CargoLifter Montagekonzept mit erfolgreichem Befüllungsprozess am CL 75 AirCrane bestätigt

In einer lange vorbereiteten Versuchsreihe wurde am 30./31. Juli 2001 der Befüllungsprozess für das Transport-Luftschiff CargoLifter CL 160 durch eine Heliumbefüllung des Transport-Ballons CL 75 AirCrane simuliert und untersucht. Bei dem 38-stündigen Versuch in der CargoLifter Werfthalle in Brand gelang es den Testingenieuren, die Richtigkeit der CFD (Computational Fluid Dynamics)-Untersuchungen am Modell für diesen besonderen Befüllungsvorgang nachzuweisen. Der erfolgreiche Versuch ist nicht nur ein Meilenstein in der Entwicklung des Transport-Luftschiffes CL 160, da er die Durchführbarkeit des geplanten Montagekonzeptes bestätigt, sondern auch ein Meilenstein für die Technik: Noch nie zuvor wurde ein Luftfahrtgerät dieses Volumens mit Helium befüllt – Weltrekord!

An den zwei Tagen wurden mehrere aufwändige Tests durchgeführt. Christoph von Kessel, Leiter der Produktion der CargoLifter Development GmbH: „Die Erzielung dieser Ergebnisse stellt einen wichtigen Meilenstein für die Produktion des CL 160 dar. Wir haben nun den Beweis, dass der Heliumbefüllungsvorgang als Kern unseres Montagekonzeptes in der Praxis funktioniert.“ Einige der Tests wurden in dieser Größenordnung noch nie zuvor realisiert.

Im Vordergrund stand die Überprüfung der „Schichtungsmethode“ bei der Heliumbefüllung. Während das leichtere Helium von oben in die Hülle eingefüllt wird, wird die schwerere Luft von unten abgesaugt. Je präziser und schneller dieser Vorgang durchgeführt wird, desto geringer fällt die Mischschicht zwischen den beiden Gasen aus. Das Verfahren nutzt den Dichteunterschied zwischen dem Traggas Helium und anderen Gasen und soll später auch beim CL 160 zum Einsatz kommen. Der Vorteil des optimierten Verfahrens liegt darin, dass das mit Luft befüllte Luftschiff später mit Helium befüllt werden kann, ohne dass sich die Gase vermischen. Matthias Bohn, zuständig für „Gas Management and Inflation“ bei der CargoLifter Development GmbH, war verantwortlich für die Tests: „Der Nachweis, dass dieses Verfahren auch für Hüllen dieser Größenordnung erfolgreich anwendbar ist, ist somit gelungen. Die Berechnungen der CargoLifter Ingenieure fanden sich im Ergebnis wieder.“ Somit können vor der Heliumbefüllung weitere Montagearbeiten am mit Luft prallbefüllten CL 160 durchgeführt werden, was Zeit und Kosten spart. Matthias Bohn: „Der Aufwand für die Aufbereitung von Gasgemischen bleibt dabei gering. Natürlich bestimmen die Ergebnisse aus diesem Versuch auch die Größe der erforderlichen Gasspeicher und der geplanten Gasreinigungsanlage.“

Zum ersten Mal kam auch neu angeschaffte Messtechnik der Testabteilung zum Einsatz, die eine Datenübermittlung auch über mehrere hundert Meter erlaubt. Das neue System, das aus einem sogenannten „Board System“ und einer „Ground Station“ besteht, verfügt über doppelte Datensicherheit und schafft auf Grund seiner modularen Erweiterbarkeit die Basis für die weitere messtechnische Betreuung des CargoLifter Entwicklungsprogramms.

Bei diesem Test am CL 75 AirCrane wurde erstmals in der Geschichte der „Leichter-als-Luft“-Technologie ein Luftfahrtgerät dieser Größe, das zudem noch flexibel ist, mit Helium befüllt. Das Volumen übertrifft noch das des berühmten Luftschiffs „Graf Zeppelin“. Und erstmals wurde eine Befüllung dieses Volumens mit der Schichtungsmethode durchgeführt. Neuland wurde auch bei der Messung der Heliumkonzentration betreten. Die neuen getesteten Systeme, in kürzester Zeit entwickelt, reagieren wesentlich schneller und genauer auf Konzentrationsänderungen und haben ein deutlich geringeres Gewicht als marktübliche Geräte. Die zuverlässige Funktionsfähigkeit wiesen die Ingenieure durch den Vergleich mit Werten aus einem konventionellen Gasanalysegerät nach. Matthias Bohn: „Dies gibt uns die Möglichkeit, sofort zu sehen, was während einer Befüllung in der Hülle passiert.“

Das Edelgas Helium ist ungiftig, unbrennbar und mit einer Dichte von 0,16 Kilogramm pro Kubikmeter das zweitleichteste Gas nach dem Wasserstoff. Somit kann ein Kubikmeter Helium etwa ein Kilogramm Last tragen. Gewonnen wird Helium aus Erdgasquellen, die vor allem in den USA, Algerien und den GUS-Staaten vorkommen. In der Arktis und im arabischen Raum werden wegen großer Vorkommen bald weitere Anlagen entstehen. Die international nachweisbaren Heliumreserven belaufen sich auf etwa zehn Billionen Kubikmeter; das entspricht etwa einem 80-Jahres-Bedarf bei derzeitigem weltweiten Verbrauch von 125 Millionen Kubikmetern pro Jahr (2000). Die geschätzten Reserven liegen nach Angaben des US Geological Survey etwa bei dem Doppelten. Eine langfristige Heliumversorgung ist somit gesichert und schnell verfügbar.

Die CargoLifter AG mit Sitz in Berlin entwickelt ein 260 Meter langes und 65 Meter dickes Luftschiff zum Transport überdimensional großer und schwerer Güter von bis zu 160 Tonnen Gewicht: den CargoLifter CL 160. Der „fliegende Kran“ soll künftig aufwändige Schwerlast-Transporte schneller, einfacher und kosteneffizienter durchführen – ohne zu landen und nahezu unabhängig von der bestehenden Infrastruktur. Um eine marktnahe Entwicklung des Luftschiffes zu gewährleisten, kooperiert CargoLifter im Rahmen des „Lead-User“-Konzeptes bereits heute mit verschiedenen Industrie-Unternehmen. Seit Mai 2000 ist das Unternehmen am Amtlichen Handel der Frankfurter Wertpapierbörse notiert (WKN 540 261, Kürzel CLA), seit Dezember 2000 im MDAX.

Der CargoLifter Konzern beschäftigt derzeit über 444 Mitarbeiter, rund 242 davon in der Luftschiff-Entwicklung am Werftstandort Briesen-Brand (Brandenburg). Brand ist derzeit der Dreh- und Angelpunkt des Unternehmens: Ende 2000 wurde hier die Produktionshalle für den CL 160 fertig gestellt – mit 107 Metern Höhe, 210 Metern Breite und 360 Metern Länge die größte stützenfrei erbaute Halle der Welt. Um Interessenten die Möglichkeit zu geben, die Luftschiff-Entwicklung „live“ zu verfolgen, hat das Unternehmen dort den Themenpark CargoLifter World eingerichtet, der seit der Eröffnung im Juni 2000 auf großen Zuspruch gestoßen ist.