Während Solar Impulse auf seiner Weltumrundung bis nächsten Frühling auf Hawaii festsitzt, muss sich das Team hinter dem Rekordflieger anstrengen. Es braucht eine Menge Energie und Geld, um das Solarflugzeug wieder flott zu machen. Doch bleiben die grossen Sponsoren an Bord?
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Da sie sich nicht damit zufrieden geben wollte, sich um ihre eigenen Angelegenheiten zu kümmern, studierte Susan in Boston Journalismus, um die perfekte Entschuldigung zu haben, sich in andere Leute und deren Welt hinein zu versetzen. Wenn sie nicht schreibt, präsentiert und produziert sie Podcasts und Videos.
«Wir beschäftigen rund 120 Personen, dazu kommen die Kosten für den Weiterflug nächstes Jahr. Das bedeutet, wir brauchen etwa 20 Millionen Franken», sagt Bertrand Piccard, Initiator des Projekts, gegenüber swissinfo.ch.
Zwar seien viele der Angestellten nur temporär beschäftigt, und deren Verträge wären sowieso Ende dieses Sommers ausgelaufen. Doch Piccard betont: «Bei einigen von ihnen müssen wir sicherstellen, dass wir sie nächstes Jahr auch wieder dabei haben. Es ist also eine komplett neue Organisation. Es wäre einfacher gewesen, das Projekt dieses Jahr abzuschliessen.»
Piccard erklärt, er müsse nun «die Strassen abklappern», um an das erforderliche Geld zu kommen. Doch er ist optimistisch, dass es dem Team gelingen werde. «Einige unserer Partner haben bereits angekündigt, sie wären interessiert daran, uns weiterhin zu unterstützen, sei es für sie doch ein grosser Erfolg gewesen.» Die Verzögerung sei «für sie sogar noch besser, denn sie verhilft ihnen zu längerer Wahrnehmbarkeit. Das Abenteuer hat weltweit zu so vielen Träumen angeregt, dass unser Start nächstes Jahr unglaublich sein wird», so Piccard, der dem für einige Zeit am Boden verweilenden Projekt so einen positiven Drall gibt.
Zu Beginn betrug das Budget 150 Millionen Franken. Einer der Partner ist die Schweizer Regierung, die mit insgesamt sechs Millionen an Bord ist. Dazu gehört die Benutzung der Flugplätze Dübendorf und Payerne.
Nach dem Start in Abu Dhabi im März 2015 war geplant, die Weltumrundung in mehreren Etappen bis im August zu beenden. Hawaii, wo die Solar Impulse 2 (SI2) am 3. Juli landete, liegt mehr oder weniger auf der Hälfte dieser Strecke. Während des fünftägigen Rekordflugs über den Ozean hatten sich die Batterien überhitzt, und das Flugzeug erlitt ernsthafte Schäden.
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«Solar Impulse ist und bleibt eines der gegenwärtig spannendsten Projekte sauberer Technologien. Wir führen unsere Partnerschaft weiter bis zum Ende des Fluges rund um die Welt», sagt Florian Meier, Sprecher des Schindler-Konzerns, einem der vier Hauptpartner von SI2.
Auch wenn er keine genauen Zahlen zur Budget-Steigerung nennen kann, betont er, der Schweizer Aufzughersteller werde «eng mit Solar Impulse und all den anderen Partnern zusammenarbeiten, um eine gute Lösung zu finden».
Auch beim Chemiekonzern Solvay ist man gleicher Meinung: «Als wir vor zwölf Jahren als erster Partner von Solar Impulse unterschrieben haben, war es lediglich eine Idee, es gab noch nicht einmal eine Machbarkeitsstudie. Wir sind seit 2004 gemeinsam mit Solar Impulse durch alle Entwicklungsphasen und Meilensteine gegangen… Wir haben die Risiken eines solchen Projekts verinnerlicht und akzeptiert», sagt Lamia Narcisse, Sprecherin von Solvay.
Der Konzern stellt Schmiermittel und Leichtbau-Werkstoffe her, die bei SI2 eingesetzt werden. «Wir stehen täglich in engem Kontakt mit den Teams von Solar Impulse, was die nächsten Schritte betrifft, und wir werden versuchen, das beste Szenario zu finden», so Narcisse.
Ein weiterer Hauptsponsor, der in der Schweiz ansässige Elektrotechnik-Konzern ABB, bestätigt, dass seine Partnerschaft bis 2016 dauern werde, gibt aber keine Details der Abmachung bekannt.
«Solar Impulse 2 ist eine bahnbrechende Mission, welche die Grenzen von Technologie und menschlicher Belastbarkeit erweitert. Dass SI2 nun diese Verzögerung erlitten hat, zeigt nur, wie schwierig dies ist. Gleichzeitig zeigt die Tatsache, dass der Flieger so weit gekommen ist – und dabei mehrere Weltrekorde erzielte –, dass sich die Mission absolut gelohnt hat. Wir sind stolz darauf, ein Teil davon zu sein. Kalkulierbare Risiken einzugehen, ohne dabei unnötig Menschenleben aufs Spiel zu setzen, ist der Eckpfeiler der Innovation. Wir sind zuversichtlich, dass das Projekt nächstes Jahr zu einem Abschluss kommt», schreibt ABB auf Anfrage.
Der vierte Hauptpartner, der Schweizer Uhrenhersteller Omega, wird Solar Impulse ebenfalls treu bleiben. «Auch wenn das Projekt Solar Impulse bis 2016 sistiert ist, bleibt Omega stolz engagiert in der Mission, ohne Änderungen in der technischen Unterstützung oder der Begeisterung, die wir dem Projekt immer entgegengebracht haben», schreibt Omega, und fügt an: «Wir wissen, dass sich ein Projekt dieser Grösse immer Herausforderungen stellen muss. Deshalb stehen wir zu diesem Entscheid und freuen uns, dass der Flug weitergeht.»
Neue Energie
Theoretisch hätte SI2 auch weiterfliegen können, doch das Risiko, dass die Batterien aussteigen könnten, war zu hoch. Nun muss das Batteriesystem verbessert werden – besonders die Isolation und Ventilation der vier Batterien –, damit es zu keiner weiteren Überhitzung kommt.
«Wir hatten die Batterien zu gut isoliert und mussten zu Beginn der Mission von Japan nach Hawaii zu steil aufsteigen», erklärt Piccard. «Die Batterien begannen, sich zu überhitzen, und wir konnten die Temperatur wegen der Überisolierung nicht mehr hinunterbringen. Nun werden wir diesen Fehler beheben.» Die zu robuste Isolierung habe die Batterien im tropischen Klima über dem Pazifik schlicht zu warm gehalten.
Die neuen Batterien sollten im September oder Oktober bereit sein, doch dann sind die Tage für SI2 bereits zu kurz, um den Solarflug um die Welt wieder aufzunehmen. Aus diesem Grund wurde die Fortsetzung der Mission auf nächsten April verschoben.
(Übertragen aus dem Englischen: Christian Raaflaub)
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Es hat die Spannweite einer Boeing 747, das Gewicht eines Autos und die Leistung eines Motorrollers: Solar Impulse kann nur abheben, wenn es das Wetter erlaubt und seine Höchstgeschwindigkeit beträgt lediglich 90 Kilometer in der Stunde. Die Fluggesellschaften, die jährlich mehr als 5 Milliarden Menschen mit der zehnfachen Geschwindigkeit transportieren, sind nicht bereit, ihre Flotten auf Solarenergie umzustellen, auch wenn heutige Flugzeuge jede Sekunde mehr als 11'500 Liter Kerosin verbrennen.
Der Initiant Bertrand Piccard hat bei der Vorstellung des Projekts im Jahr 2003 gesagt und sagt es immer noch: "Das Ziel ist es, ein starkes Symbol zu entwickeln, das in der Lage ist, den Pioniergeist und die erneuerbaren Energien zu fördern."
An die Grenzen gehen
Innovation und Technologie sind Begriffe, die eng mit den Hochschulen verbunden sind. Die Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne (EPFL) ist mit dem Projekt von Beginn weg eine enge Partnerschaft eingegangen. "Ein solches Projekt stimuliert die Forschung und bringt die Menschen dazu, an die Grenzen zu gehen, um Dinge zu entwickeln, die bisher nicht existierten", sag Pascal Vuilliomenet von der EPFL. "Es ermöglich den Lehrern, Assistenten und Studenten aus verschiedenen Labors zusammenzuarbeiten. Und es zieht neue Studenten an, zum Beispiel auch solche, die noch nicht wissen, ob sie beispielsweise Materialingenieur studieren wollen. Hier können wir die Arbeit eines Materialingenieurs an konkreten Beispielen erklären."
Die Anforderungen an die Materialien zum Bau von Solar Impulse waren hoch. Das Flugzeug muss gleichzeitig leicht, verwindungsarm und stabil sein. In der Nähe des EPFL-Campus befinden sich zwei führende Unternehmen für Verbundwerkstoffe. Nord TPT fertigte das Grundmaterial aus Kohlefaser und einem Harzgemisch und die Decision SA fertigte die Strukturen. "Zwei unserer Labors haben an der Optimierung der Materialien gearbeitet", sagt Vuilliomenet. "Es ist ein wenig wie in der Küche. Je nachdem muss für eine gewisse Zeit mit einer gewissen Temperatur und mit einem bestimmten Druck gekocht werden. Am Schluss war die Struktur von Solar Impulse leichter und stärker, als das üblicherweise Produzierte. Die beiden Unternehmen können nun die erworbenen Kenntnisse beim Bau von Schiffen oder Satelliten verwenden."
Maximale Leistung
Die auf den Flügeln installierten17'248 Solarzellen sind an sich nichts Revolutionäres, doch auch sie müssen so leicht wie möglich sein. Statt unter Glasplatten wurden sie unter einem neu entwickelten, leichten Kunststoff verbaut, der von der belgischen Firma Solvay entwickelt wurde. Auch hier kann das gewonnene Wissen in andern Bereichen weiter verwendet werden. Solvay hat auch neue Batteriekomponenten entwickelt, welche die Speicherkapazität bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung von 2% um 10% erhöht.
Die andere Solar-Umrundung
Eine Weltreise mit Solarenergie? Vor Piccard und Borschberg haben das bereits andere Schweizer geschafft: das Planet Solar-Team. Statt in der Luft umrundeten sie die Erde auf dem Wasser. Zwischen dem 27. September 2010 und dem 4. Mai 2012 absolvierte das Schiff seine Reise von mehr als 60'000 Kilometern. Seither dient das Schiff als wissenschaftliche Plattform und als Instrument für die Promotion erneuerbarer Energien.
"Ein wesentlicher Unterschied zu Solar Impulse ist, dass das Flugzeug vollständig aus dem Labor stammt und all seine Bestandteile aufwendig entwickelt worden sind. Für das Boot hingegen haben wir lediglich die vorhandenen Komponenten sorgfältig ausgewählt, um zu zeigen, dass der Markt in der Lage ist , ausgereifte und finanziell erschwingliche Produkte anzubieten", sagt Pascal Goulpié, Direktor und Mitbegründer von Planet Solar.
Beide Ansätze ergänzen sich. "Wir arbeiten beide an der Förderung der erneuerbaren Energien und auch unsere Boot stellt nicht die Zukunft der Schifffahrt dar", sagt Goulpié. "Es gibt viele Orte auf der Welt, die sich für Sonnenergie eignen. Die Zukunft besteht für mich aus einer Kombination verschiedener Energiequellen: Sonne und Wind, aber vielleicht auch aus einem fossilen Brennstoff."
Eine Herausforderung war es auch, die begrenzte Leistung möglichst effizient umzusetzen. Die Firma Etel aus Neuenburg hat zusammen mit der EPFL den Energiefluss zwischen den Batterien und den Motoren soweit optimiert, dass 96% der Energie zu den Motoren fliesst. Laut Pascal Vuilliomenet ist das ein Rekord.
Natürlich beträgt der Leistungsgewinn gegenüber herkömmlichen Elektromotoren lediglich ein paar Prozentpunkte, aber "ohne das Projekt hätten wir nicht die Zeit und die Ressourcen gehabt, um diesen Gewinn zu erzielen, "sagt Vuilliomenet. "Auch wenn er klein ist, haben wir neue Erkenntnisse gewonnen, die auch über die Luftfahrt hinaus angewendet werden und damit eine Breitenwirkung haben können." So hat der Aufzugshersteller Schindler einen Solar-Aufzug entwickelt, dessen Energiemanagement sich direkt von Solar Impulse ableitet.
Überwachung des Piloten
Im Cockpit gilt die besondere Aufmerksamkeit dem Piloten, der auf den längsten Etappen während Tagen und Nächten wach blieben muss und lediglich während festgelegten Zeiten höchsten 20 Minuten am Stück schlafen darf. "Sensoren messen Atmung, Herzfrequenzen, Hirnaktivitäten und Kameras überwachen Augen- und Kinnmuskelbewegungen", sagt Emmanuel Barraud, Sprecher der EPFL. "Wir haben dafür einen Computer entwickelt, der sehr leicht ist und mit einem sehr geringen Stromverbrauch auskommt."
"Wenn der Pilot mit den Augen zwinkert, kann er das wegen der Sonne oder der Trockenheit tun, wenn er jedoch das Kinn entspannt und sein Herz langsamer schlägt, dann ist sicher, dass er eingeschlafen ist. Dann löst die Maschine den Alarm aus. Diese Technologie könnte auch für Autos verwendet werden", so Emmanuel Barraud.
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