Der Traum vom Solarflieger: Projekte mit Ambitionen

Die Solar Impulse 2 setzt an zu ihrer letzten Etappe der Weltumrundung. In Kürze wird sie ihren Ausgangsort Dubai wieder erreichen. Eine Reise voller Entbehrungen, Schlafentzug und Wetterwidrigkeiten wird dann für die Piloten André Borschberg und Bertrand Piccard zu Ende gehen. Genauso ist es eine Reise der Überwindung von Grenzen, der Erfolge und nicht zuletzt eines Publikums, das in vielen Ländern der Welt das Fortkommen des kleinen motorlosen Fliegers verfolgte. «Jeder Flug ist aufs Neue ergreifend», sagte Pilot André Borschberg nach der Etappe bis Kairo, während der er zum letzten Mal am Steuer sass.

Mit ihrer Landung in Dubai werden Borschberg und Piccard bewiesen haben: Ein Flugzeug kann allein durch die Energie des Sonnenlichtes die Welt umrunden. 150 Millionen Franken haben sie investiert. 50 Mitarbeiter zählt das Team, das den Rekordflug geplant, betreut und gesteuert hat. «Eine Pionierleistung», sagt Eike Stumpf, Leiter des Instituts für Luft- und Raumfahrtsysteme der RTHW Aachen. Dennoch ist er für die Perspektiven der Solarluftfahrt kritisch: «Das Projekt war weniger echte Entwicklungsarbeit für die Branche.»

«Es wird für Jahrzehnte nicht reichen»

Dass der Solarantrieb aktuell nicht für die kommerzielle Luftfahrt taugt, haben auch die Entwickler der Solar Impulse von Anfang an betont. Ihnen ginge es darum, zu zeigen, was möglich ist, sagten Borschberg und Piccard wiederholt. Zu gross ist die benötigte Fläche für Solarzellen auf den Flügeln, zu unbeständig die vom Wetter abhängige Leistung. Die Solar Impulse hat eine Spannweite von 72 Metern – für einen Einsitzer. Und hat immer wieder auf günstiges Wetter warten müssen für den Abflug, auch die letzte Etappe nach Dubai wurde bereits einmal aufgeschoben. Stumpf sagt: «Für die kommerzielle Luftfahrt wird es noch auf Jahrzehnte nicht reichen.»

Und doch gibt es seit den 1970er Jahren, als das erste Solarflugzeug abhob, immer wieder Projekte mit Ambitionen. Zuletzt hat Boeing ein originelles Solar-Flugzeug zum Patent angemeldet. Gelingt die Umsetzung, soll es über Jahre in der Luft bleiben.

Die Besonderheit bei der Maschine von Boeing Phantom Works: Der Flugkörper besteht aus einem langgestreckten U, dessen Tragflächen komplett mit Solarzellen bestückt sind. Die Seitenteile sind ungewöhnlich lang – sie erreichen zwei Drittel der Länge des Mittelstückes. Auf diese Weise soll der Flieger in der Lage sein, auch frühe und späte Sonnenstrahlen besonders gut zu verwerten und so den Dauerflug schaffen.

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Ein Flugobjekt wie das von Boeing könnte als Alternative zu Satelliten in niedrigerer Flughöhe installiert werden, um zum Beispiel die WLAN-Versorgung zu sichern. Auch die militärische Nutzung von Solardrohnen ist denkbar. Die Nasa testet ebenfalls seit Jahrzehnten an Solarflugzeugen.

Wetterfühlige Flugzeuge

Allerdings haben sich die Versuchsobjekte bisher als fehleranfällig erwiesen und der Dauerflug als Seifenblase. Der Nasa-Flieger «Helios» schaffte zwar 2001 den Höhenrekord für nichtraketenbetriebene Flugzeuge, mit einer Flughöhe von über 29'500 Metern. Zwei Jahre später allerdings stürzte «Helios» ab – die Maschine hatte im Langzeitflug Turbulenzen nicht bewältigen können.

Ähnlich wetterfühlig zeigte sich Googles Solardrohne «Solara 50». Der Tech-Riese hatte den Hersteller, Titan Aerospace, übernommen und hoffte, mit seiner Hilfe das Web in entlegene Regionen bringen zu können. Fünf Jahre sollte die Wunderdrohne ununterbrochen in der Luft bleiben. Facebook arbeitet an einem ähnlichen Projekt.

Googles Wunderdrohne abgestürzt

Doch auch Googles Prototyp stürzte vergangenes Jahr ab, als ein Flügel zu viel Auftrieb bekam. Einen aktuellen Stand zum Vorhaben gibt es nicht, auch wenn Google nach dem Vorfall betonte, weiterhin mit Solarenergie zu experimentieren. Der Traum des unbemannten Dauerfluges bleibt vorerst ein Wunschtraum, solange die Probleme der Wetteranfälligkeit nicht gelöst sind.

Gerade hier können die Erkenntnisse aus den Flügen der Solar Impulse 2 sogar der kommerziellen Luftfahrt nützen. «Die heutigen Wettermodelle sind gut genug, damit spezielle Flugplanungen über mehrere Tage mit akzeptablen Unsicherheiten möglich sind», sagt Bruno Neiniger, Leiter Meteorologie am Institut für Aviatik der ZHAW. «Es bleibt die grosse Herausforderung im Umgang mit den Restunsicherheiten, was dem Solar Impulse Team offenbar in bester Weise gelungen ist.»

Turbulenzen könnten besser vermieden werden

Der Solarflieger sei hier Vorbild für die kommerzielle Luftfahrt. «Würde die Verkehrsluftfahrt gleich gut wie das Mission Team von Solar Impulse planen, so könnte der Flugverkehr wesentlich komfortabler werden», so Neiniger. Turbulenzen könnten durch intensivere Wetterbeobachtung noch besser umgangen werden.

Für die Zukunft setzt die kommerzielle Luftfahrt allerdings höchstens als Ergänzung auf Solarantrieb. Experte Eike Stumpf sieht grösseres Potenzial im Bereich der Elektroflugzeuge. Der Tesla der Lüfte ist zwar noch nicht gefunden. «Aber diese Sachen kommen», sagt Stumpf.

Bis 2030 Passagiermaschinen mit Hybridantrieb

Siemens und Airbus, zum Beispiel, machen seit April gemeinsame Sache. Sie investieren über einen Zeitraum von fünf Jahren einen dreistelligen Millionenbetrag in die Forschung über Elektroantriebe bei Flugzeugen. Siemens-Chef Joe Kaeser sprach von einem Meilenstein der Fluggeschichte. Beide Unternehmen erhoffen sich mittelfristig Umsätze in Milliardenhöhe – vor allem von Hybridflugzeugen.

Airbus-Chef Tom Enders ist überzeugt, dass bis 2030 Passagiermaschinen mit weniger als 100 Personen hybrid fliegen können. In den nächsten vier Jahren allerdings wird zunächst evaluiert, was technisch machbar wäre. Auch bei E-Fliegern gilt: Die Herausforderung ist, so Siemens Elektromotorenchef Frank Anton gegenüber der «Welt», so gross wie eine Mondlandung.