Ingenieur Dr. Bernd Rothe über das Solar-Flugzeug Solar Impulse: „Fliegendes Labor für die Materialforschung“

Anfang März 2015 startete das Photovoltaik-Flugzeug Solar Impulse in Abu Dhabi zu einer einzigartigen Mission: Als erstes bemanntes Flugzeug soll die „Si2“ allein mit Sonnenenergie die Erde umrunden. Bayer MaterialScience (BMS) ist seit 2010 Projektpartner und unterstützt mit innovativen Materialien, Lösungen und Expertenwissen.
BMS-Ingenieur Dr. Bernd Rothe steht als Projektleiter im engen Austausch mit dem Solar-Impulse-Team und den Piloten Bertrand Piccard und André Borschberg. Im aktuellen Interview spricht er über die ersten Erkenntnisse aus den bisher rund fünftausend zurückgelegten Kilometern und den Nutzen für die Materialforschung.

Bernd Rothe, als Projektleiter verfolgen Sie die Erdumrundung des Spezialfliegers sicher mit Argusaugen. Wie läuft es bisher?

Das stimmt, ich stehe in einem engen Austausch mit dem Team von Solar Impulse und beobachte das Geschehen täglich. Zwar gab es Querelen mit den Behörden in Indien, der ersten großen Station nach dem Start. Doch technisch hat offenbar alles bestens geklappt. Wozu sicherlich auch unsere Werkstoffe beigetragen haben. Nach den ersten erfolgreich absolvierten Etappen haben die beiden Piloten André Borschberg und Bertrand Piccard sich bei uns dafür bedankt, dass wir geholfen haben, ihr Leben dort oben in der Luft deutlich komfortabler zu gestalten.

Was ist denn das Besondere an der „Si2“?

„Mehr als 17.000 Solarzellen auf den Tragflächen wandeln Sonnenlicht in Energie für die Motoren und Batterien um und genügen tagsüber wie nachts als alleiniger Antrieb – ein echtes Novum in der Fluggeschichte. Dies stellt besondere Anforderungen an die im Flugzeug verwendeten Materialien. Während die Flügelspannweite mit 72 Metern locker mit den größten Passagiermaschinen mithalten kann, liegt das Gewicht gerade mal gleichauf mit einem Geländewagen. Die teilweise extrem anspruchsvolle Strecke von insgesamt rund 35.000 Kilometern über vier Kontinente und zwei Ozeane erfordert eine außerordentliche Stabilität.
Die Maschine ist auch nicht einfach zu beherrschen und muss durch sehr erfahrene Hände gesteuert werden – davon konnte ich mich persönlich während eines Flugs im Simulator von Solar Impulse überzeugen. Meine ‚Teststunden‘ haben jedenfalls gezeigt, dass ich die ‚Si2‘ definitiv nicht um den Globus bringen würde.“

Wieviel von BMS steckt in diesem Flugzeug?

„Sehr viel – von allen Partnern des Projekts ist Bayer MaterialScience mit seinen Werkstoffen gewichtsmäßig am stärksten in der ‚Si2‘ vertreten. Unser Team war zudem maßgeblich an der Entwicklung des Cockpitdesigns beteiligt. Ein besonders leistungsstarker Polyurethan-Hartschaum sorgt für eine gute Isolierung der Kabine, denn außerhalb des Flugzeugs kann es extrem kalt und heiß werden. Ein besonders wichtiges Teil ist die Tür des Cockpits, für die wir neben dem Dämmmaterial auch einen Verbundwerkstoff aus Polyurethan und Karbonfasern für den Verschluss geliefert haben. So lässt sich die Tür im Notfall gut öffnen und ermöglicht dem Team am Boden einen guten Zugang zum Flugzeug.Weitere Materialien von uns wurden beispielsweise für die Cockpitfenster aus Polycarbonat sowie für die gesamte silber-glänzende Beschichtung des Ultraleichtflugzeugs verwendet. Übrigens: Die Ausgangstoffe für diese Anwendungen stammen aus den Werken von BMS in Deutschland. So werden die hauchdünnen Polycarbonat-Platten in Krefeld-Uerdingen hergestellt, während Dormagen unter anderem die Polyurethan-Rohstoffe geliefert hat.“

Warum beteiligt sich BMS seit nun fünf Jahren an Solar Impulse?

„Als einer der größten Werkstoff-Hersteller unterstützen wir die Mission von Solar Impulse für einen verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen durch unsere Materialien und unser Wissen. Das Flugzeug ist für uns wie ein fliegendes Labor, das wir nutzen, um bestehende Produkte und Lösungen weiter zu verbessern. Für unsere Entwickler war das Projekt eine ideale Spielwiese, um teilweise auch zu ganz neuen Anwendungsmöglichkeiten zu gelangen.“

Was nimmt das Unternehmen aus dem Projekt mit?

„Zum einen die Erkenntnis, dass unsere Produkte offenbar selbst den extremen Bedingungen standhalten können, die die ‚Si2‘ während ihrer Weltumrundung erwarten. So haben Messungen im Cockpit bestätigt, dass unsere Dämmmaterialen gut funktionieren und die Piloten in Verbindung mit entsprechender Schutzkleidung vor den Außentemperaturen schützen, die von bis zu minus 40 Grad in der Nacht bis maximal plus 40 Grad Celsius am Tage schwanken können. Selbst in einer Höhe von gut 8500 Metern ist die Temperatur im Cockpit nicht unter minus zwei Grad gefallen, und die Körpertemperatur des Piloten konnte konstant bleiben. Gleichzeitig erfüllen unsere Materialien die Gewichtsbeschränkungen des Ultraleichtfliegers.
Die Entwicklungsarbeit mit dem Solar Impulse-Team hat uns gezeigt, wie wichtig es ist, auch mal über den Tellerrand zu schauen und ganz neue Wege zu gehen. Diese Pioniertätigkeit ist sehr wichtig, um nachhaltige Lösungen weiterzuentwickeln und damit auf lange Sicht wirtschaftlich zu machen. Auch wenn Solar Impulse auf den ersten Blick nach einer sehr exklusiven Anwendung aussieht – die Erkenntnisse können wir auch für unsere Polycarbonate und Polyurethan-Rohstoffe nutzen, die in Alltagsprodukten wie Kühlschränken, Gebäudedämmstoffen oder Autos stecken. Aus der Entwicklungsarbeit für die ‚Si2‘ ist zum Beispiel ein besonders flammgeschützter Schaum entstanden. Für das Flugzeug war er aus Gewichtsgründen letztendlich nicht geeignet. Aber wir entwickeln ihn nun intern weiter, damit er in der Gebäudedämmung eingesetzt werden kann.“

Quelle: Bayer MaterialScience AG (Leverkusen)