Forschung & Umwelt
Solar-Flugzeug HB SIA
Mit Sonnenkraft durch die Nacht fliegen Bertrand Piccard und André Borschberg haben am 26. Juni auf dem Flughafen Dübendorf ihr erstes Solarflugzeug der Öffentlichkeit vorgestellt. HB-SIA ist der erste Prototyp des Projekts Solar Impulse. Das Projekt soll das immense Potenzial der erneuerbaren Energien aufzeigen und ist auch ein Symbol für das Energiesparpotenzial, das mit Hilfe von neuen Technologien genutzt werden kann.
Hansjörg Wigger Das Projekt Solar Impulse startete im Jahre 2003. Hinter dem 70-köpfigen Team liegen sechs Jahre intensiver Arbeit mit unzähligen Berechnungen, Simulationen und Tests, um dieses neuartige Flugzeug aus Kohlefaserwerkstoffen zu konstruieren: Noch nie wurde ein derart grosses und leichtes Flugzeug gebaut, mit der Spannweite eines Airbus A340 (63,4 Meter) und dem Gewicht eines Mittelklassewagens (1600 kg). Rund 12 000 Solarzellen versorgen die vier Elektromotoren, die eine Spitzenleistung von je 10 PS aufweisen, mit erneuerbarer Energie und laden die Lithium-Polymer-Batterien
(400 kg) während des Tages für den Nachtflug auf. HB-SIA ist der erste Prototyp des Solar Impulse-Projekts. Das Flugzeug soll allein mit der Energie der Sonne einen vollständigen Tag-Nacht-TagZyklus in der Luft absolvieren können. Nach letzten Vorarbeiten am Boden, soll das Flugzeug bis Ende 2009 seine ersten Testflüge am Schweizer Himmel absolvieren, zuerst auf dem Flughafen Dübendorf (ZH) und dann auf dem Flugplatz Payerne (VD). Der erste vollständige Nachtflug ist für 2010 geplant. Die Erfahrungen und Resultate des HB-SIA fliessen danach in die Entwicklung und Konstruktion des zweiten Flugzeugs HB-SIB ein, das 2012 zur-
1 Bertrand Piccard und André Borschberg bei der Enthüllung in Dübendorf. 2 Grosses Interesse bei 800 Gästen und Journalisten für den ersten Prototyp HB SIA.
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Weltumrundung in fünf je fünftägigen Flugetappen starten soll. Energieversorgung und Antrieb Die 11 628 Zellen aus monokristallinem Silizium von 150 Mikron Stärke wurden aufgrund ihrer Gewichts-, Flexibilitäts- und Wirkungsgradeigenschaften ausgewählt. Zwar wäre ein noch besserer Wirkungsgrad als die derzeit 22 % möglich gewesen, jedoch nur bei gleichzeitig höherem Gewicht der Zellen und entsprechenden Nachteilen für den Nachtflug. Für diese kritischste Flugphase wird Energie in den LithiumPolymer- Batterien gespeichert, welche die grösste Herausforderung des Projekts darstellen. Aktuell liegt ihre maximale Energiedichte bei 220 Wh/kg. Die Batterien wiegen 400 kg und damit ein Viertel der Gesamtmasse des Flugzeugs. Nur wenn der aerodynamische Wirkungsgrad maximiert und die gesamte Antriebskette optimiert werden, ist ein erfolgreicher Flug möglich. Unter dem Flügel befinden sich vier Gondeln mit je einem 10-PSMotor, einer Lithium-Polymer-Batte-