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Technik


 

 

 


Schema des Heissluftballons

1: Ballonhüllen-Stoffbahnen
2: Nomexstoff
3: Parachute
4: Topring
5: Horizontale Rissstopper
6: Vertikale Lastgurte
7: Hüllenseile
8: Seilschloss
9: Zug- und Brennerrahmen
10: Brennerstützen und Korbseile
11: Doppelbrenner
12: Korb
13: Start- und Landeleine
14: Topleine
15: Ventilleine
16: Scoop / Windtuch bzw. Schürze

 

 


 

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Die Ballonhülle

Die Ballonhülle dient zum Umfassen der erwärmten Luft. Sie ist der tragende Teil des Ballons, ihr Volumen wird in Deutschland in Kubikmeter angegeben. Sportballone, die für max. 4 Personen zugelassen sind, haben Hüllengrößen von 2500 m3 bis 3400 m3.

 

Das Material
Das Material der Ballonhülle besteht aus dünnem reißfestem Nylon, das mit Polyurethan beschichtet ist, damit es luftundurchlässig ist. Lastbänder mit einer hohen Reißfestigkeit bilden das tragende Gerippe der Hülle.

Betriebstemperatur und UV-Strahlung
Die Betriebstemperatur im Inneren der Ballonhülle liegt je nach Außentemperatur und Beladung zwischen 80°C und 110°C. Die Betriebsgrenze für die höchstzulässige Temperatur liegt bei den meisten Herstellern zwischen 100°C und 120°C.Werden diese Betriebsgrenzen überschritten und der Ballon im Dauerbetrieb mit einer zu hohen Hüllentemperatur gefahren, leidet die Reißfestigkeit und Dichtigkeit des Stoffes enorm, was einen hohen Propangasverbrauch zur Folge hat.
Die Hülle wird dann schon nach einem Bruchteil der normalen Lebensdauer unbrauchbar.

UV-Strahlung wirkt sich wie Übertemperaturen gleichermaßen negativ auf die Lebensdauer einer Ballonhülle aus. Selbst wenn eine Hülle immer schonend bei Temperaturen von 90°C gefahren wird, muss die Ballonhülle durch den normalen Alterungsprozess nach mehreren hundert Stunden ersetzt werden.

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Lastgurte

In die Ballonhülle sind als tragendes Gerippe Lastgurte eingenäht, die vertikal von der unteren Hüllenöffnung bis zum Top führen. Am Top sind die Lastgurte am sogenannten Kronenring befestigt. An der unteren Hüllenöffnung sind die Lastgurte zu Schlaufen genäht, in denen mit Kauschen die Tragseile befestigt sind, die eine Verbindung zwischen Hülle und Korb herstellen.
Die Lastgurte sorgen dafür, dass die Last (Gewicht von Korb und Insassen) nicht direkt in den Stoff eingeleitet, sondern gleichmäßig verteilt wird. Als Riss-Stopper dienen horizontal aufgenähte Gurt-Bänder, die ein Weiterreißen der Hüllenbahnen über den Gurt hinaus verhindern.

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Manövriersysteme

Ein gezieltes Lenken ist bei einem Ballon nicht möglich. Alle Versuche, mit Rudern oder Segeln die Fahrtrichtung zu beeinflussen, schlugen fehl. Allein durch unterschiedliche Windströmungen in verschiedenen Höhen kann die Fahrtrichtung des Ballons beeinflusst werden. Bei Wolken am Himmel kann man oft erkennen, das die Wolken in unterschiedlichen Höhen sich in andere Richtungen bewegen.
Nur durch Aufsuchen verschiedener Fahrthöhen und der dort vorherrschenden Windrichtung und -geschwindigkeit kann der Ballonführer bedingte Richtungsänderungen herbeiführen.

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Der Parachute

Ein kreisrundes Öffnungsventil, der sogenannte Parachute befindet sich im Top der Hülle. Das Ventil dient zur schnellen Entleerung bei und nach der Landung, um die Luft schnell entweichen zu lassen. Es kann aber auch während der Fahrt als Manövrierventil benutzt werden (schnelles Sinken). Lässt der Pilot die Ventilleine wieder los, schließt sich der Parachute durch den Innendruck im Ballon wieder. Über dem Parachute befindet sich der Topring (Kronring). Er ist aus geschmiedetem Metall, an ihm sind alle vertikalen Lastbänder angebracht.

 

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Ballonkorb

Der Korb ist heutzutage nicht mehr prunkvoll mit Gold und Fahnen geschmückt, wie in den ersten Tagen der Ballonfahrt zu Zeiten der Montgolfiers.
Der Korb dient zur Aufnahme der Insassen und der notwendigen Gasbehälter und Geräte. Es bietet sich bis heute kein geeigneteres Material für die Korbwände an, als natürlich gewachsenes Geflecht wie Peddigrohr, Weiden oder ähnliches. Diese geflochtenen Körbe lassen sich nicht durch Plastik- oder Aluminiumkonstruktionen ersetzen, da nur das Flechtwerk bei härteren Landungen nachgibt, den Schwung des Aufpralls dämpft und trotzdem sehr widerstandsfähig ist. Der Boden des Korbes ist entweder geflochten oder besteht aus einem kräftigen Holzrahmen, der direkt mit den Flechtwänden verbunden ist. Der untere Teil des Geflechtes ist im Radius von ca. 10 cm gerundet. Der obere Teil der Flechtwände, die Brüstung, ist versteift und zum sicheren Schutz der Insassen bei Schleiflandungen nach innen eingezogen. Sie ist gepolstert, mindestens 1,10 Meter hoch und mit Naturleder überzogen.

Zur Verstärkung sind je nach Korbgröße zwei oder mehr Rohre in den Wänden eingeflochten und führen unter dem Boden durch. Die Rohre dienen gleichzeitig zur Führung und zum Schutz gegen mechanische Beschädigung der Korbseile, die den Korb mit dem Brenner und der Hülle verbinden.

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Brenner

Erhitzt wird die Luft durch sehr leistungsstarke Brenner, die mit flüssigem Propangas gespeist werden. Die meisten Ballone haben einen Doppelbrenner (wie auch unsere Ballone). Der Brenner ist im Brennerrahmen kardanisch aufgehängt, d. h. er ist schwenkbar, damit der Ballonführer immer in die Hüllenöffnung zielen kann.

Brennerstützen
Der Brennerrahmen wird durch Brennerstützen in Position gehalten. Diese werden zum Schutz vor Verletzungen der Korbinsassen mit Polstern überzogen. Die Polster dienen zugleich zum Schutz vor Beschädigung der Brennerschläuche und der Korbleinen, die ebenfalls unter dem Polster geführt werden.

Pilotbrenner
Die Zündung des Hauptbrenners erfolgt mit der Zündflamme des Pilotbrenners. Dieser wird aus dem Gaspolster im oberen Teil der Gasbehälter gespeist und ist ständig in Betrieb. Die Pilotflamme ist durch einen Glühstrumpf aus hochhitzebeständigem Stahl geschützt und brennt dadurch sehr sicher. Auch bei Unterbrechung der Gaszufuhr von ca. 1 Sekunde Dauer zündet die Flamme durch den Glühkopf selbständig wieder. Jeder Brenner besitzt seinen eigenen Pilotbrenner, der während der Ballonfahrt ständig in Betrieb ist.

Hauptbrenner
Durch den Gasdruck in den Gasbehältern wird das Flüssiggas über ein Tauchrohr und die Brennerschläuche in den Brenner geführt. Dort gelangt es über Verdampferrohre in Spiralform zu den Ausströmdüsen. Das Flüssiggas wird in den Verdampferrohren durch die Flamme erwärmt. Über ein Regulierungsventil wird nach Bedarf das Flüssiggas dosiert und nach dem Düsenaustritt von einer Pilotflamme gezündet. Auf der Brennerunterseite, und damit für den Freiballonführer ersichtlich, befindet sich ein Manometer das den anliegenden Druck im Gassystem anzeigt.

Beim üblichen Sportballon mit einem Inhalt von 3400 m3 verwendet man einen Doppelbrenner. Die Leistung eines Einzelbrenners beträgt ca. 2200 - 3000 KW. Die Flamme ist ca. 3 bis 5 Meter hoch. Jeder Brenner wird unabhängig vom anderen betrieben. Fällt also einmal ein Brennersystem während der Fahrt aus, kann mit dem zweiten Brenner die Fahrt sicher beendet werden. Die Leistung eines Brenners reicht für den normalen Fahrbetrieb also vollkommen aus.

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Gasbehälter

Eine Gasbehälter reicht bei normaler Beladung mit 4 Personen für 30 bis 45 Minuten.
Beim Gasverbrauch spielt das Gewicht des Ballons und die Außentemperatur eine entscheidende Rolle. Bei Sportballonen werden meistens Gasbehälter mit einem Fassungsvermögen von 20 Kilogramm eingesetzt, dass entspricht einem Volumen von rund 40 Liter. Vier solcher Gasbehälter werden bei einer Ballonfahrt mitgenommen.

Gasbehälter werden aus Aluminium, Edelstahl oder Titan hergestellt. Das Propan hat eine Temperatur von 43 Grad unter Null. Oberhalb dieser Temperatur geht das flüssige Propan in den Gaszustand über.

Wie man am Foto erkennen kann, ist uns auch hier die Sicherheit sehr wichtig: Ein Kantenschutz um den oberen Rand des Gasbehälters sowie die dicke Polsterung um den gesamten Behälter gewährleisten einen optimalen Schutz vor Verletzungen.

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Aufrüstgebläse

Zur Ausrüstung des Ballons gehört noch ein Aufrüstgebläse (Ventilator), mit ihm wird die ausgelegte Ballonhülle kalt angeblasen. Der Motor treibt einen Propeller an, der aus Sicherheitsgründen in einem Schutzkäfig untergebracht ist. Nachdem die Ballonhülle mit kalter Luft prall gefüllt ist, werden die Brenner gezündet und der Pilot erhitzt die Luft bis sich der Ballon aufstellt.

 

 

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Instrumente

Der Ballonpilot hat einige Instrumente bzw. Hilfsmittel an Bord, die für den Betrieb des Heißluftballons und die Navigation wichtig sind.
Zur sicheren Durchführung von Ballonfahrten ist mindestens ein Funkgerät, ein Höhenmesser mit einer integrierten Steig- und Sinkanzeige (Variometer) und ein Hülleninnentemperaturmesser vorgeschrieben.

Hier die wichtigsten Instrumente und Hilfsmittel:


Landkarten

Bei Ballonfahrten werden topografische Karten im Maßstab 1:25.000 oder 1:50.000 und regionale Freizeitkarten im Maßstab 1:100.000 bis 1:250.000 verwendet. Wichtig ist, dass Pilot und Verfolgerteam mit gleichem Kartenmaterial arbeiten.
Um sich über die notwendigen luftraumspezifischen Gegebenheiten zu informieren ist eine aktuelle Luftfahrerkarte im Ballon verpflichtend mitzuführen.





Variometer mit Höhenmesser und Temperaturanzeige

Angezeigt wird, ob der Ballon steigt oder sinkt und die aktuelle Höhe über Meeresspiegel (NN). Weiterhin wird die über einen Sender im oberen Hüllenbereich gemessene Hülleninnentemperatur von dem Gerät empfangen und angezeigt.
Akustische Signale bei Überschreiten von Steig- oder Sinkgeschwindigkeit sind optional bei den meisten Geräten einstellbar.





Global Position System (GPS)

Ein Kompass zur Navigation muss auch heute noch mitgeführt werden. Dieser wird jedoch mittlerweile in der Praxis von GPS-Geräten (Global-Positioning-System) verdrängt.

Über Satelliten wird die exakte Position ermittelt. Das GPS liefert aber auch wichtigen Angaben wie die Anzeige der Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung in Grad. Diese Informationen nutzt der Pilot für seine weitere Fahrtplanung und um sein Verfolgerteam richtig zu instruieren.



Fernglas

Um zu prüfen ob der vorgesehene Landeplatz wirklich eine Wiese ist, oder doch ein vom Landwirt bestelltes Feld.
Was steht auf dem Schild dort unten? Beginnt dahinter ein Naturschutzgebiet?



Funkgerät

Zur Kommunikation mit Flugsicherungsstellen, Flugplätzen, anderen Luftverkehrsteilnehmern und dem Verfolgerteam muss im Ballon ein Funkgerät mitgeführt werden, über das auch jederzeit eine aktuelle Wetterberatung und Fluginformationen eingeholt werden kann.

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