Halb Drohne, halb Satellit 27.03.2014, 16:55 Uhr

Zeppelin Stratobus soll in der Stratosphäre fürs Internet auf der Erde sorgen

Der französische Raumfahrtkonzern Thales Alenia will einen Zeppelin bauen, der in der Stratosphäre Position bezieht. Er soll gleichzeitig Vorgänge auf der Erde überwachen und mobiles Internet an schwer zugänglichen Stellen ermöglicht. Stratobus heißt die Kreuzung zwischen Drohne und Satellit, mit der Thales auch Google Konkurrenz machen will.

Das transparente Segment in der Hülle wird in Richtung der Sonne gedreht, damit immer Licht auf die Solarzellen im Innern des Luftschiffs fällt. Der nicht transparente Teil der Außenhülle fungiert als Spiegel, der das Sonnenlicht, das die Solarzellen nicht direkt trifft, zu diesen reflektiert. Das Reflektorsystem hat sich der Hersteller patentieren lassen.

Das transparente Segment in der Hülle wird in Richtung der Sonne gedreht, damit immer Licht auf die Solarzellen im Innern des Luftschiffs fällt. Der nicht transparente Teil der Außenhülle fungiert als Spiegel, der das Sonnenlicht, das die Solarzellen nicht direkt trifft, zu diesen reflektiert. Das Reflektorsystem hat sich der Hersteller patentieren lassen.

Foto: Thales Alenia Space/ Master Image Programmes

Ein wahrer Tausendsassa hoch oben in der Stratosphäre in rund 20 Kilometer Höhe soll er werden – der Stratobus. Der Zeppelin ist eine Mischung aus Drohne und Satellit, der Brände erkennt, der Grenzen überwacht und dazu noch überall schnelles mobiles Internet ermöglicht. Erdacht hat sich dieses Konzept der Raumfahrtkonzern Thales Alenia mit Sitz im französischen Cannes.

Mit einem solchen Netz aus Zeppelinen wäre der Stratobus in der Tat ein globales Auge rund um den Erdball. Ein unbemannter Überwachungszeppelin, der weit oberhalb der Luftschichten stationiert ist, in denen Verkehrsflugzeuge ihre Bahnen ziehen. Noch ist Stratobus nur ein Konzept. Innerhalb der nächsten fünf Jahre soll aber der erste Prototyp vom Boden abheben.

Stratobus bleibt ohne Energie auf Position

Schon beim Start könnte Stratobus seine Überlegenheit gegenüber einem Satellitenstart ausspielen. Denn diese Starts sind sehr teuer, ein relativ preiswertes geostationäres Luftschiff wäre da klar im Vorteil. Einmal in Position in der Stratosphäre punktet der Stratobus erneut, diesmal im Vergleich zur Drohne. Denn der Zeppelin muss keine Energie aufwenden, um seine Höhe zu halten, denn er schwebt wegen des Auftriebs von ganz alleine. Und das für fünf Jahre, hoffen die Erfinder. Eine Drohne hingegen muss jedes Mal landen, sobald ihr Treibstoff zu Neige geht.

Konzept Stratobus: Das Luftschiff soll rund um die Uhr in 20 Kilometern Höhe an einem festen Punkt über der Erde schweben. Es kann Vorgänge auf der Erde beobachten und die mobilen Internetverbindungen auf der Erde verbessern.

Konzept Stratobus: Das Luftschiff soll rund um die Uhr in 20 Kilometern Höhe an einem festen Punkt über der Erde schweben. Es kann Vorgänge auf der Erde beobachten und die mobilen Internetverbindungen auf der Erde verbessern.

Foto: Thales Alenia Space/ Master Image Programmes

Konkurrenz zu den Ballons von Google Loon

Der Stratobus tritt in direkte Konkurrenz zum Projekt Google Loon. Google will mit hunderten kugelförmigen Ballons Internet an in entlegenen Gebieten anbieten. Erste Tests mit einem Ballon hat Google bereits in Neuseeland gestartet. Googles Idee ist technisch simpel: Die Ballons treiben getrieben von den Winden in der Stratosphäre, ohne Steuerung. Das Überall-Internet ergibt sich durch die schiere Masse der Ballons, die in der Stratosphäre unterwegs sind.

Ein ähnliches Projekt plant auch Facebook. Das Netzwerk will den Drohnenhersteller Titan Aerospace übernehmen. Solarbetriebene Flugkörper am Himmel sollen das Internet auf der Erde verbreiten.

Thales Alenia Space ist mit seinem Stratobus wesentlich anspruchsvoller als Google: Stratobus besetzt definierte geostationäre Positionen. Mit seiner dicken Spitze soll sich das Luftschiff immer so in den Wind drehen, dass die Abdrift minimal ist. Zwei Propeller unterstützen den Stratobus, so dass er Windgeschwindigkeiten von bis zu 90 km/h problemlos widerstehen kann und auf Position bleibt.

Bis zu 30 Meter langes Luftschiff wird mit Wasserstoff gefüllt

„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 ist es für den Stratobus also problemlos möglich, an einem Ort am Himmel fixiert zu schweben. Anders sieht die Thermik über Europa aus. Dort erreichen die Winde im Winter zeitweise auch Geschwindigkeiten von bis zu 130 km/h. Dann muss Stratobus zeitweise von seiner festen Position abweichen.

Der Zeppelin soll eine Länge von 70 bis 100 Metern bei einem Maximaldurchmesser von 30 Metern haben. Innen soll er mit Wasserstoff gefüllt werden. Stratobus soll eine Nutzlast von etwa 200 Kilogramm mit in die Stratosphäre nehmen können. Da sich die Kreuzung aus Drohne und Satellit im unteren Bereich der Stratosphäre befindet, kann Stratobus hochauflösendere Bilder liefern als herkömmliche Satelliten.

Energie aus Sonnenstrom und Brennstoffzellen

Für die Energieversorgung setzten die Thales-Ingenieure auf eine Kombination von Solar- und Brennstoffzellen. Ein Teil des Sonnenstroms wollen sie dafür nutzen, Wasser per Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten – als Treibstoff für die Brennstoffzellen. Der Wasserstoff soll gespeichert werden, damit die Brennstoffzellen auch nachts Strom liefern können. Jean-Phillip Chessel schätzt, dass dieses kombinierte System 24 Stunden am Tag etwa 5 Kilowatt an Energie liefern kann.

Google Loon: Der Suchmaschinenkonzern will Ballons in der Stratosphäre nutzen, um das Internet in Regionen zu bringen, die bislang davon abgeschnitten sind.

Google Loon: Der Suchmaschinenkonzern will Ballons in der Stratosphäre nutzen, um das Internet in Regionen zu bringen, die bislang davon abgeschnitten sind.

Foto: Google

Für diese Rund-um-die-Uhr-Versorgung haben die Entwickler des Zeppelins etwas Außergewöhnliches ersonnen. Die Solarzellen sitzen im Inneren des Luftschiffes. Ein großer Bereich der Außenhaut ist durchsichtig und rotiert gemächlich um die Längsachse des Schiffes. So ist sichergestellt, dass diese transparente Seite stets der Sonne zugewandt ist. Und der undurchsichtige Teil der Außenhülle fungiert zusätzlich als Spiegel, der weiteres Sonnenlicht auf die Solarzellen lenkt. Dadurch verdreifacht sich die Lichtintensität, glauben die Erbauer. Und das erhöht die Stromausbeute beträchtlich. Durch diesen optischen Trick kann der Stratobus mit kleineren Solarpanels abheben, was Gewicht einspart.

Zivile und militärische Nutzung möglich

Die Einsatzmöglichkeiten des Luftschiffes sind ausgesprochen vielseitig. So kann es in Konfliktregionen permanent hochaufgelöste Überwachungsbilder liefern und ist aufgrund seiner Flughöhe außerhalb der Reichweite von gängigen Luftabwehrraketen. Hoch auflösende Bilder sind auch bei Katastrophen von zentraler Bedeutung: Das reicht von Buschbränden, die sich gut von oben überwachen lassen, über Naturkatastrophen bis hin zur Suche verschollener Flugzeuge wie jetzt die malaysische Boeing 777, die im Indischen Ozean abgestürzt sein soll. Genauso kann das Luftschiff aber auch als Antenne für Handys und Internet dienen und als Nebeneffekt mit zusätzlichen Funksignalen die GPS-Navigation verbessern.

Und wie teuer wird ein Luftschiff für die Stratosphäre? „Wir haben eine klare Vorstellung des Preises“, sagt Chessel, ohne mehr verraten zu wollen. „So viel ist sicher: Das Ganze wird günstiger sein als ein Satellit und als eine Drohne.“

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