Herzlich Willkommen bei den Isos!

Wir sind eine Projektwerkstatt (PW) an der TU Berlin. Hier engagieren sich Studis unterschiedlichster Fachrichtungen. Beim Arbeiten, Bauen, Planen und Experimentieren werden Ideen in die Praxis umgesetzt.

Hier beschäftigen wir uns mit dem Bau eines Heiss-Luftschiffs – Fertigstellung 2011. Zielsetzung des Projekts ist es , z.B. Kameras, Geräte für Messflüge und Geo-Kartierung als Nutzlast zu transportieren.

Unter Konstruktion finden Sie den Aufbau und Beschaffenheit des geplanten Luftschiffs, desweiteren besprechen wir unter Aktuell den letzten Stand der Dinge. Wer uns sehen will, wo wir zu sehen sind, ist unter der Rubrik Veranstaltungen richtig. Für Neueinsteiger steht hier eine Einführung zum Thema Prallluftschiffe bereit.

Sonstiges: Unsere Mitglieder fliegen gern mit den hier selbstgebauten Rennluftschiffen (Helium-Luftschiffe), die sich im Vergleich zu anderen sehen lassen können.

Hier sehen Sie ein Kameraflug mit dem Luftschiff Archimedes am Tag und hier in der Nacht.

Neugierig?! Die Mitglieder treffen sich regelmäßig jeden Donnerstag um 16.00 Uhr im Raum 119 ILR/TU-Berlin (Lage siehe Impressum). Neueinsteiger sind herzlich willkommen.

Den formalen Projektantrag der TU Berlin finden Sie im PDF. Der rechtlichen Rahmen bildet der Aerarium Luftschifftechnik e.V.

Für Einsteiger –

Vom Ballon zum Luftschiff – Ein Exkurs

Freiballone sind in ihrer Flugrichtung von denen sie umgebenden Luftströmungen abhängig. Es gelingt mit Ballonen nur bei geeigneter Witterung und geschickter Strategie und Taktik des Aeronauten ein Ziel genau oder gar mehrfach anzufahren. Deshalb wurde schon sehr bald an der Lenkbarkeit des Freiballons experimentiert. Flügelschlagen und Rudern führten nicht zum gewünschten Erfolg. Verschiedene Luftschrauben wurden entwickelt und erprobt.

So entwickelten sich befriedigend lenkbare Luftschiffe (französisch: Dirigeables) erst nachdem Muskelkraft durch Motoren mit ausreichender Leistung und geringem Gewicht ersetzt wurde. Versuche mit Dampfmaschine (Giffard 1852), Leuchtgasmotor (Haenlein 1873), Elektromotoren (Tissandier sowie Renard und Krebs 1884), Benzinmotor (Wölfert 1897), Petroleummotoren (Santos Dumont) und Dieselmotoren führten zu Erfolgen.

Die Geometrie der Luftschiffe ist einerseits bestimmt durch die Forderung nach geringem Luftwiderstand durch Trägheitskräfte (Druckwiderstand) sowie nach kleiner Oberfläche, geringen Luftreibungskräften und geringem Eigengewicht des Körpers. Ausgehend vom kugelrunden Ballon wird bei gleichbleibendem Volumen die Oberfläche und damit das Strukturgewicht größer, je länglicher eine Luftschiffhülle ist. Die Querschnittsfläche und der Druckwiderstand verringern sich. Achsenverhälnisse (Thickness Ratio, Durchmesser/Länge) von 1/3 bis 1/10 wurden gebaut.

Prall-Luftschiffe (Blimps, non-rigid airships, unstarre Luftschiffe)

Blimps sind die am nächsten dem Freiballon verwandte Konstruktion. Um die geringe Steifigkeit der Prall-Luftschiffkonstruktion nicht zu überfordern, empfehlen sich kurze, dicke Luftschiffe mit nur einer Gondel im Schwerpunkt. Zur Verminderung des Luftwiderstandes kann die Gondel durch eine Innenaufhängung (erstmals Baumgarten/Wölfert 1897) an die Hülle konstruktiv herangezogen werden. Die einfache Bauform – die weitgehend nur zugbelastete Konstruktion – weist theoretisch den besten Tragkraft-Nutzlast Koeffizienten auf. Ein ständiges Prallhalten des Luftschiffes durch Ballonetgebläse wird jedoch notwendig um z.B. die Funktion von Steuerflächen zu gewährleisten. Eine Teilung des Traggasvolumens auf einige wenige Traggaszellen aus Leckagegründen ist nur beschränkt sinnvoll.

Ein Prall-Luftschiff kann wie ein Freiballon nach Gebrauch oder bei Gefahr (Gewitter, Sturm) abgerüstet und in ungefülltem Zustand leicht transportiert und gelagert werden. Bei kleineren Volumina wäre eine Rekompression lohnender.

Die einfache Zusammenlegbarkeit und eine gute Propangasinfrastruktur sind die wenigen Vorteile die Heißluft-Luftschiffe gegenüber Gasluftschiffen haben. Im Jahr 1997 existierten weltweit 50 Heißluftschiffe und 110 Lizenzen dafür – davon in Deutschland sieben Geräte und 20 Piloten. Von den 1997 international insgesamt 23 Gasluftschiffen, von denen vier in Deutschland gemeldet waren, ist ein Großteil den Prall-Luftschiffen hinzuzurechnen. Nur wenige der existierenden Gasluftschiffe haben eine halbstarre Bauweise, keines eine Starrbauweise. Es existierten 1997 laut FAI weltweit 78 Pilotenlizenzen für Gasluftschiffe – in Deutschland nur 10. Bisher werden in Deutschland Luftschiffe, unabhängig von ihrer Größe nur von Berufspiloten geführt. Eine Ausnahme bilden die kleinen Heißluft-Luftschiffe. Sie können mit einem erweiterten Ballonpilotenschein (PPL-D) gefahren werden. Die Einrichtung eines deutschen Privatpilotenscheines (PPL) für kleinere Gasluftschiffe ist mangels Bedarf bisher unterblieben.

Einsatzzuverlässigkeit und Utilisation

Der intelligente Einsatz von Luftschiffen kann durch Häufigkeit und Dauer von Leerfahrten, des Auslastungsgrades, der Utilisation (Stunden / Jahr) sowie durch Mehrfachnutzen (z.B.: Passagierrundflug und Verkehrsüberwachung und Werbung) gemessen werden. Die Einsatzzuverlässigkeit sowie die Utilisation eines Luftschiffes hängt im starken Maße vom Wetter ab. Bei starker Thermik, starkem Wind oder gar Gewitter ist ein Luftschiff einem Flugzeug oder Hubschrauber unterlegen. Die mäßige Eigengeschwindigkeit macht ein Umgehen des Wetters oder ein Gegenhalten schwierig. Andererseits kann das kluge Ausnutzen von Windsystemen viel Energie sparen. Die Optimierung des Flugbetriebs in Abhängigkeit vom Wetter und geografischen Erhebungen wurde schon zu Zeiten der großen Zeppeline verfeinert.

Die flugmeteorologische Beratung für Luftschiffe oder Gasballone braucht neben der Einschätzung lokaler Wettersysteme vor allem auch längerfristigere und großräumigere Prognosen zur Flugvorbereitung und insbesondere zur fortlaufenden Planung des weiteren Flugverlaufes als dies für Flugzeuge heute üblich ist. Die Leistungsfähigkeit einer intensiven meteorologischen Flugplanung und –durchführung wurde mit der Weltumrundung der Ballonfahrer Piccard und Jones gezeigt.

Umwelt & Infrastruktur

Luftschiffe bieten durch ihre physikalischen Gegebenheiten ein großes Potential für Lärmminderung. Die langsame Fluggeschwindigkeit sowie die großen Volumina ermöglichen Lärmkapselung und große, langsamrotierende Propeller. Aerostatisch ausgeglichene Luftschiffe bei denen die Transportfunktion von A nach B zweitrangig ist (z.B. Werbung oder touristische Zwecke), können während langer Zeiten des Reisefluges mit einem minimalen Energiebedarf für den Vortrieb betrieben werden.

Der Landschaftsverbrauch durch Luftschiffe ist im Vergleich zu Flugzeugen geringer anzunehmen. Die Flugplatz-Infrastruktur für Luftschiffe benötigt zwar keine langen Landebahnen - große Werfthallen und Ankermasten mit Schwojeradien brauchen aber auch ihre Flächen. Die Versiegelung von Oberflächen durch Beton oder Asphalt wird sich auf Luftschifflandeplätzen in Grenzen halten können. Es werden nur Bodenanker bzw. Fahrwege für fahrbare Ankermasten sowie für Versorgungs•fahrzeuge und den Nutzlasttransport benötigt. Die Fahrwege müssen nicht die Gesamtmasse der Luftschiffe tragen. So sind mit mobilen Ankervorrichtungen auch Außenlandungen für kleine und mittelgroße Luftschiffe durchführbar.

Ausschnitt aus dem Text von Yousif Abdel Gadir "Ballone und Luftschiffe ein Überblick über Technik und Geschichte der Aerostatischen Luftfahrt TU Berlin, Sommersemester 2001". Den vollständigen Bericht finden sie in diesem PDF (8,1 MB).

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