Solar Impulse - Exhibition (DE)
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Solar Impulse: Around the world in a solar airplane to promote clean technologies
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Solar Impulse - Exhibition (DE)
- 1. FORSCHUNG, UM DIE WELT ZU VERÄNDERN > Wie wickelt man Langstreckenflüge ab und nimmt alle Szenarien vorweg? > Wie reagiert man auf Änderungen der Wetterlage und findet die optimale Route? > Wie kann der Pilot die ganze Nacht nur mit der Energie der Batterien fliegen, bevor der nächste Sonnenaufgang die Fortsetzung seiner Flugroute gewährleistet? > Wie wird der Pilot die Überquerung der Ozeane bewältigen, wenn die Flugbedingungen am Ende der Strecke nicht vorhersehbar sind? > Wie werden sich die Systeme in einem so innovativen Flugzeug wie der Si2 bewähren? JEDER SCHRITT IST EINE NEUE HERAUSFORDERUNG Ein Flugzeug mit unbegrenzter Flugdauer für eine Weltumrundung ohne Treibstoff Eine Herausforderung, die zeigen soll, wie Pioniergeist das Unmögliche möglich macht Ein Abenteuer, das zukünftige Generationen anregen soll, für eine nachhaltige Zukunft zu sorgen Eine Premiere in der Geschichte der Luftfahrt, bei der mithilfe von Solarenergie ein neues Kapitel der Heldentaten der Luftfahrt geschrieben wird Ein Botschafter sauberer Technologien zum Schutz der natürlichen Ressourcen unseres Planeten Spannung und Emotionen inmitten eines wissenschaftlichen Abenteuers Eine Meisterleistung in mehreren Etappen um die Welt Das erste Round-the-World- Solarflugzeug An idea born in Switzerland Follow us on :
- 3. DIE PILOTEN ALLEIN AM HIMMEL Maßgeschneiderter Autopilot mit einem Flugüberwa- chungssystem, das den Piloten durch Vibrationen a Arm warnt Täglicher Ernährungsbedarf : 2,4 kg (5,2 lbs.) Lebensmittel, 2,5 l (84,5 oz.) Wasser und 1 l (33,8 oz.) vitaminhaltige Getränke Schlafmanagement mittels Selbsthypnose und Meditationstechniken 3,8 m3 großes Cockpit, ausgestattet mit einer Schlafkoje mit integrierter Toilette Kleidung aus „ intelligenten “ Nylonfasern für eine stabile Körper- temperatur des Piloten Live-Satelliten-Verbindung zum Mission Control Center Ruhestrategie von rund 12 x 20 Minuten während 24 Stunden über unbewohnten Gebieten Wachsamkeitstests 4x täglich Durchhaltevermögen für einen Flug von 5 aufeinanderfolgenden Tagen und Nächten An idea born in Switzerland Follow us on :
- 4. DIE PILOTEN Noch nie zuvor hat eine Familie einen derartigen Einfluss auf die Forschung gehabt wie Auguste, Jacques und Bertrand Piccard : Erforschung der Stratosphäre, Eroberung der Meerestiefen und die erste Nonstop-Weltumrundung in einem Heißluftballon. WISSEN- SCHAFTLICHE FORSCHER- TRADITION Auguste Piccard Erfindung der Druckkabine und erster Aufstieg in die Stratosphäre im Jahr 1931 auf eine Höhe von 16.000 Metern. Der erste Mensch, der die Krümmung der Erde mit eigenen Augen gesehen und so den Weg für die moderne Luft- fahrt geebnet hat. Jacques Piccard Entwicklung des Bathyscaph und tiefster, je unternommener Tauchgang auf den Grund des Marianengrabens. Erfinder des ersten Passagier-U- Bootes. Würdiger Nachfolger des Pioniers der Öko-Wissenschaften, Kapitän Nemo, der sich dem Schutz der Meere und Seen verschrieben hat. Bertrand Piccard Erste Nonstop-Weltumrundung im Heißluftballon mit Rekorden für die längste Flugstrecke und Flugdauer in der Geschichte der Luftfahrt. Ein Forscher mit einer humanistischen Vision, der Pioniergeist und Innovation im Alltag fördert. Seit mehr als einem Jahrhundert bemüht sich diese Schweizer Fami- liendynastie in ihrer Sorge um die Menschheit und den Schutz unseres Planeten darum, die Grenzen dessen, was bekannt und möglich scheint, zu verschieben. An idea born in Switzerland Follow us on :
- 5. DIE PILOTEN André Borschberg Der ausgebildete Ingenieur mit einem Masterabschluss in Managementwis- senschaften vom Massachussetts Institute of Technology (MIT) verfügt über umfangreiche Erfahrungen im Bereich Unternehmensgründung und -leitung sowie als ausgebildeter Pilot. Mit seiner Leidenschaft für die Luftfahrt und seinem Interesse an innovativen Lösungen führt er als CEO das Projekt und leitet das technische Team. Bertrand Piccard Er stammt aus einer Familiendynastie an Pionieren und Wissenschaftlern und ist selbst Psychiater, Forscher und Redner. Als Pilot hat er die erste Nonstop-Weltumrun- dung im Heißluftballon absolviert und als Initiator von Solar Impulse die entsprechenden Partner zur Finanzierung des Projektes gewonnen. In seinem Bestreben, Wissenschaft und Abenteuer zur Förderung sauberer Technologien zu verbinden, entwickelt er die Philosophie des Projektes und bestimmt seine Symbolkraft und politische Reichweite. Zwei Männer, beide Piloten, Pioniere und Innovatoren, steuern mit vereinten Kräften die Entwicklung von Solar Impulse. Bertrand Piccard trägt seine richtungsweisenden Visionen bei, André Borschberg seine Unternehmens- und Managementerfahrung. ZWEI STEUER- MÄNNER An idea born in Switzerland Follow us on :
- 7. DAS FLUGZEUG EIN REVOLUTIONÄRER PROTOTYP Gewicht eines PKW 2.300 kg (5.070 lbs) Cockpit ohne Druckkabine und Heizung für einen einzelnen Piloten Maximalleistung von 13,5 kW (17,4 PS) für jeden der 4 Motoren Maximale Fluggeschwindigkeit von 90 km/h (49 kts) Maximale Flughöhe von 8.500 m (27.000 ft) Durchschnittliche 24h-Leistung eines kleinen Motorrads 17.248 photovol- taische Zellen jede so dünn wie ein Haar (135 Mikrometer) Spannweite einer Boeing 747 72 m (236 ft) An idea born in Switzerland Follow us on :
- 8. DAS FLUGZEUG 2010 Solar-Nachtflüge, Schweizer Flüge Erster solarge- triebener Tag- und Nachtflug. 2011 Europäische Flüge Erster internati- onaler Flug nach Brüssel unter der Schirmherrschaft der Europäischen Union. Ehrengast bei der internatio- nalen Flugschau in Paris- Le Bourget, der weltweit bekanntesten Luftfahrtschau. 2012 Destination Marokko Erster, 2.500km (1.553Meilen) langer Inter- kontinentalflug über das Mittel- meer; auf Einla- dung des Königs von Marokko unterstützt Solar Impulse mit seinem Flug die Vision der Errich- tung des welt- weit größten solarthermischen Kraftwerks. 2014 SI2 Testflüge Erste erfolgreiche Testflüge des Round-the-World- Flugzeugs Si2. Das erste Flugzeug, das Tag und Nacht nur mit der Kraft der Sonne fliegt 8 Fai-Weltrekorde in der Luftfahrt 2013 Across America Die 5.640km (3.510Meilen) lange Überque- rung der USA von San Fran- cisco nach New York City, wo die Piloten beim Wirt- schafts- und Sozialrat der Vereinten Nati- onen ihr Projekt vorstellen konnten. Der Erfolg dieser Mission hat trotz zahlreicher Schwierigkeiten die Verlässlichkeit der Technologien bewiesen, den Einfallsreichtum des Teams gezeigt und war eine wichtige Übung für die bevorstehende Weltumrundung. MEILENSTEINE An idea born in Switzerland Follow us on:
- 9. DAS FLUGZEUG Solar Impulse bringt zahlreiche Unternehmen und Einzelper- sonen zusammen, die alle den Pioniergeist des Projektes teilen, seine Umsetzung gewährleisten und sich an der Verbreitung der Botschaft beteiligen. EINE GEMEIN- SAME HALTUNG Unterstützung durch viele bekannte Persönlichkeiten, die sich alle für die Lösung von Energie- und Umwelt- problemen einsetzen und begeisterte Förderer dieser zukunftsträchtigen Herausforderung sind. Patenschaftskomitee joseph ackermann buzz aldrin yann arthus-bertrand sir Richard Branson James Cameron Paulo Coelho Peter Diamandis Jean-Louis Étienne Al Gore Nicolas Hulot Erik R. Lindbergh S.D. Fürst Albert II von Monaco Hubert Reeves Jean Verne Don Walsh Richard Wiese Elie Wiesel „ Eine wirksame Waffe […], um die Notwendigkeit sauberer Technologien für den Energieverbrauch weltweit zu demonstrieren. “ Sir Richard Branson „ Eine wunderbare Art, die Aufmerksamkeit auf Lösungsansätze mithilfe von Solarenergie zu lenken. “ James Cameron „ Ein enormer Schritt nach vorne mit einer starken Botschaft an alle Menschen dieser Welt. “ Ban Ki-Moon Darunter : Solvay Omega Schindler ABB Google Swiss Confederation Altran Bayer Swiss Re Corporate Solutions Swisscom Semper Clarins Victorinox Air Liquide Dassault Systemes Mc Kinsey & Company EPFL (Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne) Rund 80 Partner und 100 Berater helfen dabei, das Abenteuer möglich zu machen. Sie bieten finanzielle Unterstützung und profes- sionelle Beratung und entwickeln durch ihre Zusammenarbeit neue technolo- gische Lösungen. An idea born in Switzerland Follow us on :
- 11. DAS ABENTEUER DIE STRECKE 4 bis 5-tägige Flüge zur Überquerung des Pazifiks und des Atlantiks in einem 3,8 m3 großen Cockpit Rund 36.000 Kilometer (22.000 Meilen) Notwendigkeit, unter günstigen Wetterbedin- gungen zu fliegen ohne zu starken Wind, bei nur geringem Niederschlag und mit einer Ausweichroute in unvorhergesehenen Situationen Mehr als 500 Flugstunden ohne umweltbelastende Emissionen Eine Meisterleistung in 12 Etappen von März bis August 2015 Ein Support-Team von 60 Personen Die Piloten übernehmen abwechselnd das Steuer Ununterbrochene Datenübertragung zwischen Meteorologen, Mathematikern, Fluglotsen und Planungstechnikern zur Bestimmung eines Streckenverlaufs, der allen Faktoren Rechnung trägt Eine Reise gen Osten auf der nördlichen Halbkugel : Vereinigte Arabische Emirate – Arabisches Meer – Indien – Myanmar – China – Pazifi- scher Ozean – USA – Atlanti- scher Ozean – Südeuropa oder Nordafrika und zurück zum Ausgangspunkt An idea born in Switzerland Follow us on :
- 12. DAS ABENTEUER Das Mission Control Center (MCC) steht per Satellit in ständigem Kontakt mit dem Flugzeug und ist so der „ Schutzengel “ des Piloten. Zur Bestimmung der optimalen Flugroute für die Weltumrundung wurden seit 2005 unter Berück- sichtigung unterschiedlicher Wetterlagen mehrere tausend Flugsimulationen unternommen. Während der Flüge werden die Flug- parameter unter Berücksichtigung der vorherrschenden Wetterlage und der Anzahl der Sonnenscheinstunden zweimal täglich neu berechnet. Die Flughöhe und die Flugstrecke werden optimiert, damit die Batterien genug Energie für den die Nachtflüge speichern. Mathematiker berechnen unter Berücksichtigung der Wetterdaten, der Anzahl der Sonnenscheinstunden und der Luftfahrtbestimmungen die entsprechenden Flugparameter. MISSION CONTROL CENTER 20 Spezialisten nehmen jedes mögliche Szenario vorweg und übermitteln dem Piloten die entsprechenden Informati- onen für eine optimale Flugroute und den erfolgreichen Abschluss seiner Mission. Capcom ist verantwort- lich für die direkte Funkverbindung mit dem Piloten. Ingenieure erstellen den Flugplan und überwachen die techni- schen Daten des Flugzeugs. Fluglotsen koordinieren die Flugstrecke mit den regionalen Kontrollzentren. Meteorologen analysieren die Wettervorhersagen, um das entspre- chende Zeitfenster für einen Flug zu bestimmen und die bevorzugte Strecke zu definieren. An idea born in Switzerland Follow us on : Der Flugleiter managt das Team und trifft zusammen mit dem Piloten die maßgeb- lichen strategischen Entscheidungen.
- 13. DAS ABENTEUER Ausstattung und Struktur Maschinenbau- und Luftfahrtinge- nieure, Physiker, Strukturtechniker, Aerodynamiker, Design- und Compu- terexperten, die alle mit Verbund- materialtechnik vertraut sind, haben gemeinsam die Struktur des Solar- flugzeuges entwickelt und umgesetzt. DAS TEAM Energie und Antrieb Die Elektrotechniker haben sich der Herausforderung gestellt, einen maxi- malen Wirkungsgrad bei möglichst geringem Gewicht zu erzielen. Sie haben den Energieverbrauch opti- miert, indem sie alle Elemente von der Solarzelle bis zum Propeller perfek- tioniert sowie die entsprechenden Motoren und Hochleistungsbatterien entwickelt haben. Produktionswerkstatt Bei diesem futuristischen High-Tech- Projekt haben empirische Erhebungen keine Chance. Jeder Bestandteil des Solarflugzeugs muss zuerst zahlrei- chen Tests unterzogen werden, um als „ flugtauglich “ zu gelten. Ein kleines, hochqualifiziertes Team leitet diese entscheidenden Tests. Projektkoordination Diese Ingenieure besitzen Qualifikati- onen in verschiedenen Fachdisziplinen wie modernsten Konstruktionstech- niken, Aero- und Thermodynamik, Projektmanagement, Systemtechnik und numerischen Simulationen. Testflüge Ein Testpilot unterstützt die Ingenieure dabei, das Flug- zeug zunächst am Boden und dann während des Fluges zu testen, damit der Prototyp die zivilen Luftfahrt- bestimmungen erfüllt und für die Flugmissionen vorbereitet ist. Logistikteam & Bodenpersonal Dieses Team stellt für jede Etappe der Weltumrundung den Transport der Ausrüstung und der Team- mitglieder zu den jeweiligen Flug- häfen sicher. Es ist bei jedem Flug- abschnitt verant- wortlich für die Vorbereitung des Flugzeugs und der Piloten, für die Flugabwicklung am Boden sowie für die opera- tive Effizienz und die Sicherheit von Start und Landung. Take-Off-Team Das Kommunikations-, Presse- und Multimedia-Team ermöglicht es der Öffentlichkeit, mithilfe der weltweiten Medien und sozialen Netzwerke an dieser Herausforderung teilzuhaben. Die Finanzabteilung und das Sekretariat stellen die notwenige Unterstützung für den Abflug in dieses Abenteuer sicher. An idea born in Switzerland Follow us on : Das Team von Solar Impulse setzt sich zusammen aus zahlreichen Nationalitäten, verschiedenen Berufen und unterschiedlichen Fähigkeiten. Aber alle teilen die Vision sauberer Technologien für eine bessere Welt.
- 14. „Solar Impulse wurde nicht gebaut, um Passagiere zu befördern, sondern um Botschaften zu transportieren. Wir wollen die Bedeu- tung des Pionier- geistes zeigen und die Menschen auffor- dern, ihre sicheren Überzeugungen in Frage zu stellen. Unsere Welt braucht neue Lösungen, um die Lebensqualität der Menschheit zu verbessern. Saubere Technolo- gien und erneuer- bare Energien sind in dieser Hinsicht ein integraler Bestandteil. “Bertrand Piccard Die Piloten von Solar Impulse glauben an die Kraft des Pioniergeistes, um das Unmögliche möglich zu machen. Die sauberen Technologien könnten es der Menschheit bereits heute ermöglichen, den Energieverbrauch um die Hälfte zu senken. Wir sollten diese Technologien aus den Laboren und Start-Ups holen und anfangen, sie in großem Stil in unserer Gesell- schaft zu nutzen. So lautet die Botschaft dieses wissenschaftlichen und philosophischen Abenteuers, das auch eine Aufforderung an uns ist, die natürlichen Ressourcen unseres Planeten zu schützen. Während der Weltumrundung muss sich der Pilot jeden Abend auf ein minutiöses Energiemanagement verlassen, um in der Luft zu bleiben und seine Mission bis zum darauffol- genden Sonnenaufgang fortzusetzen. Ein Symbol für uns alle. VON VISIONEN GELEITET, VON LEIDENSCHAFT GETRIEBEN DIE PILOTEN An idea born in Switzerland Follow us on:
- 15. Ein Überwachungssystem prüft regelmäßig die Funktionsfähigkeit des Autopiloten und nimmt jede Auffälligkeit oder Überschreitung der Sicherheitsgrenzen wahr. Sicherheit am Steuer Das 3,8 m3 (134,3 cft) große Cockpit bietet ausreichend Platz, um Sauerstoffvorräte, Lebensmittel und die Rettungsausrüstung unter- zubringen und gleichzeitig den ergonomischen Anfor- derungen an mehrtägige Flüge zu genügen. Ein Multifunktionssitz, der gleichzeitig als Schlafkoje und Toilette dient. In der Rückenlehne sind ein Fallschirm und ein Rettungsboot integriert. In der Liegeposition kann der Pilot Trainingsübungen durchführen. Das Cockpit und der Pilot sind wegen der fehlenden Heizung durch eine beson- ders dichte thermische Isolationsschicht gegen Außentemperaturen von -40 Grad geschützt. Mithilfe von Selbsthypnose und Meditationstechniken kann der Pilot sein Konzentrationsniveau aufrechterhalten. Ein speziell für Solar Impulse entwickelter Flugsimulator ermöglicht den Piloten, sich auf die länger andau- ernden Flugabschnitte vorzubereiten und das Steuern ihres filigranen Flugzeugs zu üben. Live-Satelliten- Verbindung zum Boden : regelmäßige Datenüber- tragung in das Mission Control Center durch Fernmeßtechnik ; außerdem Übertragung der Stimme des Piloten und von Bildern und Filmen aus dem Cockpit für die Öffentlichkeit. DIE PILOTEN Eine Benutzer-Schnittstelle warnt den Piloten mit einem Signalsensor bei Abweichungen des Querneigungswinkels um mehr als 5°. Intelligente Nylonfasern in der Kleidung stabilisieren die Körpertemperatur des Piloten. Sauerstoffmaske für Flughöhen über 3.600 m (12.000 ft). An idea born in Switzerland Follow us on :
- 16. „Stellen Sie sich Energiereserven vor, die im Laufe eines Fluges ansteigen! Dafür muss aus jedem Watt, das uns die Sonne zur Verfügung stellt, das Maximum heraus- geholt und in den Batterien gespei- chert werden. Wir haben alle Arten von Energieeffizienz untersucht und konnten dank der Erfahrung und der Summe des Könnens unserer Teammitglieder die entsprechenden Lösungen finden “André Borschberg Solar Impulse2 ist eine Ansammlung sauberer Technologien, ein echtes fliegendes Labor. Das Flugzeug besitzt eine beispiel- lose Aerodynamik, mit der es trotz seines geringen Gewichts enormen Belastungen standhält. Jede Verbin- dung in der Antriebskette von den Solarzellen bis zu den Propel- lern wurde optimiert. Die Konst- ruktion des Flugzeugs erfolgte mit modernster Technik und hat die wissenschaftliche Forschung in den Bereichen Verbundstrukturen, leicht- gewichtige Materialien, elektrischer Antrieb sowie der Energiespeiche- rung und dem Energiemanagement vorangetrieben. „Alles, was unter Testbedingungen nicht bricht, ist wahrscheinlich zu schwer!“ Unter diesem Motto haben die Ingenieure im Laufe ihrer 10-jährigen Kalkulations- und Konstruktionszeit gearbeitet. Seine Energieeffizienz ist so groß, dass sich das Flugzeug allein auf die Kraft der Sonne verlassen kann, um mehrere aufeinanderfolgende Tage und Nächte in der Luft zu bleiben. Viel mehr als ein Flugzeug – ein eindrucksvoller Beweis dafür, was mit erneuerbaren Energien möglich ist. DAS FLUGZEUG OHNE TREIBSTOFF DAS FLUGZEUG An idea born in Switzerland Follow us on:
- 17. Isolationsschaum mit ultradünnen Poren zum Schutz des Cockpits vor den extremen Außentemperaturen während des Fluges. DAS FLUGZEUG Struktur aus Verbundmaterialien (Karbonfasern mit einer wabenartigen Sandwichstruktur). Die Flügeloberseite ist mit einer Haut aus eingekapselten Solarzellen, die Flügelunterseite mit einem flexiblen, extrem widerstandsfähigen Film überzogen. Energiespeicherung in Lithium-Polymer-Batterien, deren Energiedichte auf 260 Wh/kg optimiert wurde. Die Batterien befinden sich in den 4 Motorgondeln, in denen sie mit einem hochdichten Isolationsschaum geschützt werden. Ein Kontrollsystem überwacht den Ladezustand und die Temperatur. Sie wiegen zusammen 633 kg (1.395 lbs.) oder etwas mehr als ein Viertel des Gesamtgewichts des Flugzeugs. Die vier bürstenlosen, sensorfreien Motoren mit je 17,4 PS (13,5 kW) unterhalb der Tragflächen verfügen über ein Getriebe, das die Rotation des Zweib- latt-Propellers mit einem Durchmesser von vier Metern auf 525 Umdre- hungen/Minute begrenzt. Die gesamte Einheit besitzt einen Wirkungsgrad von 94 %, so dass der Energie- verlust nur 6 % beträgt. Im Vergleich dazu verliert ein normaler Thermomotor 70 % Energie. Insgesamt 140, im Abstand von je 50 cm (20 inch) angebrachte Karbonfaserrippen geben dem Flügel seine aerodynamische und widerstandsfähige Form. 17.248 monokristalline Siliziumzellen, jede nur 135 Mikrometer dünn, die mit einem Wirkungsgrad von 23 % den optimalen Kompro- miss zwischen Flexibilität und Leichtigkeit bilden. EIN FLIEGENDES LABOR An idea born in Switzerland Follow us on : Ein ultraleichter und unglaublich widerstands- fähiger Rumpf, der aufgrund eines revolu- tionären Karbonfaserpro- duktionsprozesses nur an den Stellen verstärkt wird, an denen stärkere Belas- tungen auftreten. Diese Innovation hat das Gewicht einiger Karbonschichten um 75 % gesenkt und so zu einer erheblichen Reduzierung des Gewichts jeder einzelnen Kompo- nente geführt.