Ballonfahrt - Technik
DIE AUSRÜSTUNG
Zur wichtigsten Ausrüstung des Heißluftballons zählen - neben einem UKW-Flugfunkgerät - der Höhenmesser, das Variometer und das (Hüllen-)Thermometer. Alle drei sind heute meist handlich als Kombigerät (siehe Bild) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, welches an der Brennerstütze des Korbes befestigt wird und dem Pilot die wichtigsten Daten auf einen Blick liefert. Darüber hinaus gehören Feuerlöscher Erste-Hilfe-Kasten natürlich ebenfalls in den Korb.
Viele Piloten nutzen heute zudem einen "GPS"-Empfänger (GPS = "Global Positioning System") als Navigationshilfe. Das GPS ist ein Satelliten-Navigationssystem, dass dem Piloten die genaue Position des Ballons und seine Geschwindigkeit über Grund anzeigt; es ist aber nicht als Teil der Ausrüstung gesetzlich vorgeschrieben.
DER BRENNER
Die Luft in der Hülle eines Heißluftballons wird mit Hilfe eines leistungsstarken Brenners erhitzt. Es handelt sich dabei um einen "atmosphärischen Brenner" mit einer Leistung von mehr als 2 Megawatt; als Treibstoff dient das Flüssiggas Propan.
Das flüssige Propangas wird aus den Druckbehältern, den Gasflaschen im Korb also, über armierte Schläuche an den Brennerstützen entlang zum Brenner geführt. Öffnet der Pilot das Haupt- oder Fahrventil, strömt das Gas zunächst durch die Verdampferspiralen des Brenners, in denen es auf Temperatur gebracht und der Druck somit erhöht wird. Wenn es schließlich an den Brennerdüsen austritt, wird das Propangas durch die Pilotflamme entzündet.
Die Pilotflamme ist eine kleine Flamme, die während der ganzen Fahrt brennt; sie wird meist über ein eigenes Flaschenventil mit gasförmigem Propan gespeist. Moderne Heißluftballone sind meistens mit einem Doppel- oder Mehrfachbrenner ausgerüstet.
Es handelt sich dabei um zwei vollständig unabhängige und redundante Systeme. Die einzelnen Brenner sind lediglich im selben Rahmen aufgehängt; Pilotflamme, Gaszufuhr, Druckregelung und Bedienung erfolgen aber voneinander getrennt. Sollte also einmal ein Brenner ausfallen, so steht immer noch ein unabhängig funktionierender zweiter Brenner - bei großen Ballonen auch mehr - zur Verfügung!
DER KORB
Der Ballonkorb ist auch heute noch aus Peddingrohr und Weide geflochten. Viele andere Materialien wurden bereits probiert und getestet; keines hat sich aber bislang als vergleichbar widerstandsfähig und elastisch zugleich erwiesen. Durch seine Flexibilität nimmt der Weidenkorb nämlich einen ganzen Teil des Landestoßes auf, was vor allem bei schnelleren Landungen eine wesentliche Rolle spielt.
Im Korb finden (je nach Temperatur, Beladung und geplanter Fahrtdauer) vier oder mehr Gasflaschen Platz, der Pilot und die Passagiere sowie die erforderliche Ausrüstung: Flugfunkgerät, Höhenmesser, Variometer, Feuerlöscher, Kartenmaterial, Papiere etc.
Der Brenner ist in einem Rahmen über dem Korb aufgehängt. Dieser Rahmen wird durch Polyesterstangen abgestützt, an denen entlang die Brennstoffleitungen in den Korb geführt werden. Die Korbseile aus rostfreiem Stahl, welche vollständig um den Korb laufen (der Korb hängt also in "Schlaufen" aus Stahlseilen, welche in das Geflecht eingearbeitet sind), werden ebenfalls an den Brennerstangen vorbei zum Brennerrahmen geführt, wo Sie mit Hilfe kräftiger Karabiner mit den Auslaufleinen der Hülle verbunden werden. Stangen, Gasschläuche und Korbseile werden schließlich mit einer lederummantelten Schaumstoffpolsterung umhüllt.
DIE BALLONHÜLLE
Die Hülle eines modernen Heißluftballons besteht aus einem speziell beschichteten Nylongewebe. Sie ist aus mehreren Längsbahnen zusammengesetzt, welche durch vertikale Nähte und Lastbänder miteinander verbunden sind. Die Bahnen bestehen wiederum aus einzelnen, horizontal vernähten Stofffeldern.
Am Top der Hülle befindet sich meist ein Entleerungssystem oder ein Regulierventil, mit dem heiße Luft abgelassen werden kann. Die vertikalen Lastbänder laufen hier im sogenannten "Kronenring" zusammen. Am unteren Ende der Hülle gehen die Lastbänder in die Korbleinen (auch Auslaufleinen genannt) über, mit denen die Hülle am Korb befestigt wird. Die Feueröffnung wird außerdem durch eine Flammenschürze ("Scoop") geschützt.
HÜLLE
Die Hülle eines Heißluftballones besteht aus Nylon oder Perlon. Es handelt sich dabei um ein spezielles "Rip-Stop-Gewebe", bei dem sich enge und weite Maschenabstände abwechseln. Dadurch wird die Weiterreißfestigkeit erhöht. Eine eingewalzte Polyurethanbeschichtung sorgt für die richtige Abdichtung und UV-Schutz; außerdem wirkt sie flammenhemmend. Der normale Ballonstoff wiegt etwa 45-60g/qm und ist für eine Betriebstemperatur von normalerweise maximal 110°C vorgesehen (bei manchen Herstellern beträgt die Maximaltemperatur bis zu 140°C; die jeweils gültigen Betriebsgrenzen findet man im Handbuch des Ballons).
Mit etwa 70g/qm ist der sogenannte "Thermogrip-Stoff" (Bezeichnung je nach Hersteller unterschiedlich) etwas schwerer; er zeichnet sich aber - bei gleicher Luftdurchlässigkeit - durch eine 2-3mal höhere Reißfestigkeit und höhere Temperaturbelastbarkeit aus. Gegen Aufpreis wird der obere Hüllenbereich - oberhalb des Äquators - aus diesem Stoff gefertigt.
Für den unteren Rand der Hülle (etwa 1-2m über der Feueröffnung) wird meist "Nomex" verwendet, da hier die Gefahr einer Beschädigung durch die Brennerflamme besonders groß ist. Nomex ist ein Gewebe aus nicht-brennbaren Kohlefasern. Damit es sich einfärben lässt, sind etwa 20% Baumwolle eingewoben. Passiert es nun, dass man beim Aufrüsten des Ballons doch einmal mit der Brennerflamme der Hülle etwas nahe kommt, so entsteht zwar kein Loch; die eingefärbten Baumwollfasern brennen aber heraus und der Stoff wird grau-braun.
KONSTRUKTION
Die Hülle ist - symmetrisch um ihre Hochachse - aus 8-30 Längsbahnen zusammengesetzt. Der kleine Radius der einzelnen Bahnen ermöglicht es, die Zugbelastung für das Material gering zu halten. Aus je mehr einzelnen Bahnen eine Hülle besteht, desto größer werden deren Radien und desto höher ist die Zugbelastung für das Material. Lastbänder nehmen die auftretenden Gewichtskräfte auf. Die Horizontalen sind meist außen auf die horizontalen Nähte aufgenäht. Die vertikalen Lastbänder werden auf die Verbindungsnähte zwischen den einzelnen Bahnen aufgebracht.
Die vertikalen Lastbänder werden im Top der Hülle im sogenannten "Kronring" zusammengefasst. Am unteren Ende der Hülle gehen sie in die "Auslaufleinen" (Hüllenseile) aus Nirostastahl über, mit denen die Hülle am Korb befestigt wird.
"SCOOP"
Unter der Feueröffnung der Hülle wird häufig noch eine Flammenschürze, der sogenannte, angebracht. Sie soll vermeiden, dass die Wärme des Brenners zu sehr zu den Seiten abstrahlt. Außerdem lenkt sie möglichen Wind in die Hülle und hilft so, den Innendruck in der Hülle zu erhöhen.
ENTLEERUNGSSYSTEM
Im Top der Hülle ist - bei beinahe allen modernen Heißluftballontypen - ein Entleerungssystem integriert. Das heute gebräuchlichste ist der Parachute (engl. für Fallschirm): Als Weiterentwicklung der Reißbahn besteht er aus einer kreisförmigen Öffnung im Top der Hülle sowie einem etwas größeren Stoffstück in Form eines Fallschirms (daher der Name) auf der Innenseite. Das Stoffstück wird durch den Innendruck in der Hülle automatisch unter die Öffnung gepresst und schließt diese luftdicht ab.
Zentrierleinen aus Kevlar sorgen dafür, dass der Parachute mittig unter der Öffnung aufliegt, und mit Hilfe von Befestigungsleinen ist eine Umlenkrolle angebracht, durch die die rote Betätigungsleine Parachuteleine geführt wird. Diese Leine ist an einer Seite an der Hülle befestigt, an der anderen Seite läuft sie - durch eine weitere Umlenkrolle - in den Korb, von wo aus sie der Pilot bedienen kann. Zieht man nun an der Parachuteleine, so wird der Parachute im Hüllentop an seinem Rand gleichmäßig nach innen gezogen. Er gibt einen Spalt der Öffnung frei und heiße Luft kann entweichen. Lässt der Pilot die rote Leine wieder los, schließt sich die Öffnung wieder. Bei der Landung schließlich wird die Parachuteleine ganz durchgezogen, damit der Deckel geöffnet werden kann, soweit es geht; so lässt sich die Ballonhülle schnell vollständig entleeren.