miniatur|Heißluft-Luftschiff mit Werbeaufdruck über Köln Heißluft-Luftschiffe sind Luftschiffe, die ihren statischen Auftrieb durch den Dichteunterschied zwischen heißer und kalter Luft erhalten. Sie wurden von der Technologie der Heißluftballone abgeleitet.
Geschichte der Heißluft-Luftschiffe Die ersten Heißluft-Luftschiffe, deren Auftrieb ausschließlich durch die Erwärmung des Tragvolumens erzeugt wird, tauchten mit der Renaissance des Heißluftballons in den 1970er-Jahren auf, zunächst ausschließlich durch englische Firmen. Cameron Balloons in Bristol baute neben den klassischen Heißluftballonen die ersten Heißluft-Luftschiffe ab Mitte der 1970er-Jahre. Diese frühen Heißluft-Luftschiffe waren wie in die Breite gezogene Heißluftballone. Form und Stabilität wurden nur durch den statischen Druck der Heißluft innerhalb der Hülle erzielt. Der Brenner war wie beim Ballon unterhalb der unten offenen Hülle angebracht.
Ende der 1970er-Jahre brachte Thunder & Colt ein erstes Überdruck-Heißluft-Luftschiff auf den Markt, welches dem Cameron Typ technisch überlegen war. Bei dieser Entwicklung wird der Hüllendruck mit Hilfe eines Gebläses erhöht und stabilisiert. Der Brenner arbeitete im Inneren der nun vollkommen geschlossenen Hülle. Cameron zog Mitte der 1980er-Jahre mit der Einführung eines eigenen Überdrucktypen ähnlicher Bauweise nach. Seit Mitte der 1990er-Jahre ist auch Lindstrand Balloons mit einem eigenen Überdruck-Luftschifftyp am Markt vertreten. Die Anzahl der bis zur Jahrtausendwende von beiden Typen weltweit verkauften Luftschiffe wird auf etwa 100 geschätzt.
Eine Grundlagenforschung fand zunächst nicht statt. Die Entwicklungsarbeiten beschränkten sich damals auf das Experimentieren und der handwerklichen Umsetzung Flugerfahrungen weniger Piloten.
Es herrschten ein- bis zweisitzige Überdruck-Typen mit einem Volumen von 1500 bis 3000 m³ vor. Die Motorleistungen variierte dabei zwischen 18 und 37 Kilowatt (25–50 PS). Die erreichbaren Geschwindigkeiten lagen bei etwa 18 bis 28 km/h (10–15 kn). Die Flugzeiten der Serienmodelle betragen ein bis anderthalb Stunden, sie können bei Bodenwinden von 6 bis maximal 8 Knoten (Windstärke 2) eingesetzt werden. Konventionelle Heißluft-Luftschiffe sind demnach wetterempfindlicher als Heißluftballone und haben ein ähnliches Einsatzprofil wie die sogenannten Special Shape Ballons (Ballone mit Hüllen in Sonderform).
Entwicklung in Deutschland miniatur|Ein Heißluft-Luftschiff als Werbeträger über Hamburg Die ehemalige GEFA-FLUG, Aachen, beschäftigte sich seit Mitte der 1970er-Jahre mit der Entwicklung von Heißluft-Flugsystemen, die in rund 20 Ländern zu wissenschaftlichen und kommerziellen Zwecken eingesetzt wurden. 1996 baute sie in Zusammenarbeit mit Thunder & Colt ein viersitziges Luftschiff, mit Musterzulassung beim LBA 1999. Insgesamt 25 solcher Fluggeräte hatte die GEFA-FLUG bis zu Beginn des Jahres 2002 hergestellt.
Aerostatische und aerodynamische Untersuchungen erfolgten, Hüllenstoffe wurden untersucht und Nahttechniken weiterentwickelt. Die Manövrierfähigkeit wurde durch pneumatischen Rudersteuerung zu verbessert, alles nach den Vorgaben des NRW-Technologieprojekts Heißluft-Luftschiff (1994–1999), im Wesentlichen wie folgt: Musterzulassung durch das Luftfahrt-Bundesamt Tragkraft für incl. Pilot vier Personen Flugeinsatz bei bis 12 Knoten Bodenwind Fluggeschwindigkeit über 20 Knoten Verbesserung der allgemeinen Manövrierfähigkeit Flugzeit auf mehr als 2 Stunden nur ein Zugfahrzeug mit Anhänger für Crew und Fluggerät Steigerung der Lebensdauer des Hüllenmaterials auf 400 bis 500 Stunden.
Einsatzgebiete Heißluft-Luftschiffe bedienen einen Nischenmarkt, im Wesentlichen limitiert durch die engen Einsatzbedingung Windgeschwindigkeit:
Luftwerbung Der Einsatzbedingung ähnelt denen von Heißluftballonen. Aufgrund des Motorantriebes kann ein Luftschiff jedoch im Gegensatz zum Ballon länger über einem vorher ausgewählten Standort verharren. Heißluft-Luftschiffe reagieren wie Heißluftballone empfindlich auf Thermik und werden deshalb in den Monaten mit hohen Sonnenständen (April bis September) vorzugsweise in den ersten Stunden nach Sonnenaufgang und in den letzten Stunden vor Sonnenuntergang eingesetzt, da dann die Luft auf Grund schwacher bzw. fehlender Thermik am ruhigsten ist.
Typische Einsatzgebiete sind:
Großveranstaltungen, bis in die Abendstunden, wie Open-Air-Konzerte, Volksfeste und Sportveranstaltungen. Einsätze in der Nähe von Autobahnen, Autobahnkreuzen und Ballungszentren in der morgendlichen oder abendlichen Hauptverkehrszeit. Im Winter rundet der Flug bei Wintersportveranstaltungen mit Flügen entlang von Skipisten oder Schanzen das Szenario ab.
Heißluft-Luftschiffe wurden gerne als Kameraplattform von Fernsehsendern und Fotojournalisten benutzt. Statt eines Honorars für die Flugzeit wurde häufig Sendezeit mit dem Einblenden des Luftschiffes durch eine zweite Kamera am Boden vereinbart – Produktplatzierung. Durch Kameradrohnen wird dieses Einsatzgebiet unbedeutender.
Luftsport Heißluft-Luftschiffe ähneln in vielen Punkten dem klassischen Heißluftballon. Der eigentliche Unterschied gegenüber dem Heißluftballon besteht im Antrieb, der dem Heißluft-Luftschiff seine Manövrierfähigkeit verleiht. Allerdings wird diese Manövrierfähigkeit von der jeweiligen Wetterlage mitbeeinflusst. Es lag auf der Hand, diese neuartigen Luftfahrzeuge auch zu Wettbewerben und Rekordzwecken einzusetzen. Es dauerte allerdings etwa 15 Jahre, bis es 1988 zur Durchführung der ersten offiziellen Weltmeisterschaft in Luxemburg kam.
Heißluft-Luftschiff-Wettbewerbe bestehen aus Distanz- und Dreiecksfahrten über Land, Slalomkursen, Demonstration der allgemeinen Manövrierfähigkeit, Präzisionsaufgaben mit zentimetergenauem Abwurf von Markern und Pylonrennen mit „fliegendem Start“. Das Anspruchsvolle an diesen Wettbewerben ist jeweils die Mischung der einzelnen von einer internationalen Jury gestellten Aufgaben zur jeweiligen Tagesaufgabe, die Piloten werden dabei sowohl psychisch als auch physisch aufs Äußerste gefordert.
Sechs Weltmeisterschaften haben bis 2004 in Europa stattgefunden. Die erste außereuropäische Weltmeisterschaft wurde im September 1998 in Kanada veranstaltet. Die 10. Weltmeisterschaft findet 15. – 22. Februar 2018 im Tegernseer Tal statt; insgesamt 10 Mannschaften aus Litauen, Polen, Schweden, Schweiz, USA und Deutschland (mit 5 Meldungen) nehmen teil. 2015 fand die erste Deutsche Meisterschaft (Offiziell: „Offene Deutsche Luftschiff-Meisterschaft“) ebenfalls im Tegernseer Tal statt. Daneben gab es auch etliche Europameisterschaften und einige Luftschiff-Festivals sowie inoffizielle Wettbewerbe.
Ein deutsches Luftschiffrennen fand am 20. August 2005 in Bad Homburg vor der Höhe anlässlich des 95. Jahrestages der ersten deutschen Luftschiffparade statt. Es nahmen sieben Heißluft-Luftschiffe teil. Erster wurde Karl-Heinz Krug, Platz zwei ging an Tanja Witte, Dritter wurde Helmut Seitz.
Der Luftsport und alle Arten von Meisterschaften und Treffen tragen und trugen erheblich zur Weiterentwicklung von Heißluft-Luftschiffen bei. Das Gleiche gilt auch für die erheblich gestiegenen Fähigkeiten der Piloten.
Umweltbeobachtung Ein stetig wachsender Markt, der sich mit dem Heißluft-Luftschiff bedienen lässt, besteht im Umweltschutz und der Umweltbeobachtung.
Seit jeher wird der Einsatz von Ballonen und Luftschiffen für die Erderforschung und die Umweltbeobachtung propagiert und durchgeführt. In den 1920er- und 1930er-Jahren gab es einige Flugexpeditionen zur Erderkundung. 1926 und 1928 die Polarfahrten von Amundsen und Nobile mit den Luftschiffen „Norge“ und „Italia“, sowie 1931 die mehrtägige Polarforschungsfahrt des Luftschiffes LZ 127 „Graf Zeppelin“ unter der Leitung von Dr. Hugo Eckener.
Die Vorteile von Luftschiffen und insbesondere von Heißluft-Luftschiffen gegenüber „Schwerer als Luft“-Flugsystemen für Beobachtungsaufgaben sind u. a.: beliebig lange über einer Stelle zu schweben und Zwischenlandungen auch auf nicht vorbereitetem Gelände durchführen zu können, ggf. mit dem Einsammeln von Proben aller Art.
In Verbindung mit dem „Baumfloß“ leistete ein französisches Luftschiffteam wichtige Arbeit zur Dokumentation der tropischen Flora. Ein „Baumfloß“ ist eine Konstruktion aus Pontons und Netzen das vom Luftschiff auf das Kronendach des Tropischen Regenwaldes abgesetzt wird. Dort kann ein Forschungsteam Pflanzenproben sammeln, die auf ihre medizinische Verwendbarkeit untersucht werden. Um größere Flächen zu erkunden, kann das Luftschiff mit einem Pontondreieck – einer Miniaturform des Baumfloßes –, das unter dem Luftschiff angebracht ist, ebenfalls Proben sammeln. Seit 1986 gab es mehrere Expeditionen, die in Kamerun, Französisch-Guayana und Brasilien stattfanden.
Fotografische Dokumentationen beispielsweise der beiden Schlösser von Neuschwanstein, von Flusslandschaften bei Forschungsprojekten des World Wide Fund for Nature (WWF) in Deutschland und Österreich und ähnlichen Projekten des Naturschutzbundes Deutschland mit teilweise recht aufwändigen Dokumentationen von Überschwemmungsgebieten und Auenwäldern belegen auf sehr eindrucksvolle Weise die Eignung von Heißluft-Luftschiffen für das Umweltmonitoring bzw. die Nahbereichsvermessung. Das Heißluft-Luftschiff bietet oftmals die beste und häufig die einzige Möglichkeit wissenschaftliche Untersuchungen aus der Luft vorzunehmen, die vom Boden aus entweder sehr zeitaufwendig, oder auch teilweise unmöglich sind. Der Einsatz von „Schwerer als Luftfahrzeugen“ scheidet hierbei ebenfalls aus, da Flächenflugzeuge zu schnell fliegen und Hubschrauber mit ihrem Rotorabwind gerade die sensiblen Flächen stören, oder sogar zerstören, die es zu beobachten gilt.
Ein Einsatz ganz besonderer Art fand im März 1994 im hohen Norden Norwegens, in Vadsø, der Landestation der Polarexpeditionen von Amundsen und Nobile der 1920er Jahre statt. Dort, am nördlichsten Zipfel Europas und damit weit oberhalb des Polarkreises an der Barentssee erinnerte das „Adler Luftschiff“ im Rahmen der „Operation ARCTIC SKY ’94“ mit seinen Flügen am historischen Ankermast an frühere Luftschiffexpeditionen in der Arktis. Die Beförderung einer internationalen Sonderpost an Bord des „Adler Luftschiffes“ erbrachte durch den Verkauf dieser Briefe Spendenmittel in fünfstelliger Höhe für das Pestalozzi Kinderdorf am Bodensee.
Ein anderer großrahmiger Einsatz führte ein Luftschiffteam im Februar 1998 nach Tansania in die Serengeti. Sie operierten dort auf den Spuren von Vater und Sohn Grzimek, die dort Ende der 1950er-Jahre mit einer einmotorigen Dornier 27 die Wanderung der großen Tierherden beobachtet und analysiert haben. Das „Adler Luftschiff“ diente 1998 einmal mehr als Kameraplattform für ein Filmteam der ARD und von ARTE, um wie bei den Grzimeks in den 1950er-Jahren die Wanderung der großen Herden aus der Luft zu beobachten. „Serengeti wird nicht sterben“ hieß die Expedition in Analogie zum 40 Jahre früher gedrehten, weltberühmten und mit einem Oscar prämierten Film der Grzimeks. Auch bei diesem Vorhaben wurde eine Sonderpost befördert, ebenfalls mit Spendeneinnahmen in fünfstelliger Höhe. Der Film über diese Expedition wurde über zwanzig Mal auf verschiedenen deutschen und internationalen TV-Sendern ausgestrahlt.
Technik Historisch unterscheidet man zwei Bauformen, die natürlichen oder künstlichen Überdruck nutzen.
Natürlicher Überdruck