Ein einzigartiges Fluggerät ließen Wissenschaftler der TU Berlin vor Kurzem zum Jungfernflug abheben: Die Forscher um Alexander Bormann vom Institut für Luft- und Raumfahrt haben den ersten frei fliegenden Dampfballon entwickelt. Er wird nicht, wie herkömmliche Ballons, von Helium oder heißer Luft in die Höhe getragen, sondern von gasförmigem Wasser, das ein Propan-Brenner auf rund 150 Grad Celsius erhitzt. „Wasserdampf erzeugt bei dieser Temperatur knapp 75 Prozent des Auftriebs von Helium”, sagt Bormann. Dabei ist er weitaus preiswerter als das Edelgas. Da Wasserdampf eine geringere Dichte hat als Luft, kann ein Dampfballon mehr als das Doppelte an Last tragen wie ein Heißluftballon gleicher Größe – und verbraucht dank Isolation sogar weniger Brennstoff.
„Bislang scheiterte die Nutzung von Wasserdampf für Ballone und Luftschiffe daran, dass es kein geeignetes Material für die Hülle gab”, berichtet Bormann. Das Hüllenmaterial muss nicht nur leicht sein, sondern auch Temperaturen von mehreren Hundert Grad Celsius aushalten und dem aggressiven Dampf widerstehen. Die Berliner Wissenschaftler nutzten ein Polyimid als Baumaterial für die Hülle ihres Ballons – einen nicht brennbaren Kunststoff, der ursprünglich für Anwendungen in der Raumfahrt entwickelt wurde. Eine darauf angebrachte Isolierschicht aus einem extrem leichten speziellen Dämmstoff verringert die Wärmeverluste des Ballons während des Fluges. Zum Beheizen des Dampfs dient ein eigens entwickelter neuartiger Brenner mit besonders weiter Flamme.
Der Prototyp des Dampfballons, dessen Entwicklung durch den Esslinger Hersteller von Automatisierungssystemen Festo finanziell gefördert wurde, hat einen Durchmesser von 2,35 Metern und wiegt beim Abflug etwa fünf Kilogramm. Er kann mit seinem Propanvorrat maximal 35 Minuten in der Luft bleiben. Ein Autopilot sorgt für die Steuerung des unbemannten Flugobjekts.
Die Entwickler gehen davon aus, dass sich mit einem Dampfballon in Zukunft preiswert schwere Lasten von mehreren Hundert Kilogramm, aber auch Passagiere, über große Strecken transportieren lassen.
