarken Materials – für schußsichere Westen.

Einem Presseartikel vom Dezember 2010 zufolge steht die StratXX unmittelbar vor der Auslieferung einer größeren Anzahl Hightech-Zeppeline in den Iran, wo sie als Plattformen für schwebende Mobilfunk-Antennen eingesetzt werden sollen. Doch auch dies ließ sich später nicht verifizieren. Im November hatte das Unternehmen jedenfalls mehrfach seine 15,5 m langen und 5,5 m dicken Zeppeline in den Schweizer Nachthimmel steigen lassen – zumeist zwischen 22.00 Uhr und Mitternacht. Für die Paris Air Show 2011 plant StratXX einen großen Rollout seiner Produkte. Von der Solerenergie scheint man sich aber abgewandt zu haben.

Danach sind die Meldungen rar, und erst im Februar 2014 berichtet die Firma, daß ein angebundenes X-Tower Luftschiff 23 Tage lang erfolgreich zwölf digitale TV- und Radio-Knäle über 100 km gesendet habe, wozu nur 20 W benötigt werden. In der Höhe von 1.000 m über dem Boden hätte es dabei Windgeschwindigkeiten von bis zu 65 km/h widerstanden.

Dies ist dann aber auch die letzte Meldung, denn im gleichen Monat geht die StratXX near space technology AG in Liquidation. Zuvor ließ Alavi allerdings alle Vermögens- und Sachwerte samt Personal in seine ebenfalls erst drei Jahre zuvor gegründete Swiss Space Sensors Technology AG transferieren.

Im März soll vor Gericht die Klage eines ehemaligen Angestellten der Firma verhandelt werden, der seit Juli 2013 auf mehrere Monatslöhne wartet – um dann, zwei Tage vor der Verhandlung, sein Geld von Alavi zu erhalten, worauf die Verhandlung abgesagt wird. Dabei scheinst es sich um den ,Geschäftsstil’ des iranischen Erfinders zu handeln, der auch bei einer weiteren Klage zur Anwendung kommt, und der, wie nun bekannt wird, auch schon zuvor gegenüber den Partnern Ruag, ETH und Empa praktiziert wurde, die alle auf dem Rechtsweg um ihre Honorare kämpfen mußten.

Von dem einst bejubelten Projekt bleiben vor allem Schulden, resignierte Lieferanten und ratlose Amtsstellen übrig.

 

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