Solar Impulse fliegt mit Sonnenenergie

Seit dem 9. März 2015 sind Borschberg und Piccard, die beiden Gründer von Solar Impulse, in einem Solarflugzeug unterwegs. In zwölf Etappen wollen sie etwa auf der Höhe des Wendekreises des Krebses einmal um den Globus fliegen - abwechselnd: Im Cockpit ist nur Platz für einen. Ziel ist, für nachhaltige und saubere Technik zu werben.

Solar Impulse HB-SIB, auch kurz Si2 genannt, ist ein Flugzeug, das allein mit Sonnenenergie fliegt. Es hat eine Spannweite von 72 Metern - eine Boeing 747 hat zum Vergleich knapp 69 Meter, ein Airbus A380 knapp 80 Meter Spannweite. Doch das Leichtflugzeug wiegt nur einen Bruchteil der Verkehrsmaschinen: gerade mal 2,3 Tonnen.

Solarzellen liefern Strom für die Triebwerke

Angetrieben wird Si2 von vier Elektromotoren mit einer Maximalleistung von jeweils 15 kW. Den Strom dafür liefern über 17.000 Solarzellen, die auf der Oberseite der Tragflächen angebracht sind. So schafft das Flugzeug in 8.500 Metern Höhe eine Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h. Die Reisegeschwindigkeit liegt zwischen 50 und 100 km/h.

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In zwölf Etappen um die Welt: die Route der Solarflieger (Bild: Solar Impulse)

Damit Borschberg und Piccard auch nachts fliegen können - einige der Flugetappen erstrecken sich über mehrere Tage -, hat das Flugzeug Akkus, die in den vier Motorgondeln untergebracht sind. Daneben kann der Pilot Energie als Flughöhe speichern: Tagsüber steigt er bis in eine Höhe von etwa 8.500 Meter auf. Nach Sonnenuntergang sinkt das Flugzeug bis auf 1.500 Meter ab.

Das Flugzeug besteht aus Leichtbauteilen

Damit ein Flugzeug von der Größe der Si2 überhaupt fliegt, mussten die Forscher es extrem optimieren: Das Flugzeug besteht fast vollständig aus ultraleichten Verbundstoffen wie kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, kurz Karbon, der in einer Sandwichkonstruktion verarbeitet wird. Die Kohlenstoffmatten sind dünner und leichter als Papier. Die Solarzellen sind deutlich dünner als handelsübliche Zellen.

Sie hätten beim Bau des Flugzeugs jede Komponente bis zu dem Punkt reduziert, an dem sie gebrochen sei, und sie dann zur Flugreife weiterentwickelt, sagte Borschberg der Neuen Zürcher Zeitung. "Denn ein Flugzeug, das zu schwer ist, fliegt nicht. Und ein Flugzeug, das auch nur ein bisschen zu schwer ist, fliegt nicht mit Solarenergie durch die Nacht."

Schlechtes Wetter gefährdet Si2

Der Preis dafür ist, dass die Konstruktion höchst filigran geraten ist. Deshalb ist auch der Neigungswinkel des Solarflugzeugs deutlich geringer als der eines herkömmlichen Flugzeugs: Schon bei einer Schräglage von 5 Grad wird der Pilot gewarnt. Scharfe Kurven lassen sich mit der Si2 demnach nicht fliegen.

Auch das Wetter bringt das Flugzeug schnell in Gefahr. Schon eine Bö von 18 km/h - das ist Windstärke 3 - kann Si2 zu schaffen machen. Kürzlich zwang eine heraufziehende Schlechtwetterfront gar dazu, eine Etappe abzubrechen: Borschberg war auf dem Weg von Nanjing in Ostchina nach Hawaii - es wäre die längste Etappe mit einer Distanz von 8.000 Kilometern und einer geplanten Flugzeit von sechs Tagen und fünf Nächten geworden -, als die Meteorologen vor einem Wetterumschwung warnten. Si2 musste deshalb einen ungeplanten Zwischenstopp in Nagoya in Japan einlegen.

Solar Impulse macht Elektrofliegerei bekannt

Das Projekt nützt der Elektroluftfahrt: Es helfe, ein Bewusstsein dafür zu schaffen, dass Elektromobilität nicht nur auf dem Boden funktioniere, sondern auch in der Luft, sagt Bauhaus-Luftfahrt-Vorstand Hornung. "Es zeigt einfach, dass so ein großes Gerät - und es ist ja wirklich ein großes Gerät - elektrisch und in dem Fall noch solarbetrieben fliegen kann. Und zwar nicht nur einen Hopser, sondern über sehr lange Strecken."

Bis wir als Passagiere elektrisch von Berlin nach München oder von Hamburg nach Paris fliegen, wird es aber noch dauern, da sind sich die Experten einig. Die Nasa geht davon, dass bei einem großzügigen finanziellen Aufwand für die Entwicklung im Jahr 2025 ein Flugzeug von der Größe einer Boeing 373 mit einem Hybridantrieb verfügbar sein kann. Der Ce-Liner könnte in der zweiten Hälfte der 2030er-Jahre einsatzbereit sein.