Mit Volldampf in die Lüfte

In der Projektwerkstatt "Luftffisch" wurden Studierende zu Wissenschaftlern

Der Jungfernflug des Heißdampfaerostaten fand großes öffentliches Interesse

Unter großer öffentlicher Anteilnahme durch Presse, Rundfunk und Fernsehen hat eine Projektgruppe des Instituts für Luft- und Raumfahrt der TU Berlin am 7. April den ersten isolierten Heißdampfaerostaten (HeiDAS) eingeweiht.

"Luftffisch" hieß die Projektwerkstatt, interdisziplinärer Rahmen des forschenden Lernens und Keimzelle für die innovative Entwicklung des Heißdampfballons. Die "Luftffischer" schufen ab 1997 ein Laboratorium für praxisorientierte Entwicklungen, Untersuchungen und Lernerfahrungen, für Modellversuche, Bauteil- und Materialtests im Bereich der Aerostaten. Mit teurem Helium wird die erste Entwicklung "Luftffisch No.1", auch heute noch betrieben. Für einen Nachfolger kam Heißluft als preiswerte Alternative in Frage. Diese besitzt jedoch nur ein Drittel der Tragkraft von Helium und führt zu sehr voluminösen und windanfälligen Konstruktionen mit bescheidenen Leistungsparametern. Eine Zwickmühle für die jungen Forscher, denn preiswerter und leistungsfähigerer Wasserstoff ist brennbar und schied aus zulassungsrechtlichen Gründen aus.

Als die Idee mit dem Wasserdampf aufkam, wurde zwar erst geschmunzelt, doch dann nachgedacht. Schon ein Patent aus dem Jahre 1908 schlägt Dampf als Traggas vor, der die doppelte Tragkraft von Heißluft besitzt. Aber welche Materialien halten dem Dampf stand, wie hält man ihn warm und vermeidet, dass der Dampf an der Hülle kondensiert? Erste Experimente zeigten, dass kondensierende Wassertropfen die Hülle erschweren und Kondensat durch zusätzlichen Aufwand wieder verdampft werden muss. Hier wäre der neue Ansatz beinahe verworfen worden. Doch ein neuartiger, ultraleichter Super-Isolations-Flock-Dämmstoff (SIFD), der gemeinsam mit seinen Erfindern von der TU Dresden für diese Anwendung optimiert wurde, ermöglicht es, dass der Dampf auch an der Hülle überhitzt bleibt.

Der nunmehr fertig gestellte Erprobungsträger ist in seiner Art und Konstruktion ein Novum. Er besteht aus einem isolierten Gasbehälter für 30 Kubikmeter Dampf und einem isolierten, kegelartigen Unterteil für Heißluft. Ein ferngesteuerter, stufenlos regelbarer Propanbrenner erwärmt die Unterseite des Gasbehälters. Das ermöglicht den Ausgleich der verlorenen Wärme und die vertikale Steuerung. Dank der Isolation wird ein Bruchteil des Brennstoffs benötigt, den ein vergleichbarer Heißluftballon verbraucht.

Projektwerkstätten zur Luftschifftechnik gehen inzwischen in die dritte Generation. Viele der einstigen Studierenden sind heute als Wissenschaftler an der Hochschule oder als Entwickler in der Industrie. Jene aktive Begeisterung für die Aerostaten ist jedoch ungebrochen und vereint Studierende und Alumni im Aerarium Luftschifftechnik e.V., welcher auch bei der Projektgruppe HeiDAS Pate stand.

Die positive Resonanz hat gezeigt, dass kleine, innovative Entwicklungen für Aerostaten auch nach dem Scheitern des großen Cargolifters von Bedeutung sind.

Dipl.-Ing. Alexander Bormann