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17. April 2003
Mit Volldampf in die Lüfte
(he) Eine Weltpremiere präsentieren junge Forscherinnen und Forscher der TU Berlin jetzt der Weltöffentlichkeit. Ein 35 Kubikmeter großer, ferngesteuerter Ballon, getragen von überhitztem Wasserdampf und umgeben von einer neu entwickelten, silbrig glänzenden Isolation stieg nach zweijähriger Entwicklungszeit in den Himmel über Berlin.
Dampf stellt nunmehr eine preiswerte Alternative zum teuren Helium dar. Gegenüber Heißluftballonen wurde die Tragkraft verdoppelt, was weitere Vorteile mit sich bringt. Der welterste, superisolierte Heißdampfaerostat (HeiDAS), ein sechs Meter hoher Ballon besteht aus einem kugelförmigen Gasbehälter, der den Großteil des Auftriebs liefert und einem konusförmigen Heißluftteil, das mittels Propanbrenner die abgegebene Energie nachliefert und so Kondensatbildung im Gasbehälter verhindert. Der ferngesteuerte Ballon umfasst ein Volumen von 35 Kubikmetern und wurde in zweijähriger Arbeit von einer Forschergruppe am Institut für Luft- und Raumfahrt der TU Berlin entwickelt. Er dient als Testplattform zur Untersuchung alternativer, beheizter Traggassysteme. Mit seiner Hilfe wird die physikalische und technische Realisierung von preiswerteren Traggasen für ein alltagstaugliches Luftschiff erforscht. Bisher diente teures Helium als Traggas für den "Luftfisch No.1". Die kostengünstigere Heißluft verfügt aber nur über etwa ein Drittel der Tragkraft von Helium. Mongolfieren und Heißluftschiffe sind somit in ihrem Aktionsradius und Aktionszeitraum sehr eingeschränkt. Alternativ soll nun überhitzter Dampf verwendet werden. Bei 120 Grad Celsius besitzt Dampf etwa die doppelte Tragkraft von derzeit verwendeter Heißluft. Dadurch entstehen Reserven, die für die notwendige Isolierung genutzt werden können. Auch Fluggeschwindigkeit, Nutzlast und Wetterunabhängigkeit können gesteigert werden. Neue Isolationswerkstoffe machten den Bau einer Wärmedämmung für Aerostaten erstmals sinnvoll und möglich. Für ihren Ballon entwickelten die TU-Forscher daraus ein Material mit einer sensationell geringen Dichte und Wärmeleitfähigkeit. Es ist der weltweit erste Dämmstoff dieser Art, der industriell gefertigt wurde. Der Dampf wird mittels Sauerstoff-Wasserstoff-Reaktoren erzeugt. Wie in einem Raketentriebwerk führt die kontrollierte Verbrennung von Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasser und sehr viel Wärme. Die Wärme wiederum sorgt dafür, dass weitere zugeführte Wassermengen verdampfen. Verbunden mit einer ausgeklügelten Regelungstechnik liefern die miniaturisierten Reaktoren einstellbaren Dampf von 120 bis 300 Grad Celsius.
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