Solarflugzeug

„Die Zukunft ist sauber“ – Diese Botschaft wollen die Piloten des Solarflugzeug verbreiten.

Am 28. Juni 2015 startete Pilot André Borschberg vom japanischen Nagoya in Richtung Hawaii und sicherte sich zugleich einen Weltrekord für den längsten Soloflug. Im Non-Stop-Flug legte er 7616 Kilometer in vier Tagen und 21:52 Stunden (das entspricht einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 61,19 km pro Stunde) bei einer maximalen Flughöhe von 8634 Metern zurück. Am dritten Juli landete er sicher um 17:55 Uhr unserer Zeit auf Kalaeloa/Hawaii. Doch die Mission hat auch einen ernsten Hintergrund. Mit dem Round-the-world-Solarflug verfolgten die beiden Piloten André Borschberg und Bertrand Piccard mit ihrem Team zwei Ziele: Zum einen den Weltrekord für den längsten Non-Stop-Soloflug und zum anderen die Verbreitung ihrer Botschaft „Future is clean“ (auf Deutsch: Die Zukunft ist sauber). Dahinter verbirgt sich das Vorhaben, mit verfügbaren umweltverträglichen Technologien und Antrieben die Welt zu verändern – und zu zeigen, dass es funktioniert.

Wirkungsgrad von 98 Prozent

Als sogenannter Special Partner sponsert das Hanauer Unternehmen Vacuumschmelze das Projekt und stellte seine weichmagnetische Legierung Ultravac 44 V 6 und den Dauermagnetwerkstoff Vacodym 655 HR zur Verfügung. Die Legierung leistet mit ihren Eigenschaften einen erheblichen Beitrag zur Optimierung von hocheffizienten Elektromotoren. Der neue Flugzeugtyp HB-SIB des Solar Impulse Projektes hat diesen Werkstoff in Stator und Rotor des Motors verbaut. Dabei werden zusätzlich Magnetsysteme bestehend aus kleinen Vacodym-Quadern zu einem System verklebt. Der Aufbau eines Magnetsystems aus kleinen Einzelmagneten dient der Reduzierung der Wirbelstromverluste im Rotor.

Der Wirkungsgrad des Motors wird dadurch bis auf 98 Prozent gesteigert. Die Koerzitivfeldstärke von Ultravac 44 V6 beträgt mit 3,5 A/m nur ungefähr ein Viertel des Wertes von Elektroblech, was eine entsprechende Reduzierung der Hystereseverluste zur Folge hat. Die Sättigungspolarisation fällt niedriger aus, die statische Neukurve steigt bei kleineren Feldstärken aber schneller an als bei Elektroblech. Dies führt dazu, dass in beiden Fällen ein Induktionswert von 1 T bei einer magnetischen Feldstärke von 100 A/m erreicht wird. Zusätzlich ist der spezifische Widerstand von Ultravac 44 V6 mit 0,8 μΩm fast doppelt so hoch als der vom NO20 Elektro-blech, was die weiter oben bereits erwähnte Reduzierung der Wirbelstromverluste bewirkt.

Komplette Weltumrundung in 2016

Das Ende der kompletten Weltumrundung mit dem Solarflugzeug Solar Impulse 2 war ursprünglich für Ende Juli, Anfang August 2015 geplant. Da es sich bei der eingesetzten Technologie teilweise um sogenanntes Neuland handelt, war man allerdings auch vor Rückschlägen nicht gefeit: Die Batterien hatten sich auf dem Rekordflug teilweise überhitzt, sodass sie ausgewechselt werden mussten. Dies hatte zur Folge, dass die Weltumrundung erst in diesem Jahr vollendet werden wird.

Dann werden 35.000 km in circa 600 Stunden (= 58 km/h) hinter beiden Piloten sowie dem aus 60 Personen bestehenden Support-Team liegen.