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Projekt Stratobus: Ein Luftschiff als Drohne und Satellit zugleich

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Der Raumfahrtkonzern Thales Alenia plant einen Zwitter aus Drohne und Satellit: Von festen Punkten in 20 Kilometern Höhe soll der Zeppelin Brände erkennen, Grenzen überwachen und mobiles Internet ermöglichen. Das Konzept ist raffinierter als das von Googles Internetballons.

Thales Alenia Space/ Master Image Programmes

Fünf Jahre ohne Unterbrechung soll der Zeppelin Stratobus am Himmel schweben und die Erde beobachten. So verspricht es der Luft- und Raumfahrtkonzern Thales Alenia. Der Name des Geräts verrät auch die geplante Einsatzhöhe: Stratobus soll 20 Kilometer über der Erdoberfläche in der Stratosphäre operieren - weit oberhalb der Luftschichten, in denen Verkehrsflugzeuge unterwegs sind.

Bislang ist der unbemannte Zeppelin nur ein Konzept - aber in spätestens fünf Jahren soll das erste Luftschiff abheben. Stratobus könne dann Aufgaben von Drohnen wie von Satelliten übernehmen, versprechen die Erbauer. Satellitenstarts sind sehr teuer, ein relativ preiswertes geostationäres Luftschiff wäre da im Vorteil. Auch im Vergleich zu Drohnen punktet ein Zeppelin: Er muss keine Energie aufwenden, um seine Höhe zu halten, denn er schwebt wegen des Auftriebs von allein. Drohnen hingegen sind zur Landung gezwungen, sobald ihr Kraftstoff zur Neige geht.

Das angekündigte Luftschiff soll Grenzzäune und Verkehrsströme überwachen, Lecks an Ölplattformen und Waldbrände aufspüren. Und natürlich ein schnelles mobiles Internet ermöglichen. In diesem Punkt ähnelt das Vorhaben dem Projekt Google Loon. Mit Hunderten Ballons will der Suchmaschinenkonzern von moderner Kommunikation abgehängte Regionen mit schnellem Internet beglücken. Erste Tests mit Ballons fanden bereits in Neuseeland statt.

Thales Alenia ist in Puncto Flugtechnik aber anspruchsvoller als Google: Während sich die Ballons des IT-Konzerns von den Winden treiben lassen, soll Stratobus an einem festen Punkt am Himmel stehen bleiben. Mit seiner dicken Spitze soll sich der Zeppelin immer so in den Wind drehen, dass die Abdrift minimal ist. Hinzu kommen zwei Propeller, mit denen das Luftschiff Windgeschwindigkeiten von bis zu 90 km/h widerstehen soll.

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Stratobus: Das fliegende Internet-Auge
"Nahe dem Äquator sind die Winde in der Stratosphäre das ganze Jahr über unter 90 km/h", sagt Jean-Philippe Chessel, Stratobus Program Manager bei Thales Alenia. Dort werde das Luftschiff ohne Unterbrechung an einem festen Punkt schweben können. Über Europa erreichten die Winde im Winter zeitweise auch Geschwindigkeiten bis zu 130 km/h - dann müsse Stratobus zeitweise seine feste Position verlassen. Bei Windgeschwindigkeiten bis 90 km/h sollen jedoch alle Systeme an Bord ohne Probleme funktionieren - auch die Überwachungskamera, verspricht Chessel.

Bei der Energieversorgung wollen die Ingenieure Solar- und Brennstoffzellen kombinieren. Ein Teil des Sonnenstroms wird dazu genutzt, Wasser per Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten - den Treibstoff für die Brennstoffzellen. Der Wasserstoff wird gespeichert, damit die Brennstoffzellen auch nachts Strom erzeugen können. Das System könne so rund um die Uhr 5 Kilowatt Energie liefern, sagt Chessel.

Reflektierende Hülle bündelt Sonnenlicht

Googles Konzept ist technisch simpler: Die klassischen, kugelförmigen Ballons versuchten gar nicht erst, sich gegen die Winde in der Stratosphäre zu stemmen. Allenfalls durch gezielte Änderungen der Flughöhe hoffen die Google-Forscher, die Ballons ein wenig steuern zu können - schließlich ändern sich Windrichtungen durchaus mit der Höhe. Damit in den mit Internet zu versorgenden Regionen trotzdem jederzeit eine Onlineverbindung verfügbar ist, will Google gleich eine ganze Ballon-Armada in 20 Kilometer Höhe schicken.

Beim Aufbau des Stratobus hat Thales Alenia Ungewöhnliches vor: Die Solarzellen befinden sich im Innern des Luftschiffs. Die Außenhaut ist in einem großen Segment transparent und kann um die Längsachse des Luftschiffes rotieren. Damit wollen die Ingenieure sicherstellen, dass die durchsichtige Seite stets der Sonne zugewandt ist. Der nicht transparente Teil der Außenhülle fungiert als Spiegel, der weiteres Sonnenlicht auf die Solarzellen lenkt. Dadurch wird die Lichtintensität nach Angaben der Erbauer etwa verdreifacht. Das erhöht die Stromausbeute, macht kleinere Solarpanels möglich - und spart damit Gewicht.

Thales Alenia will den Stratosphären-Zeppelin in einer Länge von 70 bis 100 und einem Maximaldurchmesser von 30 Metern bauen. Gefüllt werden soll er mit Wasserstoff. Die maximale Nutzlast liegt bei 200 Kilogramm. In den kommenden drei Jahren sollen das besonders robuste Material für die Hülle und die besonders leichten regenerativen Brennstoffzellen entwickelt werden. Dann bleiben noch zwei Jahre bis zum ersten Start.

Der Hersteller sieht zivile wie militärische Einsatzszenarien. In Konfliktregionen könnte Stratobus permanent Überwachungsbilder liefern - und wäre in 20 Kilometern Höhe außerhalb der Reichweite gängiger Luftabwehrraketen. Das Luftschiff kann jedoch genauso als Antenne für Handys und Internet dienen und mit zusätzlichen Funksignalen die GPS-Navigation verbessern.

Über die Kosten des Systems hüllte sich Thales Alenia in Schweigen. "Wir haben eine klare Vorstellung des Preises", sagt Manager Chessel. Man könne diesen aber derzeit nicht nennen. "So viel ist sicher: Das Ganze wird günstiger sein als ein Satellit und als eine Drohne."

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insgesamt 27 Beiträge
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1. Wieder mal ein Luftikusschiff
clausde 26.03.2014
Da wäre doch bestimmt eine Halle in Brandenburg zu haben. Ist nur eine Frage des Preises. Das Planschbecken kann man ja auch woanders hinbauen. Und im Osten gäbe es ganz sicher eine fette Millionenförderung. Muss man nicht mal zurückzahlen.... wenn man eine saftige Pleite hinlegt.
2. wer soll das bezahlen.... ?
MiniDragon 26.03.2014
Zitat von sysopThales Alenia Space/ Master Image ProgrammesDer Raumfahrtkonzern Thales Alenia plant einen Zwitter aus Drohne und Satellit: Von festen Punkten in 20 Kilometern Höhe soll der Zeppelin Brände erkennen, Grenzen überwachen und mobiles Internet ermöglichen. Das Konzept ist raffinierter als das von Googles Internetballons. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/stratobus-luftschiff-ist-zugleich-drohne-und-satellit-a-960622.html
Höchst interessantes Projekt! Hoffentlich nicht zulasten der französischen Steuerzahler
3. mit 5kW gegen 90 km/h Wind
geraldkainz 26.03.2014
hmm. Wie geht denn das? Und dann bleibt noch Energie für die Elektronik?
4. Satelliten sind steuerfinanziert
Landkaertchen 26.03.2014
Thales Alenia hat einige tausend Mitarbeiter und baut bisher Weltraumtechnik und Satelliten. Insofern ist diese Vision nicht so luftgetragen, wie die aus dem Nichts entstandene und gescheiterte Cargolifter AG in Brandenburg. Man bedenke, dass der gesamte Satellitenmarkt enorm aus Steuergeldern finanziert wird (s. Ariane-Rakete), damit er überhaupt am Markt funktioniert. Der Luftraum ab 20km ist wegen der Luftdichte nicht für Weltraum-Satelliten geeignet. Der Luftwiderstand ist zu groß. Aber die Luft bietet eben auch kostenlosen Auftrieb für ein Luftschiff. Um die Höhe zu halten, wird keine Energie benötigt. Außerdem ist die Nähe zur Erde für die Systeme dann im Vorteil, wenn lokalere Maßnahmen gewollt sind. Ein "Handy" oder ein anderes Gerät kann sehr schlecht mit einem Satelliten bidirektional Daten austauschen. Erst recht nicht bei einem geostationären Satelliten in über 36 000 km Entfernung. Bei 20 km Höhe ist das aber technisch möglich. Ein Luftschiff hat viele Vorteile. Nicht erwähnt wurde, dass es für Wartungszwecke wieder auf die Erde zurück kehren kann. Fällt ein Satellit aus, ist er meist verloren, weil eine Reparatur im All kaum möglich ist. Außenbordeinsätze von Raumfähren (wenn es sie wieder geben würde) gehen auch nur in einem bestimmten relativ niedrigen Höhenbereich. Definitiv ging das nie bei geostationären Satelliten. Dadurch kann man Satelliten auch nicht auf einen neueren technischen Stand aufrüsten. Alles erhebliche Nachteile. Deshalb ist es nicht mehr nur Vision, eine Alternative zu schaffen. Selbst wenn das Luftschiff im europäischen Luftraum nicht stabil in Position gehalten werden kann, so kann es doch recht gut gesteuert werden. Damit sind mit einer höheren Zahl solcher Geräte ebenfalls stabile Abdeckungen von Gebieten auf der Erde möglich. Googels Lösung ist auch eine Möglichkeit. Nur ist die Steuerung der Verteilung im Luftraum schwieriger, wenn nur die Luftströmung in der gewählten Höhe der einzige Steuerungsparameter ist. Aber hier macht's vielleicht die Masse an Ballons. Mit aktiven Komponenten des Auftriebsgases würden sich auch die Ballons auf die Erde zurück holen lassen. Ein Luftschiff ist da aber möglicherweise etwas "beweglicher". Trotz seiner Größe. In 20 km Höhe gibt es für die Geräte auch kein schlechtes Wetter mehr. Bestenfalls stört die Kälte die Elektronik und macht die Energiespeicherung schwierig. Aber die Systeme sind ja noch aufwendig zu entwickeln. Wenn's so einfach wäre, könnt's die Putzfrau nebenbei machen.
5. Die Luftdichte ist in diesen Höhen sehr viel kleiner als in Bodenhöhe
betonklotz 26.03.2014
Zitat von geraldkainzhmm. Wie geht denn das? Und dann bleibt noch Energie für die Elektronik?
(um ca. den Faktor 16) und damit auch der Widerstand. In niedrigen Höhen würde diese Leistung definitiv nicht reichen.
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