Home     Over Nicole Bosch     Public Relations     Contact     In English     Auf Deutsch  

Selectie

Interviews/portretten

‘Overname is geen koerswijziging’
De ster moet weer glimmen
'Marketing is geen vies woord'
Dieter Zetsche 2001
In de ban van de Indy
Doctor Death
Jeff Bezos, CEO Amazon.com
De slag om New York
‘No more Clinton-Gore’

Reportages

Vliegen op zonnekracht
De bal is ronder
7 wijzen in het Oosten
Ingevroren voor de eeuwigheid
Mega Farms
T-rex Sue
Na orkaan Mitch

Achtergrond

Duurzaamheid en het EK
Niet Datzo, maar Ditzo
Hip met worteltjes
Online mediaplanners verlaten “eilandjes”
Duits milieuvignet stuit op kritiek
‘Standort Deutschland’ onder druk
Porsche en VW nader
Duits voorzitterschap en energie
Groeien met de handrem erop
Ziekenhuismarketing over de grens
Du bist Deutschland
Kraamzorg zonder handjeklap
Design zonder handtekening
Lidl net iets fantasierijker



Meer artikelen uit "Intermediair":

Eerst je MBA halen, dan scheiden
De bal is ronder
Mensen-chip
Ingevroren voor de eeuwigheid
Detroit autoshow
Groene auto´s doorstaan test
Naomi Klein -Intermediair
De ideale winkel
T-rex Sue


Bekijk artikelen per tijdschrift:

WineLife
Technisch Weekblad
Automobiel Management
EnergiePlus
Intermediair
MarketingTribune
FEM Business
Binnenlands Bestuur
De Status
Management Team
Groene Amsterdammer
Global Connection
Natuurwetenschap & Techniek
Stromen
Quote
Avanta Magazine
ExpatPlus
Agrarisch Dagblad
Carp
Utrechts Nieuwsblad
MetroTimes
[ZSM]

Fotograaf: Solar Impulse/EPFL Claudio Leonardi

Vliegen op zonnekracht

13 juni 2007 | Intermediair

Volgens de Zwitserse ballonvaarder Bertrand Piccard kunnen we in de toekomst vliegen zonder brandstof. In 2011 wil hij de wereld rondvliegen in een vliegtuig op zonne-energie. Eind mei legde het zonnevliegtuig al ruim vijfduizend kilometer af: in de computer.

Maandag 21 mei 2007, Genève, 18.20 uur: De Solar Impulse stijgt in cyberspace nagenoeg geruisloos op in Honolulu, Hawaii. Het vliegtuig met gigantische vleugels, het geheel is net zo breed als een Airbus A380, is bedekt met zonnecellen die stroom leveren om tot elfduizend meter hoogte te stijgen. Verschillende accu’s moeten ervoor zorgen dat het toestel de nacht doorkomt. Doel: over drie dagen Florida bereiken. Het eerste deel van de reis verloopt rustig.

‘Ik heb geen droom, ik heb een visie’, vertelt Bertrand Piccard tegen de verzamelde pers die aanwezig is bij de presentatie. Zijn visie is dat vliegen zonder brandstof mogelijk moet zijn. De simulatievlucht van het zonnevliegtuig dat in de toekomst als eerste echt rondom de wereld moet gaan vliegen, wordt gecoördineerd op het vliegveld van Genève. In de controlekamer zitten de crewleden achter verschillende laptops, aan de muur hangen weerkaarten en op een televisiescherm is een animatie te zien van de Solar Impulse die vliegt in Google Earth.

Pionieren


Het pionieren is Bertrand Piccard met de paplepel ingegoten. Zijn grootvader, de Zwitserse natuurkundige Auguste Piccard ontwierp een luchtballon, waarmee hij in 1931 als eerste de stratosfeer verkende. Vader Jacques behaalde het wereldrecord diepzeeduiken in de Marianentrog. Zoon Bertrand maakte in 1999 als eerste een non-stop ballonvaart rondom de wereld in de Breitling Orbiter 3.
Vliegen met zonne-energie als brandstof is niet nieuw, maar de meeste experimenten zijn gedaan met vliegtuigen die alleen overdag vlogen. Het zonnevliegtuig Helios van de NASA brak in 2001 het hoogterecord van 32,16 kilometer, maar was onbemand.
Bovendien bleek het minder succesvol dan in eerste instantie gedacht: het crashte in 2003. De eerste bemande vlucht op zonne-energie vond al plaats in 1981. Uitvinder Paul MacCready stak toen in zijn Solar Challenger het Kanaal over. In 2003 vestigde professor Rudolf Voit-Nitschmann van de universiteit Stuttgart het huidige afstandsrecord door 350 kilometer af te leggen in zonnevliegtuig Icaré II, dat 20,7 vierkante meter zonnecellen bezat en een spanwijdte had van 25 meter.
De ambitie voor de Solar Impulse, die vleugels met een spanwijdte van 80 meter en 250 vierkante meter zonnecellen moet krijgen, reikt veel verder. In 2011 willen Piccard en zijn mede-piloot, de Zwitserse ingenieur André Borschberg, in vijf etappes van drie tot vijf dagen de wereld rond. Begroting: ruim 70 miljoen euro. Om een zonnevliegtuig van zo’n formaat te bouwen, dat ultralicht is en toch in staat om voldoende accu’s te dragen, is nog veel onderzoek nodig. Ook zijn er innovatieve oplossingen nodig voor bijvoorbeeld de opslag van eten en water.

Boven de wolken


Voor deze informatie wordt onder andere samengewerkt met het European Space Agency (ESA) en vliegtuigbouwer Dassault. Daarnaast zijn virtuele vluchten, zoals de vlucht die eind mei in Genève plaatsvond, van wezenlijk belang voor het uiteindelijke ontwerp van het vliegtuig. In die virtuele vluchten worden meer dan vijfduizend parameters gesimuleerd, waaronder het energieverbruik, het gedrag van het vliegtuig in luchtstromen en de positie van de zon ten opzichte van de zonnepanelen.
De Solar Impulse moet boven de wolken vliegen, op zo’n tien, elf kilometer boven de aarde, om al het beschikbare zonlicht op te vangen. ’s Nachts zakt het vliegtuig dan naar drie kilometer. Vliegen op lagere hoogte kost minder energie, omdat de luchtdichtheid, en dus de opwaartse kracht, daar hoger is.
Voor volgend jaar zomer staat alvast een testvlucht met een prototype gepland ­ dat zou moeten gaan vliegen met zonnepanelen met een rendement van 20 procent. Er zijn al zonnepanelen met een efficiency van 35 procent, maar deze zijn te zwaar. De zonnepanelen voor het zonnevliegtuig moeten bovendien buigzaam zijn, licht en bij lage temperaturen kunnen functioneren. Borschberg: ‘We experimenteren met monokristallijne zonnepanelen, met een dikte van 130 micron, waarmee in de ruimtevaart al wordt gewerkt. Buigzaamheid bereik je door de zonnecellen dunner te maken, maar daardoor zijn ze ook kwetsbaar. Daarom zullen we de cellen in de vleugel integreren.’


Dinsdag 22 mei, 9.00 uur: De Solar Impulse stevent recht op de oceaan af. Door een menselijke fout blijkt de accu ’s nachts te veel energie te hebben verbruikt. Gelukkig betreft het een simulatie en is het recht te zetten. Maar woensdag 23 mei meldt simulatie-expert Christoph Béesau van Altran Technologies, een van de partners in het Solar-project: ‘We kwamen bijna zonder energie te zitten vannacht. Doordat we sterke tegenwind hadden en niet zo snel naar het oosten vlogen als verwacht, hebben we te lang in de nacht moeten vliegen, op de batterijen dus. Daarbij hadden we sterke neerwaartse wind waardoor de motoren meer energie hebben verbruikt.’
Een cruciale factor vormt de accu. Deze moet niet alleen licht zijn, maar ook een grote energiedichtheid hebben (de hoeveelheid energie die per kilo kan worden opgeslagen). De huidige generatie Li-ion batterijen, onder andere toegepast in zweefvliegtuigen en laptops, heeft de hoogste energiedichtheid; 200 Wh/kg. Ter vergelijking: een accu van een auto heeft een energiedichtheid van 30 Wh/kg en is veel zwaarder.
Het vermogen van het vliegtuig zal uiteindelijk niet meer dan 12 PK bedragen, vergelijkbaar met het vermogen van de eerste gemotoriseerde vlucht van de gebroeders Wright in 1903. Ter vergelijking: een klein vierpersoonsvliegtuigje heeft al 250 PK.
Het vliegtuig zal inclusief één piloot (Piccard en Borschberg vliegen om de beurt) maximaal twee ton gaan wegen, tegenover 560 ton van bijvoorbeeld de Airbus 380.

Delfts zeilvliegtuig


Donderdagochtend, 5.57 uur, 8.500 hoog meter in de lucht. Uit het logboek van Christoph Béesau: ‘We vechten tegen sterke wind van meer dan 100 kilometer per uur. Om te zorgen dat we niet naar het oosten afdrijven, waar nog slechter weer is, hebben we het vliegtuig haaks tegen de wind in geplaatst. Onze kostbare energie wordt nu gebruikt om te verhinderen dat we van koers afraken. We moeten uitwijken naar Arizona.’
‘De haalbaarheid van een vlucht rondom de aarde volledig op zonne-energie is met de huidige technieken marginaal’, meent ex-astronaut Wubbo Ockels, hoogleraar Duurzame Technologie aan de TU Delft en adviseur van de succesvolle Nederlandse zonne-auto Nuna. ‘De accu’s vormen een vicieus probleem: door het gewicht van de accu’s stijgt de vraag naar energie, waardoor er weer meer accuvermogen nodig is.’
Ockels is niet verbonden aan het huidige Solar Impulse-project, maar baseert zijn uitspraak onder andere op eigen onderzoek. In 2004 voerde hij, naar aanleiding van het nieuws over de Solar Impulse, op de Technische Universiteit Delft een casestudie uit voor een prototype van dit zonnevliegtuig. ‘Zijn’ toestel had een spanwijdte van negentig meter en kon circa vijftig kilometer per uur vliegen. Ockels en een projectgroep van studenten werken momenteel aan een ontwerp voor een ‘zeilvliegtuig’ dat naast zonne-energie ook gebruik maakt van windverschillen, met behulp van vliegers. Het grote voordeel: die windverschillen zijn er ook ’s nachts.
Een schaalvergroting naar zonnetoestellen voor meer passagiers is voorlopig een toekomstdroom. Mensen zijn zwaar en gewicht is de grootste vijand voor een vliegtuig zonder voortstuwing. De efficiency van lichte zonnepanelen is nog te laag en het opslagvermogen van accu’s, die niet veel wegen, nog te gering. Een studie van Swiss Federal Institute of Technology (EPFL) in Lausanne toonde bijvoorbeeld aan dat voor twee piloten accu’s met 300 Wh/kg nodig zijn ­ die bestaan nog niet.
‘We hebben geen enkele illusie dat we een vliegtuig op zonne-energie voor driehonderd passagiers kunnen bouwen. We willen met de Solar Impulse vooral het grote publiek enthousiast krijgen voor alternatieve brandstoffen’, aldus pionier Piccard.
Drie dagen, zeven uur en 26 minuten later. De Solar Impulse landt weliswaar niet in Florida, maar wel succesvol in Phoenix, Arizona. Het toestel heeft ruim vijfduizend kilometer in cyberspace afgelegd.

Top of page

Copyright © 2012 Nicole Bosch. All rights reserved. Alle rechten voorbehouden. Dit document mag niet verder worden verspreid en verveelvoudigd zonder schriftelijke toestemming van de auteur. Dit document kan verschillen van de gepubliceerde versie.