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Wissenschaftler haben berechnet, wie lange ein solarbetriebenes Luftschiff über Atlantik bräuchte. Studie in Fachjournal. Ist das Verkehrsmittel eine Alternative?

Werden demnächst mit Solarenergie angetriebene Zeppeline Fracht und Menschen durch die Lüfte transportieren und das klimaschädliche Flugzeug ablösen? Was sich ein wenig nach Science Fiction anhört, bewegt schon seit einigen Jahren Fachleute in diversen Projekten.

Die Zeppelin Luftschifftechnik GmbH hat schon in den 1990ern ein neues Starrluftschiff [1] entwickelt, den Zeppelin NT, dessen wenige Exemplare allerdings nur zu touristischen Rundfahrten [2] für den etwas dickeren Geldbeutel und gelegentlich zu wissenschaftlichen Zwecken dienen. Mit einer Länge von 75 Metern und einer maximalen Passagierzahl von 15 ist er allerdings nur ein Zwerg im Vergleich mit seinen historischen Vorgängern.

Angetrieben wird der Zeppelin NT noch mit Dieselmotoren, doch langfristig müsste es auch anders gehen. An der Universität Stuttgart wurden bereits ab 1992 mehrere unbenannte Solarluftschiffe entwickelt, wie zwei der Beteiligten einige Jahre später in Spektrum der Wissenschaft berichteten [3].

Seitdem haben sich sowohl die Solar- als auch die Batterietechnik deutlich weiter entwickelt, wobei bei Letzterer die Lernkurve immer noch steil nach oben und damit die Preiskurve nach unten gerichtet ist. Außerdem gibt es inzwischen in diversen Ländern zahlreiche Unternehmen, die an der Entwicklung neuer, weit größerer Luftschiffe als den Zeppelin NT arbeiten.

Kosten, Umwelt und vielleicht auch der Reisekomfort sprechen dafür, dem Schweben durch die Luft den Vorzug zu geben. "Wenn wir auf solarbetriebene Luftschiffe setzen, können wir die Luftfahrt ziemlich schnell und ökonomisch sinnvoll klimafreundlicher machen", so Christoph Pflaum [4], der an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Informatik lehrt.

Pflaum weiter: "Unsere Berechnungen zeigen, dass durch den Einsatz eines Solarzeppelins sowohl die Transportkosten als auch die CO2-Emissionen der Luftfahrt deutlich gesenkt werden können."

Simulation mit Luftschiff der 1920er- und 1930er-Jahre

Gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen hat Pflaum gerade im International Journal of Sustainable Energy eine Studie [5] veröffentlicht, in der eine Simulation eines Solarluftschiffes beschrieben wird. Zugrunde lagen reale Wetterdaten von 2019, das Schiff hatte in etwa die Ausmaße der großen Zeppeline der 1920er- und 1930er-Jahre und eine Traglast von 60 Tonnen.

Als Ausstattung wurden Dünnschichtsolarzellen auf der Hülle des mit Helium gefüllten Luftkörpers und eine zehn Tonnen schwere Batterie verwendet, die zum ausschließlichen Antrieb der Propeller dienen.

Das Ergebnis: Ein solches Luftschiff könnte in einer Flughöhe von 2000 Metern in rund 60 Stunden Fracht oder Passagiere von New York nach London bringen und bräuchte im Durchschnitt 76,7 Stunden für die umgekehrte Richtung. Bei größere Flughöhe reduziert sich die notwendige Zeit ein wenig. Zwischen Madrid und den Kanarischen Inseln wäre ein Flug schon in rund elf Stunden zu machen.

Luftschiffe haben viele Vorteile. Sie brauchen keine Landebahnen und kommen mit einem Minimum an Bodeninfrastruktur aus. Das macht sie unter anderem für den Frachttransport zu entlegenen arktischen Ortschaften attraktiv, würde aber zum Beispiel auch citynahe Landeplätze erlauben.

Außerdem verbrauchen sie wesentlich weniger Energie, und wenn sie solar betrieben werden können, brauchen sie nur einen Netzanschluss, der die Batterie gegebenenfalls mit der Startenergie versorgt. Laut der genannten Studie würden im Personenverkehr im Vergleich zum Flugzeug nur fünf Prozent der dort anfallenden CO2-Emissionen anfallen. Im Frachttransport wären es auf Langstreckenflügen sogar weniger als ein Prozent.

URL dieses Artikels:
https://www.heise.de/-8974626

Links in diesem Artikel:
[1] https://zeppelinflug.de/de/zeppelin-nt
[2] https://zeppelinflug.de/de/
[3] https://www.spektrum.de/magazin/solargetriebene-luftschiffe-als-messplattformen/823225
[4] https://www.fau.de/2023/04/news/wissenschaft/wie-solarzeppeline-die-luftfahrt-klimafreundlich-machen/
[5] https://www.tandfonline.com/doi/epdf/10.1080/14786451.2023.2189488?needAccess=true&role=button

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