Zeppelin

Schlusswort:

Der Grund, warum sich die Technik der Zeppeline nicht durchgesetzt hat, ist der Umstand, dass er 80 Jahre zu früh kam. Mit den heutigen Materialien und Techniken, wären die Probleme der Vergangenheit leicht zu lösen. Gewicht, Haltbarkeit der Hülle, keine elektrostatische Aufladung.

Die Idee zu fliegen, ohne Energie für den Auftrieb zu verbrauchen, ist auch heute noch genial. Der Verbrauch von Kraftstoffen beträgt nur einen Bruchteil von dem von Flugzeugen / Hubschraubern.

Das Hauptproblem, den Auf- und Abtrieb der Luftschiffe zu regeln, könnten heute Gaskompressorpumpen lösen. Diese Pumpen können Gas während des Flugs wieder zurück in Tanks pumpen: der Zeppelin sinkt – oder wieder in die Gashülle entlassen: der Zeppelin steigt.

Das Thema ausführlich:

Die zigarrenhafte Form eines Zeppelins kennen die meisten Menschen, aber welche Technik sich hinter diesen riesigen Fluggeräten verbirgt, ist heute kaum noch bekannt.

Eigentlich gibt es zwei Arten von Zeppelinen: Der „echte“ Zeppelin verfügt über ein starres Gerippe aus Metall, in den Anfangszeiten aus Holz, in dem Gaszellen eingehängt werden. Über das Gerippe wurde ein Stoff-Mix aus Baumwolle und Leinen gespannt.

Der „unechte“ Zeppelin ist ein so genanntes Prallluftschiff, auch Blimp genannt. Bei diesem Typ erhält die Hülle ihre charakteristische Form nur durch Aufpumpen der Hülle mit Gas, ähnlich einem Heißluftballon.

Die Geschichte des Zeppelins begann 1890. Ferdinand Graf von Zeppelin beendete in diesem Jahr seine militärische Kariere und wandte sich dem Bau von Luftschiffen zu. 1898 erhielt er ein Patent auf ein lenkbares Luftfahrzeug.

Das Patent enthielt folgende Merkmale:

– Gasraum aufgeteilt in mehrere zylindrischen Zellen

– Steuerungsmöglichkeit mit Hilfe von Höhen- und Seitenrudern

– zwei getrennte, fest mit dem Gerippe verbundene Gondeln

– Vortrieb durch Propeller, montiert auf Höhe des größten Luftwiderstandes

Die Montage des ersten Zeppelin-Starrluftschiffs begann 1899 in der Bucht von Manzell bei Friedrichshafen in einer schwimmenden Montagehalle auf dem Bodensee. Diese Halle konnte für den schwierigen Startvorgang in den Wind gedreht werden.

Das erste Luftschiff, die LZ 1, war 128 m lang, maß 11,65 m im Durchmesser und wurde von zwei Daimler-Motoren mit je 10,4 kW (14,1 PS) angetrieben. Die LZ 1startete zu ihrem Erstflug am 2. Juni 1900 um 20.00 Uhr. Mehr als 12.000 Menschen beobachteten den Jungfernflug.

Allerdings dauerte der Erstflug lediglich 18 Minuten. Ein im Inneren des Zeppelins angebrachtes verschiebbares Gewicht, welches durch Hin- und Herschieben das Luftschiff während des Flugs ausbalancieren sollte, verzog das Gerüst des Zeppelins so sehr, dass eine Steuerung nicht mehr möglich war.

Das Luftschiff musste auf dem Bodensee notlanden und wurde dabei beschädigt. Mit dem reparierten Zeppelin wurden weitere Flüge unternommen, die aufzeigten, dass das Konzept ausbaufähig war.

Die finanziellen Mittel des Grafen Zeppelin waren aber nahezu erschöpft, und so wurde 1906 eine Lotterie gestartet, die rund 6 Millionen Mark einbrachte. Der Zukunftsglaube und die Begeisterung der Menschen für den Zeppelin waren zu dieser Zeit enorm. Mit dem eingenommenen Geld wurden weitere Luftschiffe gebaut und Erfahrungen gesammelt. Die meisten dieser Luftschiffe gingen jedoch bei Landungen oder durch Unwettereinflüsse zu Bruch.

LZ 3 war der erste erfolgreiche Zeppelin. Er legte bis 1908 insgesamt 4.394 km störungsfrei zurück. Die Entwicklungs- und Baukosten waren jedoch enorm, so dass Graf Zeppelin wieder Gefahr lief, Konkurs zu gehen.

Theodor Lewald, Ministerialdirektor des Reichamts des Inneren, überzeugte das Militär von dem Konzept und sorgte so dafür, dass die Entwicklung und der Bau von Luftschiffen weiter fortgeführt werden konnte.

Die weitere Entwicklung von Luftschiffen war allerdings nicht besonders erfolgreich. Von neunzehn bis 1913 gebauten Zeppelinen verunglückten zwölf.

Schwachpunkte waren die Stabilität der Gerippe, die aus Gewichtsgründen so leicht wie möglich gebaut wurden und die noch in den Kinderschuhen befindliche Motorentechnik. Erst mit den gesammelten Erfahrungen, mit der Verwendung des Duraluminiums für den Gerüstbau und durch die Fortschritte im Motorenbau, ging es mit dem Luftschiffbau voran.

Ein Linienverkehr wurde zwischen Düsseldorf, Baden-Oos, Berlin-Johannisthal, Gothza, Frankfurt, Hamburg, Dresden und Leipzig aufgenommen. Durch den Ersten Weltkrieg unterblieb die Erweiterung auf europäische Städte.

Im ersten Weltkrieg zeigten sich zunächst viele Vorteile für die Zeppeline. Sie konnten bis zu 7.000 Meter hochsteigen, ca. 9 Tonnen Bomben laden und waren mit den neuen Maybachmotoren um die 80 km/h schnell. Für die damaligen Geschütze und Flugzeuge unerreichbar.

Aus dieser Höhe treffsicher Bomben abzuwerfen war mit den damaligen Navigationsmöglichkeiten nur bedingt möglich. War der Himmel dazu wolkenverhangen, behalf man sich mit einer Gondel, die an einem Seil bis unter die Wolken abgelassen wurde. Aber auch diese Maßnahme war nicht besonders erfolgreich.

Zum Ende des Krieges wurden Flugzeuge und Geschütze so weit verbessert, dass Luftschiffe als Bomber nicht mehr eingesetzt werden konnten. Lediglich über der Nord- und Ostsee wurden Zeppeline zu Aufklärungszwecken erfolgreich genutzt.

Die Zuverlässigkeit der Zeppeline hatte sich in dieser Zeit stark verbessert. Vom 26. bis 31. Juli 1917 wurde über der Ostsee bei einer Erkundungsfahrt ein neuer Rekord aufgestellt. Die Fahrt dauerte 101 Stunden, und nach der Landung hatte LZ 90 noch Benzin für weitere 33 Stunden Fahrt an Bord.

Im November 1917 sollte ein Zeppelin Waffen und Munition zur deutschen Kolonie Deutsch-Südwestafrika bringen. Aber aufgrund militärischer Entscheidungen kehrte das Luftschiff auf halber Strecke um. Die Nonstop Fahrt ging über 95 Stunden, und es wurden 6760 Kilometer zurückgelegt.

Mit Ende des ersten Weltkriegs musste der Zepplinbau eingestellt werden. Vorhandene Zeppeline wurden an die Siegermächte übergeben. Produktionsstätten und Unterstellhallen wurden zerstört.

Kurz vor Ende des ersten Weltkriegs verstarb Graf Zeppelin, und die Führung im Unternehmen wurde von Hugo Eckener übernommen.

Anfang der 20er Jahre versuchten England und die USA, selbst Luftschiffe zu bauen. Aber diese hatten erhebliche technische Mängel und stürzten alle ab. Beim Absturz eines britischen Luftschiffs kamen 44 Menschen ums Leben.

Hugo Eckener gelang es aufgrund dieser Vorkommnisse, einen Auftrag für ein Luftschiff aus den USA zu erhalten.

Neben Eckener leitete Ludwig Dürr als Konstrukteur den Bau von LZ 126. Ludwig Dürr war schon seit 1899 im Unternehmen tätig und verfügte über eine sehr weitreichende Erfahrung im Luftschiffbau.

Die erste Testfahrt erfolgte am 27. August 1924. LZ 126 war 200 m lang, hatte ein Volumen von rund 70.000 m³ und wurde von fünf Maybach-Benzinmotoren mit je 294 kW (400 PS) angetrieben.

Eckener und Dürr waren bei der Überführungsfahrt vom Bodensee nach Lakehurst am 12. Oktober 1924 bei New York mit an Bord. Die Fahrt dauerte 81 Stunden und verlief ohne jede Störung. LZ 126 versah als USS Los Angeles 8 Jahre störungsfrei seinen Dienst.

Die Begeisterung der Menschen in den USA war unvorstellbar, und Eckener und seine Mannschaft wurden vom damaligen amerikanischen Präsidenten, Calvin Coolidge, sogar ins Weiße Haus eingeladen.

Mittlerweile war der Bau von Luftschiffen wieder möglich geworden, und am 18. September 1928 stieg LZ 127 Graf Zeppelin zum ersten Mal auf. Die Motoren des Luftschiffs mit einer Länge von 236,6 m und einem Traggasvolumen von bis zu 105.000 m³ konnten sowohl mit Benzin als auch mit Gas angetrieben werden.

Im August 1929 umrundete die „Graf Zeppelin“, gesponsert unter anderem vom amerikanischen Medienmagnaten William Randolph Hearst, als erstes und bis heute einziges Luftschiff die Erde. Mit diesem Schiff, das zum erfolgreichsten Luftschiff überhaupt wurde, begann die Hochzeit der Zeppelin-Luftfahrt.

Ab 1930 wurde ein Linienverkehr zwischen Deutschland, Amerika, Südamerika und Japan eingerichtet. Die Passagierzahlen stiegen bis 1936 kontinuierlich. Aufgrund dieses Erfolgs überlegte man, zusätzliche Luftschiffe zu bauen. Prämisse dabei war, das gefährliche leicht entzündlichen Wasserstoff durch Helium zu ersetzten. Die USA verfügten als einziges Land zu dieser Zeit über die Möglichkeit, Helium in größeren Mengen zu produzieren. Eckener und die deutsche Luftschiffart hatten gute Kontakte zu den Herstellern in den USA, und so wurde 1932 mit dem Bau von LZ 129 begonnen.

Ab 1933 übernahmen die Nationalsoziallisten die Macht in Deutschland. Hitlers aggressive Außenpolitik ließ die Beziehungen zu den USA abkühlen. Hinzu kam, dass Hitler die Beliebtheit der Zeppeline für seine Propaganda nutzen wollte. Da Eckener nicht kooperieren wollte, wurde die deutsche Zeppelin-Reederei gegründet, die alle Luftschiffe zwangsweise übernahm. Alle Zeppeline trugen seitdem das Hakenkreuz auf dem Seitenruder.

LZ 129, ursprünglich für die Befüllung mit Helium geplant, musste nun wieder mit Wasserstoff befüllt werden, da die USA aufgrund der politischen Entwicklung in Deutschland die Lieferung von Helium ablehnten.

LZ 127 (Graf Zeppelin) und LZ 129 (Hindenburg) versahen nun gemeinsam die Linienfahrten zwischen Deutschland und Süd- und Nordamerika.

Am 6. Mai 1937 geschah in Lakehurst die Katastrophe. LZ 129 (Hindenburg) ging bei der Landung in Flammen auf und 36 Menschen verloren ihr Leben. Aus heutiger Sicht, verglichen mit den Opferzahlen bei Flugzeugabstürzen, kann man die Schockwelle, die sämtliche Luftschiffaktivitäten zum Stillstand brachte, nur schwer nachvollziehen. Es gibt verschieden Meinungen, wie es zu diesem Unglück kommen konnte. Hauptgrund für die Katastrophe war aber sicherlich die Verwendung von Wasserstoff statt des nicht brennbaren Heliums.

Hugo Eckener hatte eine sehr plausible Erklärung für das Unglück, die auch heute noch sehr plausibel klingt. Er ging davon aus, dass das zu scharfe Wendemanöver bei der Landung einen Spanndraht innerhalb des Zeppelins reißen ließ, der eine Wasserstoffzelle beschädigte. Der nach oben am Heck des Luftschiffes ausströmende Wasserstoff entzündete sich durch statische Elektrizität, verursacht durch eine zweite Gewitterfront über Lakehurst und das Herunterlassen der Seile zur Bodenmannschaft, wodurch der Zeppelin geerdet wurde und ein elektrischer Funken entstand. Es wurde zwar versucht, wieder ein neues Luftschiff zu bauen, aber der Ausbruch des zweiten Weltkriegs verhinderte alle diesbezüglichen Aktivitäten.

Nach dem zweiten Weltkrieg fertigten die Zeppelinwerke nur noch Maschinen und Maschinenteile. Aber im September 1993 wurde die Zeppelin-Luftschiff-Technik gegründet, die wieder mit dem Bau von Luftschiffen beginnen sollte. Der Zeppelin NT (neue Technik) stieg zu ersten Mal im September 1997 auf. Er war eine Art Zwitter zwischen den ursprünglichen Zeppelinen und den Prallluftschiffen. Er war mit Helium gefüllt, 75 Meter lang und hatte ein Gasvolumen von 8.225 Kubikmetern. Er bietet Platz für 12 bis 16 Passagiere (alle haben einen Fensterplatz). Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit beträgt 70 km/h; dabei wird eine Flughöhe von rund 300 Metern eingehalten. Von diesem Typ gibt es mittlerweile 6 Stück, die für touristische und werbliche Zwecke eingesetzt werden. Ein Zeppelin NT wird zur Messung der Luftqualität in verschiedenen Höhen von der Universität Köln genutzt.

Die technischen Probleme die wie folgt gelöst wurden:

Die Technik der Zeppeline basiert auf dem Umstand, dass der Auftrieb (das Aufsteigen ohne Motorkraft) mittels eines Gases erfolgt, das leichter als Luft ist. Für den Vortrieb sorgen Propellermotoren.

Die ersten Gerippe der Zeppeline waren aus Holz – ziemlich schwer und nicht besonders stabil. Dieser Umstand sorgte für die meisten Unfälle in der Anfangszeit. Erst mit der Erfindung des Duraluminiums – diese Alumininumversion zeichnete sich durch nochmals reduziertes Gewicht und eine 10x höhere Stabilität aus – wurden die Zeppeline sicherer. Heute werden beim Luftschiffbau Carbon und Kevlar verwendet, die nochmals stabiler und leichter sind.

Die Hüllen waren aus verschiedenen Stoffsorten; alle hatten aber den Nachteil, dass sich der Stoff bei Regen voll Wasser sog und so zusätzliches Gewicht entstand, das die Balance zwischen Auf- und Abtrieb (das Stehen in der Luft) zerstörten. Man strich deshalb den Stoff mit diversen Lacken an, um das Aufnehmen von Feuchtigkeit zu verhindern. LZ 127 Hindenburg war mit einem neuen Anstrich versehen worden, dem man Aluminiunmpulver beigemischt hatte. Das schützte nicht nur gegen Feuchtigkeit, sondern diese silbrig-glänzende Oberfläche verhinderte auch eine Aufheizung des Gases im inneren des Zeppelins, der für zu viel Auftrieb gesorgt hätte. Aber genau dieser Anstrich führte sehr wahrscheinlich zum Unglück von Lakehurst. Die metallische Oberfläche konnte sich elektrostatisch aufladen … (siehe oben).

Die Motoren, die die Luftschiffe antrieben, verbrauchten Kraftstoff. Dadurch wurde das Luftschiff leichter und es wurde wieder die Balance zwischen Auf- und Abtrieb gestört. Es gab verschiedene Lösungen für dieses Problem. In eine zusätzliche Gaszelle im Inneren des Zeppelins wurde während der Fahrt Luft hineingepumpt. Luft ist schwerer als Gas, und somit wurde das Gleichgewicht wieder hergestellt. Bei einer anderen Version wurden die Motoren mit dem Auftriebsgas des Luftschiffes angetrieben und die Abgase wieder in den Zeppelin zurückgeführt.

Bevor man startete, musste man das genaue Gewicht des Transportguts kennen. Das hieß, dass alles vor dem Start gewogen werden musste, auch die Passagiere. Letzteres ergab Probleme bei den Damen, da viele von Ihnen nicht ihr Gewicht veröffentlichen wollten.

Je nach Gewicht wurde nun so viel Gas in den Zeppelin gepumpt, dass der Auftrieb genauso groß war wie der Abtrieb. Der Zeppelin stand somit in der Luft. Beim Start wurde Ballastwasser abgelassen, und der Zeppelin stieg nach oben. Beim Landen wurde Gas abgelassen, und der Zeppelin sank nach unten.

Heutige Prallluftschiffe funktionieren immer noch nach dem gleichen Prinzip. Nur aufgrund der schwenkbaren, leistungsstarken Motoren kann ein dynamischer Auf- und Abtrieb (ähnlich wie bei einem Hubschrauber) erzeugt werden, und es muss nur sehr selten mit Ballastwasser und Gasablassen gearbeitet werden.

Zwischen 1996 und 2002 versuchte die Cargolifter AG wieder einen Zeppelin zu bauen. Er sollte 160 Tonnen Nutzlast haben und mit ca. 160 Stundenkilometer „fliegen“ (fahren).

Allerdings hatte man nicht damit gerechnet, dass es nur sehr wenige Aufzeichnungen alter Zeppelinkonstruktionen gab. Die Ingenieure der damaligen Zeit hatten das meiste im Kopf; eine detaillierte Dokumentation der Konstruktionen gab es nicht. So musste man sehr viele Details wieder neu „erfinden“. Hinzu kam eine falsche Einschätzung der Bauzeit und der damit verbundenen Kosten. 2002 meldete die Cargolifter AG Konkurs an.

Die Halle, in der der Cargolifter gebaut werden sollte, ist die größte freitragende Halle der Welt und beherbergt heute einen riesigen Freizeitpark.