Mirko Baum
Die Kathedralen des Aluminiumzeitalters
Entwicklung und Konstruktion der starren Luftschiffe
Die Passagiergondel, wie man so poetisch sagte, war unterhalb des Rumpfes,
nahe der Spitze, angebracht. Sie beherbergte die Kommandobrücke
und die mit allem Luxus eines modernen Ozeandampfers ausgestatteten
Passagierkabinen. Am Ende der Gondel befand sich eine üblicherweise
verschlossene Tür. Von ihr führ te ein dunkler Gang in ein
Land der Geheimnisse: in den Bauch des Wals. Und der war in der Tat
der phantastischste Ort, den man sich denken kann.
In dem ganzen Innenraum, dessen Ausmasse die einer Kathedrale übertrafen,
nur dass sie zigarrenförmig in die Länge gezogen waren,
herrschte Dunkelheit, ein Geruch wie nach Bittermandeln und ein dumpf
knirschendes Geräusch, als schlügen unsichtbare Fledermäuse
träge mit den Flügeln. Der Geruch kam von dem Zyanwasserstoff,
der dem Treibstoff beigemengt war, und das Geräusch von den Ballonhüllen,
den wichtigsten Organen des fliegenden Walfisches, seinen Schwimmblasen
sozusagen, denn sie trugen mit ihrem Auftrieb das ungeheuere Gebilde
durch die Lüfte. Diese Ballone waren in zwei Reihen längs
des gesamten Innen raums angeordnet und hingen wie riesige Birnen, jede
etwa 15 Meter im Durchmesser, nach unten. Unter normalem Luftdruck, wenn
das Schiff auf dem Boden ruhte, hingen sie schlaff, mit loser, faltiger
Haut, wie die Brüste alter Hexen; aber wenn sich das Schiff in dünnere
Luft erhob, wurden sie prall und fest und füllten den Bauch des Wals
mit einem Geräusch wie tausend knallende Peitschen. Zwischen den
Ballonreihen verlief in 20 Meter Höhe frei in der Luft schwebend
und in völligem Dunkel ein gefährlich schmaler Laufsteg; von
hier aus erfolgte die Wartung der Gaszellen, wegen der ausserordentlichen
Explosionsgefahr im Schein von Grubenlampen.
Obwohl dieser Steg nur in Begleitung eines Schiffsoffiziers betreten werden
durfte, wanderte ich sehr oft auf ihm herum, ein immer tieferregendes
Erlebnis. In der umschliessenden Finsternis, inmitten des einschläfernden
bitteren Mandelgeruchs war das Beben des Schiffsleibes, das vom Echo
zurückgeworfene Knirschen und Knallen der Ballonhüllen
überwältigend. Ein Fachwerklabyrinth von Trägern und
Sparren, Trossen und Spanten, ein Dschungel von Stahl und Aluminium
umgab mich, während sich nur einige hundert Meter tiefer die namenlosen
weissen Wüsten des hohen Nordens erstreckten.
(Arthur Koestler: Frühe Empörung - Bd. 1. Wien, München,
Zürich 1970 - S. 295/296)
Wenn heute die wenigen, meist zu Werbefahrten eingesetzten Prallluftschiffe
vom laienhaften Publikum als „Zeppeline" bezeichnet werden, erklingt
damit nicht nur der Name eines ebenso luftfahrtbegeisterten, wie
streitlustigen Flugpioniers, sondern auch die Bezeichnung einer Bauweise,
mit der die heutigen Leichter-als-Luft-Fahrzeuge so gut wie gar nichts
zu tun haben. Ihre gedrungene Form, die dem idealen Streckungsverhältnis
1:6 nicht im Entferntesten nahe kommt, sowie das annähernd gleiche
Volumen von ca 7000 cbm, stellen einen für diese Bauart erreichbaren
Kompromiss zwischen den statischen Möglichkeiten einer pneumatischen
Textilkonstruktion und der Aerodynamik dar, d. h. eine durchoptimierte
Form, die an das Ende ihrer Entwicklung angelangt ist und sowohl in
der Grösse (d. h. Tragfähigkeit), als auch in der aerodynamischen
Feinheit (d. h. Geschwindigkeit) kaum mehr entwicklungsfähig ist.
In höheren Geschwindigkeits- und Tragfähigkeitsregionen versagen
die pneumatischen Systeme. Ihre statische und aerodynamische Leistungsfähigkeit
ist von der Steigerung des Drucks innerhalb des Tragkörpers
abhängig, und obwohl hin und wieder in unseren Tagen Projekte
von Hochdruckluftschiffen auf sich aufmerksam machen (1), bleiben
sie aufgrund der technischen Schwierigkeiten utopische Spekulationen.
Es gehört zur Ironie der Technikgeschichte, dass die Lösung
des Problems, das von Ferdinand Graf von Zeppelin zwar nicht erfundene,
dafür aber um so mehr propagierte und zu Höchstleistungen
entwickelte starre System, heute fast hundert Jahre alt ist.
Die ereignisreiche Geschichte der starren Luftschiffe begann am 3. November
1897 am Tempelhofer Feld bei Berlin mit der posthum stattgefundenen
und missglückten Fahrt des Ganzmetalluftschiffes von David Schwarz
und nahm mit der medienwirksamen Katastrophe des Passagierluftschiffes
LZ 129 Hindenburg am 6. Mai 1937 in Lakehurst ihr zumindest vorläufiges
Ende. Das Ende seines Lebenswerkes erlebte Graf Zeppelin nicht mehr,
der Vorführung des Schwarz´schen Luftschiffes am Tempelhofer
Feld durfte er nur als Zaungast beiwohnen, weil ihm vom preussischen
Luftschiffer Bataillon die Erlaubnis zum Betreten des Platzes verweigert
worden war (2). Der Haufen von Aluminiumschrott, der nach der Notlandung
des Schwarz´schen Luftschiffes auf einer Wiese in Schöneberg
übrig blieb, wurde nach Werdohl-Eveking zurückgebracht, zum
Werk des Lüdenscheidener Fabrikanten Carl Berg, der unter dem Einfluss
von David Schwarz das an der Pariser Weltausstellung des Jahres 1889
vorgestellte Aluminium als einer der ersten Industriellen in Verbindung
mit der Luftfahrt zu bringen wusste. Später lieferte Carl Berg vorgefertigte
Baukomponenten der ersten Zeppelinluftschiffe und sicherte sich damit einen
zwar wenig bekannten, nichtdestotrotz aber bedeutenden Platz nicht nur
in der Luftfahrtgeschichte, sondern auch in der Geschichte des Baumaterials
Aluminium und seiner Legierungen.
Die technische Frage eines starren Luftschiffes – eine leichte und widerstandsfähige
Konstruktion zum Umschliessen eines möglichst grossen Volumens
zu finden – ist eine klassische Ingenieuraufgabe, und die Art ihrer
Lösung ist ohne weiteres auch auf viele andere Bauingenieuraufgaben
übertragbar. Eindrucksvolle Beweise dafür finden wir in
den Werken vieler grosser Konstrukteure, von Vladimir Grigoriewitsch
Schuchov, über Richard Buckminster Fuller, bis zu Peter Rice und
Jörg Schlaich.
Ein Mensch dieses Schlages war Graf Zeppelin gewiss nicht. Die Konstruktionszeichnungen
eines lenkbaren Luftfahrzeuges mit mehreren hintereinander angeordneten
Tragkörpern, die der pensionierte Generalleutnant der Kavallerie
am 31.08.1895 patentieren liess, zeigen mit ihrer eisenbahnzugähnlichen
Konzeption eine gefährliche Nähe zu den zahllosen „närrischen
Erfindungen", an denen die Luftfahrtgeschichte so reich ist. Sie
wurden bereits zwei Jahre zuvor von einer Expertenkommission des
preussischen Generalstabes, der Autoritäten wie H. Helmholtz
und H. Müller-Breslau angehörten, für untauglich
erklärt (3), und wenn Zeppelins Idee in dieser Form wirklich
realisiert worden wäre, hätte man damit sämtliche
Vorzüge des starren Systems wieder zunichte gemacht. Die erste
Realisierung der Zeppelin´schen Idee, wie sie von 15 Theodor
Kober ausgeführt wurde, beseitigte die romantischen Merkmale
der Patentfassung und gab dem starren System seine, aus verspannten
Ringen, Längstträgern und Spanndrähten gebildete Form,
die bis zum letzten Zeppelin im Prinzip unverändert blieb. Heute
sprechen wir mit den Worten R. B. Fullers von einer "tensegren" Konstruktion,
d. h. von einer Konstruktion, in der keine Biegemomente auftreten und
deren sämtliche Elemente entweder nur auf Druck, oder nur auf
Zug beansprucht werden. Dass es sich dabei um eine Konstruktion handelt,
die sich einer statischen Berechnung entzieht, störte die Experten
schon immer, und H. Müller-Breslau, der Professor für Statik
an der TH Berlin war und sich später mit einer Elastizitätstheorie
der starren Luftschiffe intensiv beschäftigte, charakterisierte
in einem, vor der Preussischen Akademie der Wissenschaften am 28. Oktober
1915 gehaltenen Vortrag, die Problematik wie folgt:
Die Versteifung eines starren Luftschiffes gehört zu den hochgradig
statisch unbestimmten Stabwerken; ihre genaue Untersuchung ver
langt die Aufstellung einer ausserordentlich grossen Zahl von Elastizitätsgleichungen,
deren jede einzelne eine grosse Zahl von Unbekannten enthält.
Hierzu tritt die grosse Zahl der zu untersuchenden Belastungsfälle.
Die strenge Lösung wird dadurch sehr erschwert, dass die Verspannung
der Felder des Fachwerkmantels und der Ringe zur Erzielung eines geringen
Schiffsgewichts soweit als möglich unter Ausschluss von Druckstäben
mit Hilfe von Drähten erfolgt, die zwar mit Anfangsspannung eingesetzt
werden, trotzdem aber in gewissen Belastungsfällen spannungslos
werden, so dass das Bild der Drahtverspannung nicht eindeutig feststeht.
(4)
Hätten Graf Zeppelin und seine Konstrukteure Müller-Breslaus
Gelehrsamkeit geteilt, hätte es mit Sicherheit keine Zeppeline
gegeben. Wie weit hier Theorie und Praxis auseinander gingen, beweist
die Stellungnahme von Johann Schütte, der, selbst ein erfolgreicher
Luftschiffbauer, in einem am 29. Dezember 1915 an Müller-Breslau
gerichteten Brief schreibt: Ich muss allerdings gestehen, dass ich
Ihren Ausführungen über den jüngst gehaltenen Vortrag
vor der Akademie der Wissenschaften so ohne weiteres nicht ganz zu folgen
vermochte. Soweit ich mich entsinne, sollte die Berechnung eines Luftschiffes
durch mehrere hundert Gleichungen, deren Zahl aber durch Annahme gewisser
Voraussetzungen reduziert werden konnte, neuerdings versucht werden.
(5) Diese Zeilen schrieb Schütte, während seine Luftschiffe
bereits London bombardierten.
Für den Bau des ersten Zeppelinluftschiffes wurde noch das reine
Aluminium verwendet. Die Träger der LZ 1 waren noch dem klassischen
Stahlbrückenbau nachempfunden und aus dickwändigen T- bzw. Winkelprofilen
genietet. Die oberflächenbündige Verbindung erfolgte durch Knotenbleche,
die Querkräfte im Knoten übertrug ein Strebekreuz.
Auch wenn durch den Profilwalzvorgang das Material verdichtet und damit
in seiner Zugfestigkeit verbessert wurde, waren die statischen Eigenschaften
des Reinaluminiums sehr unzulänglich. Dazu kam noch, dass
die von Kober konzipierten flachen Profile keine seitliche Steifigkeit
besassen, was zur Verformung der Konstruktion führte. Beim zweiten
Luftschiff versuchte man mit Zinkund Kupferlegierungen die Materialeigenschaften
zu verbessern, was jedoch nur in einem bescheidenen Umfang gelang.
Die Diagonalstreben wurden nun aus an beiden Enden abgeflachten Röhren
gefertigt - der wesentlichste, an der LZ 2 gemachte Fortschritt war
aber der von Kobers Nachfolger Ludwig Dürr eingeführte Dreiecksquerschnitt,
der den Widerstand der Träger gegen seitliches A u sknicken wesentlich
verbesserte. Das für die Zeppelinbauweise typische, aus Profilblechen
genietete Fachwerk entstand aber erst mit der LZ 7, bei der auf gewalzte
Profile vollständig verzichtet werden konnte. Für die Gurte
wurden dünnwandige Blechprofile gezogen, die gestanzten Diagonalstreben
erhielten hier zum ersten Mal ihre typische, mit Wulst und Sicke versehene
Löffelform.
Mit dieser Konstruktion wurden bereits im ersten Jahrzehnt unseres Jahrhunderts
Richtlinien geschaffen, die durch das Wirken der aus dem Umkreis
des Grafen stammenden Flugzeugkonstrukteure wie Adolf Rohrbach oder
Claudius Dornier zum klassischen Instrumentarium des Metalleichtbaus
geworden sind.
Ein einwandfreies Baumaterial ergab das 1909 von den Dürener Metallwerken
auf den Markt gebrachte Duraluminium. Diese Legierung aus Aluminium
(95 %), Kupfer (4 %), Mangan (0,5 %) und Magnesium (0,5 %) bot als
erste Legierung die Möglichkeit einer Wärmebehandlung und
war zugleich ein homogenes Material von hoher Zugfestigkeit und niedrigem
Gewicht. Zum ersten Mal wurde das neue Baumaterial 1914 bei der LZ
26 verwendet und trug im Wesentlichen dazu bei, dass auf die Verwendung
von Stahl, der bisher in Einzelfällen für stark beanspruchte
Bauteile verbaut wurde, mit Ausnahme der Spanndrähte verzichtet
werden konnte.
Mit der LZ 62 wurde zum ersten Mal die flächenbündige Verbindung
der Ring- und Längsträger aufgegeben (siehe gegenüberliegende
Seite). Der höhere Längsträger überragte nun
den Knotenpunkt des Ringträgers, was nicht nur eine statische
Verbesserung des Knotens brachte, sondern auch mit einem günstigeren
Faltenwurf der äusseren Stoffbespannung den Fahrtwiderstand
wesentlich verminderte. Mit der LZ 126, dem ersten Nachkriegsluftschiff,
das im Rahmen der Reparationen für die USA gebaut wurde, wurden
schliesslich aus gezogenen und gestanzten Blechprofilen zusammengesetzte
Träger rechteckigen Querschnitts eingeführt, die für
aussertypische Details (z. B. des Leitwerks oder der Gondel) Verwendung
fanden.
Genauso wie ihre Elemente wurde auch die gesamte Konstruktion ständig
verbessert, vor allem wurde die Form der verspannten Ringe und ihr
Abstand untereinander einer ständigen Entwicklung unterzogen.
Die an sich naheliegende Radialverspannung mit einem gemeinsamen Mittelpunkt,
so wie sie bei der LZ 1 verwendet wurde, war mit dem Nachteil verbunden,
dass die sich in einem Punkt kreuzenden Drähte gegenseitig aus
der Spannungsebene herausdrückten. Die Lösung fand sich in
einem Ring, an dem man die Spanndrähte tangential vorbeiführte.
Damit konnte die Anzahl der Spanndrähte reduziert werden indem man
nur jede zweite Ecke des vierundzwanzigseitigen Polygons über die
Mitte spannte, und gleichzeitig die restlichen Ecken segmentartig verspannte.
Der Abstand der Ringe voneinander betrug ganze 8 Meter, womit auch die
Spannweite der flachen, 180 mm hohen Länsträger festgelegt
wurde. Um sie gegen seitliches Ausknicken zu sichern, wurden sie mit weiteren
zwei Flachmaterialringen (den Vorläufern der späteren Hilfsringe)
am Obergurt untereinander verbunden.
An der Verspannung der Ringe wurde auch weiterhin gearbeitet, mit dem Ziel,
den mittleren Kreuzungspunkt auf mehrere Punkte zu verteilen. Hierfür
wurden komplizierte Verspannungssysteme entwickelt, und aus diesem
Bestreben entstand auch die Idee, das bisher geradzahlige Polygon
durch ein ungeradzahliges zu ersetzen. Diese Idee kam nicht nur einer
besseren Streuung der Kreuzungspunkte zugute, sondern auch einer effizienteren
Konstruktion des Kielträgers, der ins Innere des Tragkörpers
verlegt wurde. Nicht zuletzt verbesserte sich hierdurch auch die
Entwässerung am First des Tragkörpers, wo bei geradzahligen
Polygonen immer ein kleines „Dach" zu finden war.
Mit der LZ 26, dem ersten Duraluminiumluftschiff, wurde der Abstand zwischen
den verspannten Ringen von 8 auf 10 Meter vergrössert (bei
einem dazwischenliegenden unverspannten Hilfsring), und mit der LZ
100 betrug dieser Abstand (bei zwei Hilfsringen) ganze 15 Meter. Bei
der LZ 62 wurde das Polygon segmentartig unterteilt und die Zahl der
zu verspannenden Ecken auf die Hälfte reduziert. Die Abstände
der Ringe waren wegen der Montage und Aufhängung der leergepumpten
Luftschiffe auch für die Trägerabstände der Hangare bestimmend,
die bis heute als die grössten stützenfreien Räume der
Baugeschichte gelten.
Während dieser Entwicklung wurde intensiv Materialforschung betrieben.
Sie beschränkte sich zuerst auf die experimentelle Ermittlung
der Zugfestigkeit durch Belastungsproben, wurde aber mit der wachsenden
Erkenntnis der Bedeutung der Elastizitätsgrenze methodisch erweitert.
Während sie also zu Anfang vor allem dem Ausgleich des Berechnungshandicaps
diente, entwikkelte sie sich später zu einer eigenständigen
Wissenschaft, die nicht nur den Bau von Luftfahrzeugen, sondern auch
die Leichtmetallmetallurgie in entscheidendem Masse beeinflusste (6).
Schon vor dem Ersten Weltkrieg führte die Abteilung für Lufts
c h i ffbau der Siemens-Schuckert Werke in Berlin biaxiale Prüfungen
an gummierten Baumwollstoffen durch und schaffte somit wichtige Grundlagen
des textilen Bauens (7). Nach dem Krieg kam diese Forschung leider zum
Erliegen und wurde erst am Anfang der sechziger Jahre im modernen Zelt-
und Membranenbau neu erarbeitet.
Die Herstellung eines gasdichten Materials für die Gaszellen war
eines der schwierigsten Probleme. Die hierfür verwendeten gummierten
Baumwollstoffe waren nicht gasdicht, hatten eine niedrige Lebensdauer und
darüber hinaus die unangenehme Eigenschaft, sich elektrostatisch aufzuladen,
was eine permanente Brandgefahr darstellte. Eine Ironie der Technikgeschichte
wollte es, dass für den möglichst gasverlustfreien Auftrieb lange
kein geeigneteres Material zur Verfügung stand, als Teile von natürlichen
Blähorg anen, nämlich die sogenannte „Goldschlägerhaut"
aus dem Ve rdauungstrakt der Rinder. Sie wurde bereits in den achtziger Jahren
des vorigen Jahrhunderts von den Engländern für militärische
Beobachtungsballone verwendet. Die Goldschlägerhaut war sehr klein,
die Anzahl der Rinder, auf deren Organspende man angewiesen war, war dagegen
immens. Schon für den Bau eines B a llons von 200 cbm waren 10.000 Rinderinnereien
nötig, für den Bau eines Luftschiffes der im Krieg üblichen
Grösse von rund 38.000 cbm, waren es schon mehr als eine halbe Million.
So wurden Rinderinnereien im Krieg zum strategischen Rohstoff und eine wichtige
Versorgungsangelegenheit für das Kriegsministerium (8). Später
ging man dazu über, einen leichten Baumwollstoff mit einer geringeren
Anzahl von Goldschlägerhautlagen zu verbinden, und erst am Ende der
zwanziger Jahre wurden Imprägnierungsverfahren entwickelt, die schliesslich
diesen raren Stoff gänzlich entbehrlich machten.
Ihre endgültige Form erreichte die Zeppelinbauweise mit der LZ 126,
dem für die USA im Rahmen der Reparationen gebauten Luftschiff
ZR III, in den USA später als Los Angeles bekannt. Diesem Luftschiff,
dem trotz Nachkriegsfrustration die grösste Sorgfalt zuteil
wurde, verdankte der Luftschiffbau Zeppelin in Friedrichshafen sein
wirtschaftliches Überleben. Es wurde vertraglich festgelegt,
das Luftschff in Lakehurst, New Jersey, abzuliefern – kein leichtes
Unterfangen bei einem vorgeschriebenen Volumen von 70.000 cbm. Angeblich
„irrte" sich Dr. Eckner, einer der Männer, die für die Konstruktion
zuständig waren und schaffte es, das Volumen mit "ungenauen" Berechnungen
auf 72.000 cbm zu erhöhen. Auch wurden einige Besatzungmitglieder
zugunsten von zusätzlichem Treibstoff am Boden gelassen, kurz bevor
das Luftschiff unter dem Kommando von Dr. Eckner von Friedrichshafen in
Richtung Westen aufstieg. Nach erfolgreicher, 81 Stunden und 17 Minuten
dauernder Atlantiküberquerung vom 12. bis 15. Oktober 1924, wurde
die LZ 126 im grossen Doppelhangar in Lakehurst eingedockt. Ungefähr
das erste, was die amerikanische Besatzung tat, war die Gaszellen von dem
gefürchteten Wasserstoff zu befreien. Nachdem sich 70.000 cbm Gas (oder
waren es doch 72.000 cbm?) im Himmel über Lakehurst verteilt hatten,
musste sich die LZ 126, die nun ZR III - Los Angeles hiess, das einzig in
der Welt existierende Helium mit dem ersten amerikanischen Luftschiff, der
nach erbeuteten Zeppelinplänen gebauten Sheandoah, teilen. Die Los Angeles
wurde eines der erfolgreichsten amerikanischen Luftschiffe und wurde erst
1940, nach 331 Fahrten mit einer Gesamtdauer von 4398 Flugstunden, demontiert.
Das nächste Zeppelinluftschiff, das 1928 folgte, war die LZ 127 –
Graf Zeppelin. Sie war ein Demonstrations- und Versuchsschiff,
mit dem der Luftschiffbau Zeppelin für den weltweiten Überseefahr.Das
nächste Zeppelinluftschiff, das 1928 folgte, war die LZ 127
– Graf Zeppelin. Sie war ein Demonstrations- und Versuchsschiff, mit
dem der Luftschiffbau Zeppelin für den weltweiten Überseefahrgastverkehr
werben wollte. Dazu war es nötig, ein Fahrzeug von mindestens
100.000 cbm zu bauen, in dem, wenn auch zuerst nur wenige, Passagiere
komfortabel und sicher über den Atlantik gefahren werden konnten.
Die langgestreckte und vielbewunderte Form dieses Luftschiffes entstand
aus der Not. Die Schlankheit des Schiffes musste sich der grössten,
in Friedrichshafen verfügbaren Halle unterordnen, die einen grösseren
Durchmesser als 30,5 m nicht erlaubte. Damit konnte das optimale Streckungs-
verhältnis (grösste Durchmesser : Länge) von 1 : 6,
bei einem Volumen von mehr als 100.000 cbm, nicht erreicht werden. So
bekam die LZ 127 ein Streckungsverhältnis von 1 : 7,8, um das notwendige
Gasvolumen fassen zu können. Bei einer Länge von 236,6 m und
einem Durchmesser von 30.5 m fasste sie 105.000 cbm Gas.
Die wichtigste, gegenüber der LZ 126 vorgenommene konstruktive Änderung
war die Einführung eines, in die Verspannung der Ringe teilweise
integrierten Axialträgers mit einem Laufsteg, der sich einige
Meter unterhalb der Achse des Tragkörpers, an der Unterkante
der 17 Wasserstoffzellen befand. Darunter wiederum befanden sich weitere
12 Zellen, auf deren Inhalt hier kurz eingegangen werden soll. Das schwierige
Problem des Leichterwerdens des Lufts chiffes durch Treibstoffverbrauch
wurde bei der LZ 127 auf eine einzigartige Weise gelöst. Die
Zellen unterhalb des Axialträgers wurden mit s. g. Blaugas gefüllt,
einem gasförmigen Treibstoff, mit dem die fünf Motoren wahlweise
betrieben werden konnten. Diese Mischung aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen
war vom gleichen spezifischen Gewicht wie Luft und ermöglichte
so einen Betrieb ohne Gewichtsverlust. Sollte das Luftschiff aus
irgendeinem Grund schwerer werden, konnte ohne Stop auf Benzin umgestellt
werden (10). Bei späteren Luftschiffen liess man diese geniale Idee
aus Gründen der Feuersicherheit wieder fallen und ging dazu über,
Ballastwasser mit Hilfe der Auspuffgase als Gewichtskompensation für
verbrauchten Treibstoff zu gewinnen.
Ermutigt von dem Erfolg der LZ 127 entschloss sich 1929 Luftschiffbau
Zeppelin unter der Leitung von Dr. Eckner ein ideales Luftfahrzeug für
den Transatlantikverkehr zu bauen. Das ursprünglich als LZ 128 bezeichnete
Luftschiff sollte wie üblich eine Wasserstofffüllung erhalten.
Nachdem aber 1930 das britische Luftschiff R 101 in Flammen aufgegangen war,
beschloß man, trotz wirtschaftlicher Bedenken, auf unbrennbares Helium
umzubauen. Dabei setzte man selbstverständlich die Unterstützung
der USA, die das Heliummonopol besassen, voraus. Da die Tragfähigkeit
des Heliums etwas geringer ist als die des Wasserstoffes (1 kg/cbm gegenüber
1,13 kg/cbm bei Wasserstoff), waren die Entwurfsänderungen so umfangreich,
dass man es für nötig gehalten hatte, dem Projekt eine neue Bezeichnung
zu geben – LZ 129.
Verantwortlich für die Konstruktion, für die in Friederichshafen
eine neue Halle gebaut wurde, waren Dr. Ludwig Dürr, der schon
seit 1899 Zeppelinerfahrung hatte und Dr. Arthur Foerster, der für
die Statik zuständig war. Die geräumige neue Halle machte
es diesmal möglich, das ideale Streckungsverhältnis 1 : 6
zu erreichen, sodass die LZ 129 mit 245 m Länge, dem Durchmesser
von 41,2 m und einem Gasvolumen von 200.000 cbm, nur um 9 m länger
zu sein brauchte, als ihre um 10,7 m schlankere Schwester LZ 127.
Auch dieses Luftschiff besass einen Axialträger mit einem Laufsteg,
nur diesmal genau in der Mitte des Tragkörpers und der Ringverspannung.
Der bessere Stahl der Spanndrähte machte es möglich,
die nach der LZ 1 fallengelassene und mit dem Bau der LZ 126 nur teilweise
wieder eingeführte Radialverspannung der Ringe wieder aufzunehmen.
Diese führte von zwei Mittelpunkten am Obergurt des Zentralträgers
unter konstantem Winkel und unter Verwendung von Gabelungen zu den
Ringknoten. Hier wurden sie über Umlenkrollen befestigt. Auch
hatten die Drähte keinen konstanten Durchmesser, sondern wurden
nach Art und Mass der Belastung genau in ihrer Stärke differenziert.
Trotz des Hakenkreuzes auf dem Leitwerk und des gotischen Namensschriftzuges
Hindenburg am Bug, waren die Fahrgasträume (diesmal zum ersten
Mal innerhalb des Tragkörpers) nach den besten Intentionen des
Bauhauses eingerichtet. Mit dem Entwurf hatte man die unter der Leitung
von Professor Fritz August Breuhaus in Berlin arbeitende Fachschule
für Graphik Contempora beauftragt, und Caesar Pinau, ein Architekt
und Breuhaus-Mitarbeit er, war derjenige, nach dessen Plänen dieser
Entwurf ausgeführt wurde (10). Die Argumentation der Gewichtsersparnis
vermochte es, dem nationalsozialistischen Hang zum völkischen Muff
zu trotzen. Die LZ 129 bot fast alles, was man von den Liniendampfern
gewohnt w a r, von Zweibettkabinen mit warmem und kaltem Wasser, über
Promenadendeck und Speisesaal bis zu Rohrpostanlage und Haustelefon.
Nicht mal auf einen Konzertflügel brauchte man zu verzichten - natürlich
aufgrund der Gewichtsersparnis ganz aus Aluminium.
In einem Punkt war aber die LZ 129 nicht so, wie sie nach den Plänen
hätte sein sollen – sie wurde nicht wie geplant mit Helium,
sondern mit Wasserstoff gefüllt. Wider aller Erwartungen weigerten
sich die USA, Deutschland dieses strategisch wichtige Traggas zu liefern
– die wesentliche Ursache hierfür war der Machtwechsel des Jahres
1933.
Das Ende dieses nahezu perfekten Transportmittels am 6. Mai um 18.24 Uhr
(der amerikanischen Zeit) am Ende einer Linienfahrt von Frankfurt/Main
nach Lakehurst ist bekannt, auch wenn die Ursache für das Entstehen
des Brandes am Heck des Luftschiffes nie geklärt werden konnte.
Unter dem Haufen des ausgeglühten Metalls starben 13 Passagiere
und 22 Besatzungsmitglieder, und mit ihnen auch die Zivilluftschiffahrt.
Die beiden nachfolgenden Luftschiffe, die fahrfertige LZ 130 und die
im fortgeschrittenen Baustadium befindliche LZ 131, wurden genauso wie
die beiden Hangare des internationalen Luftschiffhafens Frankfurt/M
im März 1940 abgewrackt.
Nur wenig bekannt ist, dass Zeppelin bereits seit 1909 in dem an der TH
Danzig tätigen Schiffsbauer Johann Schütte einen ernsthaften
Konkurrenten hatte. Unter dem Eindruck der Echterdinger Katastrophe
vom 4. August 1908 (an dem Tag wurde die auf freiem Feld verankerte
LZ 4 von einer Böe gegen die Erde geschleudert und ging in Flammen
auf) beschloss Schütte, nachdem seine an Graf Zeppelin gerichteten
Verbesserungsvorschläge zwar höflich, aber entschieden zurückgewiesen
wurden (12), mit der Unterstützung des Mannheimer Industriellen
Lanz, eine eigene Luftschiffbaufirma zu gründen.
|
1
LZ 129 – Backbordseite des
Promenadendecks
2
LZ 129 – Zweibettkabine
3
Der Blüthner-Konzertflügel im noch unfertigen
LZ 129. Zweiter von links Kommandant des Luftschiffes Kapitän
E. A. Lehmann, rechts am Flügel stehend Dr. L. Dürr
4
Montage von LZ 129 in der neuen Werfthalle in Friedrichshafen.
Links auf dem Hallenboden erkennbar ist der begonnene Zusammenbau
der Ringe, sowie die unter dem Dach hängende verzugsfreie Montageschablone.
5,6
Für die Arbeit in 50 Meter Höhe war die Schwindelfreiheit
der Monteure eine Voraussetzung.
7
LZ 129 – Knotenpunkt eines Hauptringes.
Die Reihenfolge des Nietens war sehr wichtig.
|
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Nur wenig bekannt ist, dass Zeppelin bereits seit 1909 in dem an der TH
Danzig tätigen Schiffsbauer Johann Schütte einen ernsthaften
Konkurrenten hatte. Unter dem Eindruck der Echterdinger Katastrophe
vom 4. August 1908 (an dem Tag wurde die auf freiem Feld verankerte
LZ 4 von einer Böe gegen die Erde geschleudert und ging in Flammen
auf) beschloss Schütte, nachdem seine an Graf Zeppelin gerichteten
Verbesserungsvorsch l äge zwar höflich, aber entschieden
zurückgewiesen wurden (12), mit der Unterstützung des Mannheimer
Industriellen Lanz, eine eigene Luftschiffbaufirma zu gründen. Mit
der Konstruktion seines ersten Luftschiffes SL1 beauftragte er seinen Freund,
den Berliner Zivilingenieur Carl Huber, der 1909 eine Konstruktion entwarf,
die viel fortschrittlicher war als die hierarchische Spantenbauweise
Zeppelins. Die aus Sperrholz gebaute Konstruktion war aus gleichartigen
nichthierarchischen Elementen zu einem geodätischen Tragwerk (13) zusammengesetzt
und mit einer komplizierten räumlichen Verspannung um die kugelförmigen
Gaszellen herum stabilisiert. Sie bestand nicht, wie auf den ersten Blick
vielleicht vermutet werden könnte, aus einzelnen Lamellen (wie z.
B. bei dem bekannten sogenannten Zollingerdach), sondern aus zick-zack-laufenden
Längsträgern, die in abgeflachten Knoten miteinander verbunden
waren. Hier lag aber auch schon die Schwäche der so eleganten
und leichten Konstruktion, nämlich in der Tatsache, dass die
in den einzelnen Trägerabschnitten auftretenden Kräfte in
den Knoten keinen gemeinsamen Schnittpunkt hatten. Daher traten hier
Drehmomente auf, die das gesamte Tragwerk „weich" machten (14).
Offenbar war diese Konstruktion Gegenstand häufiger Differenzen zwischen
Schütte, der als Schiffsbauer eher zu einer Spantenkonstruktion
tendierte und seinem starrsinnigen Freund Huber. Nach Hubers Tod
brachte Schütte Bleche zur Verstärkung der Knoten an und
erweiterte die Konstruktion um zusätzliche Ringe, die an besonders
beanspruchten Stellen eingezogen wurden. Dieser „Triumph des Schiffbaues",
wie Schütte selbst die Änderungen an der SL1 bezeichnete,
war zwar als eine praktische Instandsetzungsmassnahme verständlich
und nötig, in der Theorie aber eine Verunreinigung eines Konstruktionssystems,
dessen Überlegenheit noch nicht richtig erkannt wurde. So übernahm
Schütte für seine weiteren Luftschiffe die hierarchische
Zeppelinbauweise, baute aber weiterhin aus Sperrholz, was Laufgang ausgebildeten
Kiels ins Schiffsinnere, die von der Führergondel getrennte Motorengondel
mit direkt angetriebener Luftschraube am Gondelheck, sowie die Gasabführung
durch senkrechte Gasschächte vom Laufgang und den Überdruckventilen
zum Schiffsfirst.
Von allen diesen Neuerungen war die Tropfenform zweifellos die wichtigste.
Sie war nicht nur aerodynamisch vorteilhaft (dies wurde von Graf
Zeppelin lange unterschätzt), sondern hatte auch grosse Bedeutung
für die Festigkeit der Konstruktion. Dies hatte Müller-Breslau
1922 in einem Bericht gewürdigt, in dem er den tropfenförmigen
Tragkörper aus dem Blickwinkel eines Statikprofessors als aus
zwei steilen aneinandergefügten Schwedlerkuppeln (bestehend)
bezeichnete (14).
Verglichen mit der Entwicklung in Deutschland präsentierte sich der
englische Luftschiffbau in seinen Anfängen mehr als bescheiden.
Die ersten 15 starren Luftschiffe, die zwischen 1911 und 1921 von
der Firma Vickers gebaut wurden, waren zu schwer. Die Ursache dafür,
dass sie alle nicht viel mehr als nur sich selbst zu tragen vermochten,
lag darin, dass die vorwiegend im Bau von Wasserschiffen geübten
und am Umgang mit schweren Metallbauteilen gewohnten Vickers-Ingenieure
nicht von Anfang an die richtige Einstellung zum Leichtbau fanden. Sie
orientierten sich an der Zeppelinbauweise, bzw. an dem, was sie von ihr
wussten.
Die erste einigermassen erfolgreiche Konstruktion war die s. g. 23- er
Klasse von vier Luftschiffen von 26.700 cbm und 163 m Länge.
Das Gerippe des ersten Schiffes dieser Serie, der im Jahre 1917 in
Dienst gestellten R 23, lässt bis auf räumliche Fachwerkträger
eine deutliche Affinität zum LZ 1 erkennen. Dies betrifft vor allem
die Radialverspannung der Ringe, die, vom Zeppelin abweichend, mit
einem mittleren Knoten ausgestattet ist, der mit seinen zahlreichen
Verbindungsbolzen nicht nur die Stelle des potentiellen Bruchs, sondern
auch die des überflüssigen Gewichts signalisiert.
Im Juli 1917, zwei Monate bevor die R 23 in Dienst gestellt wurde, hatte
man den deutschen Zeppelin LZ 95 (Militärbezeichnung L 48)
über England zur Notlandung gezwungen und damit die Gelegenheit
bekommen, ein Luftschiff genau zu untersuchen, das bei doppeltem Volumen
und nahezu doppelter Geschwindigkeit (108 km/h gegenüber von 70
km/h) in der Lage war, 6,5 mal so viel Nutzlast zu heben wie die R 23
(39 gegenüber 6 Tonnen). Diese Ferststellung wirkte schockierend
und stempelte die ganze 23-er Klasse bereits vor dem Start des ersten
Schiffes als obsolet ab. Andererseits machte diese Erfahrung die englischen
Ingenieure mit dem Stand der Technik bekannt, was sie auch zu nutzen wussten.
Von demselben Wert war auch das Erscheinen eines gewissen Müller,
der 1916 der Admiralität Schütte-Lanz Konstruktionsunterlagen
übergab, was zum Bau von zwei Luftschiffen (R 31 und R 32) in Sperrholzbauweise
führte (15).
Eigene Wege ging die englische Konstruktionsschule erst nach dem Ersten
Weltkrieg mit der Aufnahme der zivilen Luftschiffahrt. Initiator
der kommerziellen Ausnutzung der Luftschiffe war Dennis Burney (der
spätere Sir Dennistoun Burney), der hierfür ehrgeizige Pläne
des Überseeverkehrs nach Kanada, Südafrika, Ägypten
und Indien erarbeitete. Nach langen politischen Kämpfen wurde beschlossen,
zwei Luftschiffe bauen zu lassen, das erste (R 100) bei der Vickers
Tochter Airship Guarantee Company in Howden, Yorkshire, das zweite (R
101) bei der staatlichen Firma Royal Airship Works in Cardington bei
London. Die beiden Luftschiffe wurden infolge dieser Arbeitsteilung bald
als "Kapitalistenluftschiff" (R 100) und "Sozialistenluftschiff" (R 101)
– es war die Zeit der Labour-Regierunr - bezeichnet.
Konstrukteure des „Kapitalistenluftschiffes" R 100 waren Barnes Wallis
und Nevil Shute Norway. Wallis, der schon 1920 mit der fortschrittlichen
Konstruktion des Luftschiffes R 80 auf sich aufmarksam gemacht hatte,
wurde später für seine eigenwilligen Flugzeugkonstruktionen
berühmt (16). Berühmt wurde auch Shute Norway, jedenfalls
als Schriftsteller unter seinem Künstlernamen Nevil Shute.
Die R 100 sollte 146.000 cbm Gas aufnehmen können und bei einem Durchmesser
von 40 m 216 m lang sein. Die Bestrebungen gingen dahin, ein statisch
leicht zu berechnendes Gerüst zu konstruieren, aus möglichst
wenigen und möglichst gleichartigen Bauteilen. Daher gab es nicht
wie bei Zeppelin eine Hierarchie der Haupt- und Hilfsringe, sondern
nur 15 Ringe und 16 Längsträger von gleichem Dreiecksquerschnitt,
der im Vergleich zu den Zeppelinträgern eine mächtige Höhe
von 70 cm besass. Die Ringe waren wie bei den Zeppelinluftschiffen schottwandbildend
verspannt. Das Material war durchgehend Duraluminium, im Werk aus
dünnen Bändern schraubenförmig zu Rohrprofilen vernietet.
Die 15 Gaszellen lieferte die Berliner Tochtergesellschaft des Luftschiffbau
Zeppelin, als Traggas war Wasserstoff vorgesehen. Das feuergefährliche
Traggas war auch der Grund dafür, warum die Regierung auf den
Einbau von Dieselmotoren drängte, was Wallis aus Leistungs-und
Gewichtsgründen ablehnte. Die R 100 wirkte in ihrem Erscheinungsbild
ihrer 16 Längsträger, die sich am Tragkörper infolge
des Sogs deutlich abzeichneten, etwas grobschlächtig, war aber
im Ganzen eine aerodynamisch reife und gelungene Konstruktion, die ihre
Kurzlebigkeit (sie fuhr nur einmal zwischen dem 29. Juli und dem 16. August
1930 nach Kanada und zurück) nur dem tragischen Schicksal ihrer
„sozialistischen" Schwester zu verdanken hatte.
Die Konstruktion der sehr schönen R 101 gehört zu den interessantesten
und zugleich tragischsten Kapiteln der Technikgeschichte. Mit
derselben Spezifikation wie die R 100 war sie zweifellos das interessantere
der beiden Fahrzeuge - ein Quantensprung der Luftschifftechnik, der
die bisherige mehr oder weniger empirische Entwicklung auf eine wissenschaftliche
Basis heben sollte. Dass dieser Vorsatz nicht verwirklicht werden
konnte, lag darin begründet, dass ihr Konstrukteur Vincent Richmond,
im Unterschied zu Wallis, im Auftrag einer Behörde arbeitete, deren
Selbstlaufmechanismen, Schwerfälligkeit und der sich durch immer
neue "Sicherheitsauflagen" artikulierende Profilierungszwang der Beamten
zu grossen Unsicherheitsfaktoren wurden (17). Der Bau der R 101, des
Lieblingskindes von Lord Cristopher Birdwood Thomson, dem Luftfahrtminister
der ersten Labour-Regierung unter Premier Ramsey Mac Donald, wurde zwar
ohne Kostenlimit vorangetrieben, dafür aber immer wieder mit oft
unsinnigen Auflagen und Weisungen belastet, mit denen zu arbeiten für
Vincent Richmond äusserst schwierig war. Wenn Wallis einfach „nein"
zu Dieselmotoren sagen durfte, musste Richmond, ob er wollte oder nicht,
fünf Lokomotiv- Dieselmotoren einbauen, von denen jeder über
zwei Tonnen wog und die darüber hinaus nicht umsteuerbar waren. Auch
auf die Einrichtung der Fahrgasträume hatte Richmond kaum Einfluss
gehabt, und so kamen Gewichte zusammen, die von vornherein die Fahrtüchtigkeit
des Schiffes in Frage stellten. So war es auch keine grosse Überraschung,
nach der Fertigstellung zu erfahren, dass bei 30 Tonnen Mehrgewicht an
Langstreckenflüge kaum zu denken war. Man beschloss, das Schiff in
zwei Teile zu trennen und dazwischen eine zusätzliche 17. Gaszelle
einzubauen. Dies war auch bei der schwierig war. Wenn Wallis einfach „nein"
zu Dieselmotoren sagen durfte, musste Richmond, ob er wollte oder nicht,
fünf Lokomotiv- Dieselmotoren einbauen, von denen jeder über
zwei Tonnen wog und die darüber hinaus nicht umsteuerbar waren. Auch
auf die Einrichtung der Fahrgasträume hatte Richmond kaum Einfluss
gehabt, und so kamen Gewichte zusammen, die von vornherein die Fahrtüchtigkeit
des Schiffes in Frage stellten. So war es auch keine grosse Überraschung,
nach der Fertigstellung zu erfahren, dass bei 30 Tonnen Mehrgewicht an
Langstreckenflüge kaum zu denken war. Man beschloss, das Schiff in
zwei Teile zu trennen und dazwischen eine zusätzliche 17. Gaszelle
einzubauen. Dies war auch bei der neuartigen Konstruktion der R 101 problemlos
möglich. Nach diesem Umbau fasste sie 156.00 cbm Gas, ihr grösster
Durchmesser betrug 40,5 m und sie war 238,5 m lang.
Die Ringe der R 101 waren räumliche Gebilde mit dreieckigem Querschnitt
von 3 bzw. 3,5 m Seitenlänge und damit so steif, dass auf ihre
Verspannung verzichtet werden konnte. Die für den englischen
Flugzeugbau der dreissiger Jahre so typischen Muffen- und Schraubverbindungen
(19) waren statisch zweifellos „richtiger" als starre und gelenklose
Knoten der Zeppelinluftschiffe. Sie machten aber die Verwendung von
Stahl unentbehrlich, was wiederum mit Mehrgewicht verbunden war. So
bestand schliesslich das Gerippe der R 101 zu 50% aus Edelstahl, zu 45%
aus Duraluminium und zu 5% aus Leichtmetallpressteilen.
Bei ihrer ersten Fahrt nach Ismailia und Karatschi am 4. Oktober 1931 war
das Luftschiff kaum in der Horizontallage zu halten und verlor aus seinen
neuartigen Sicherheitsventilen, die schon bei 3 Grad Neigung selbsttätig
öffneten, ständig Gas. Um zwei Uhr nachts am 5. Oktober
berührte das schwer gewordene Luftschiff bei Allonne in der
Nähe von Beauvais in Frankreich die Erde und ging sofort in Flammen
auf. Von den 54 Personen an Bord entkamen nur 6 den Flammen, unter
den 48 Opfern befand sich ausser Lord Thomson auch der Konstrukteur
des Luftschiffes Vincent Richmond (20).
Trotz aller Tragik entstand aus den beiden letzten englischen Bauten eine
neue Konstruktionsschule, die in den beiden amerikanischen Luftschiffen
Acron und Macon ihre Vollendung fand. Siewurden zwischen
1929 und 1933 von der Goodyear Zeppelin Corporation in Akron, Ohio,
im Auftrag der US Navy gebaut und waren mit 184.000 cbm Gasvolumen, 40,5
m Durchmesser und 239,3 m grierten Kühl- und Kondensatorensystem
zu finden waren. Die von den Antriebswellen über ein Kegelradgetriebe
angetriebenen Luftschrauben waren (auch dies ein Beitrag der englischen
Konstruktionsschule) um 360 Grad schwenkbar. Diese luftwiderstandsarme
und der Manövrierfähigkeit äusserst zuträgliche
Anordnung gilt heute noch als aktuell, was jedoch nicht für die
militärische Ve rwendung dieser beiden Fahrzeuge zutrifft. Sie wurden
von der US Navy als Aufklärungsfahrzeuge genutzt, und deren Behäbigkeit
bei gleichzeitig riesiger Zielfläche machte es nötig, 5 Flugzeuge
zum eigenen Schutz an Bord mitzuführen. Die Starts und Landungen
(tatsächlich praktiziert wurden sie nur bei der Macon) erfolgten
mit Hilfe eines ausklappbaren Recks, verstaut wurden die Flugzeuge in
einem Hangar innerhalb des Tragkörpers.
Auch diese beiden Luftschiffe gingen in schlechtem Wetter verloren, und
auch hier waren es amtliche Stellen, die hierzu ihren Beitrag geleistet
hatten. So verlangte die Navy, in der Kielflosse einen zusätzlichen
Führerstand einzurichten, womit die Konstruktion des Leitwerkes
nachteilig beeinflusst wurde. Die Leitwerksflossen konnten infolge
der Umplanung nicht mehr wie vorgesehen an drei, sondern nur an zwei
Hauptringen befestigt werden, die hierdurch permanent mit einer Torsionskraft
belastet wurden. Hier brach auch bei der Macon die Konstruktion, und
die von herumfliegenden Wrackteilen durchlöcherten Gaszellen taten
das Übrige. Die Akron ging im April 1933 vor der Küste New Englands
mit 73 Männern unter (drei überlebten, einer davon wurde später
Kommandant der Macon). Von den 85 Insassen der Macon , die im Februar 1935
vor der Küste Kaliforniens verloren ging, überlebten 83 ihren
Untergang (20).
Die Katastrophen der grossen Luftschiffe, von der R 101 bis zu LZ 129 Hindenburg,
haben die Akzeptanz dieses Transportmittels immer wieder auf eine harte Probe
gestellt, und es gehört zum Wesen unserer "faustischen" Kultur, dass
die Faszination, die von ihnen ausging, nach wie vor ungebrochen ist. Trotz
weitverbreiteter Skepsis hört man immer wieder Stimmen, die nach der
Rennaissance der Grossluftschiffe rufen – einer Wiedergeburt auf einem hohen
technologischen Niveau, das sie wirtschaftlich, ungefährlich und verkehrssicher
machen soll. Nicht zuletzt kommt noch der immer grösser werdende Druck
der Ökologie hinzu, der sich unseren energiefressenden Verkehrssystemen
in den Weg stellt und zu sanfteren Technologien strebt. Um aber über
die Zukunft der Luftschiffahrt zu sprechen, müssen wir noch einmal einen
Exkurs in die Steinzeit dieses Verkehrsmittels unternehmen.
Über den jüdischen Holzhändler David Schwarz aus Agram in
Ungarn finden wir in der Literatur nur wenige, oft widersprüchliche
Angaben. Einerseits war es die Verehrung Zeppelins, andererseits
der deutsche Antisemitismus, die dazu führten, dass die epochale
Arbeit dieses Mannes so gut wie nie richtig gewürdigt wurde.
Auch die sich allmählich durchgesetzte Meinung, in ihm den Erfinder
des starren Systems zu sehen, ist zwar richtig, aber nicht vollständig.
Schwarz erfand nicht nur das starre System, er konstruierte und baute
mit Unterstützung seiner Frau Melanie das erste Ganzmetallluftschiff,
dessen Konzeption, von einigen zeitbedingten Accessoires abgesehen,
noch heute kaum etwas von ihrer Aktualität eingebüsst hat.
Der Tragkörper von 38,32 m Gesamtlänge setzte sich aus einem
12m breiten Zylinder von 24,32 m Länge und einem 11m langen
konisch zulaufenden Vorderteil zusammen, das in den Plänen
noch die Form eines Rotationsparaboloids zeigt, aus Fertigungsgründen
jedoch als einfacher Kegel ausgeführt wurde (21). Die 0,18 mm
bis 0,20 mm starke Hülle aus Reinaluminium-blech wurde „luftdicht"
gefalzt und genietet und über eine Rahmenkonstruktion gespannt,
die zusammen mit der Gondel und den Kragarmen der Antriebswellen eine
starre Einheit bildete. Die Träger dieser Konstruktion (bei näherem
Betrachten erkennen wir die Träger des ersten Zeppelinluftschiffes)
waren 200 mm hoch und aus Reinaluminium-Walzprofilen der Abmessungen 20x20x2
mm bzw. 40x20x5 mm zusammengesetzt. Die drei Luftschrauben, zwei seitlich
und eine in der Mitte, hatten 2 m bzw. 2,6 m Durchmesser (eine vierte,
unterhalb der Gondel vertikal wirkende Luftschraube von 2 m Durchmesser
wurde bei der ersten und letzten Fahrt des Schiffes nicht montiert) und
wurden über Transmissionsriemen von einem 16 PS Motor angetrieben.
Die Transmissionsriemen waren auch die Achillesferse des Schiffes, das
bei schlechtem Wetter am 3. November 1897 auf dem Tempelhofer Feld
erprobt werden sollte. Nach dem Tod ihres Mannes, und nachdem die
Heeresleitung den Offizieren des Luftschiffer Bataillons untersagt
hatte, sich in der jüdischen Sache zu engagieren, hatte Melanie
Schwarz grosse Mühe, jemanden zu finden, der in der Lage war, das
Schiff zu steuern. Erst mit einem erheblichen Geldbetrag konnte Ernst
Jagel, ein ehemaliger Unteroffizier der Ballonabteilung als Luftschiffführer
gewonnen werden. Er machte seine Sache gut, nur konnte auch er nicht verhindern,
dass kurz nach dem Aufstieg beide Riemen nacheinander von den Rollen liefen
und aus dem lenkbaren Luftschiff ein Freiballon wurde. Ein kräftiges
Ziehen an der Reissleine war die einzig richtige Reaktion, eine schnelle
Landung einzuleiten. Diese verlief relativ glatt, nur wurde die Hülle,
jetzt ohne Überdruck, vom Wind zerdrückt und unbrauchbar gemacht.
Aus dem eingeschmolzenen Aluminium, das von Carl Berg zurückgekauft
wurde, wurden Profile für das erste Zeppelinluftschiff gewalzt.
Ein weiterer Vorbote der Zukunft wurde 1929 unter der Bezeichnung ZMC 2
von der Forschungsgesellschaft Aircraft Development Corporation in Detroit
gebaut. Eine von der Automobilindustrie finanzierte Forschungsaufgabe
begann 1921 und zeigte Ergebnisse, die dazu geeignet waren, den klassischen
starren Luftschiffbau zum vorsintflutlichen Anachronismus zu stempeln.
Die ZMC 2 hatte 5.720 cbm Gasvolumen bei einer Länge von 44,5
m und sollte ein Versuchstyp für Konstruktionen von viel grösseren
Abmessungen sein. Der Tragkörper bestand aus 0,24 mm starkem
Duraluminiumblech und wurde innwändig von 24 Längsgurten
und 12 Ringprofilen formgebend gestützt. Für die 3,5 Millionen
Nieten von 0,9 mm Durchmesser konstruierte man eine automatische Nietmaschine
mit einer Leistung von 5.000 Nieten pro Stunde, die von zwei Männern
bedient und unter gleichzeitigem Bohren der Löcher drei Nietreihen
gleichzeitig ausführte. Nietmaterial wurde als Draht eingebracht,
in der Maschine auf Nietlänge geschnitten, durch die Löcher
gedrückt und mit umlaufenden Nocken mit Köpfen versehen. Gasdicht
versiegelt wurden die überlappten Stösse mit Bitumen, und
der gemessene Gasverlust von 2 Liter pro qm Fläche in 24 Stunden
bescheinigte der Metallhülle die Qualitäten der alten Goldschlägerhaut.
Die ZMC 2 wurde 1929 der US Navy übergeben und nach zehn Jahren eines
störungsfreien Dienstes (berechnete Lebensdauer der Hülle)
verschrottet. Dass die überragenden Eigenschaften dieser Bauweise
nicht erkannt wurden, kann nur mit einem notorischen Konservatismus der
Marinekreise erklärt werden (22).
Aufgegriffen und ins Gigantische übertragen, hatte diese Bauweise
Anfang der siebziger Jahre Dr. E. Mowforth als Leiter einer englischen
Projektgruppe an der University of Surrey. Das vorgeschlagene Ganzmetallluftschiff
von 1.130.000 cbm Gasvolumen bei einer Länge von 410 m sollte
sektionsweise auf einer riesigen Drehscheibe gebaut werden und nach
der Inbetriebnahme von Bodeneinrichtungen vollkommen unabhängig
sein. Für die verschiedenen Nutzlasten sah man auswechselbare
Module vor, die mit schiffseigenen Winden direkt aus der Luft übernommen
werden sollten. Die berechnete Nutzlast betrug 500 Tonnen auf Kurzstrecken
und 252 Tonnen auf Transatlantik- strecken, die ohne Auftanken zurückgelegt
werden sollten. (23)
Dem Schwiegersohn Carl Bergs, dem Generaldirektor des Luftschiffbau Zeppelin
Alfred Colsman, einem Prototyp der späteren Industriemanager,
verdankt die Firma ihre heutige Existenz. Graf Zeppelin, dem als
Aristokraten alten Schlages alles Krämerhafte ein Greuel war,
sah nur mit Widerwillen den zahlreichen Gründungen von Tochtergesellschaften
und Wirtschaftsunternehmen zu, die sein Direktor initiierte; doch
am Ende war es gerade Colsmans weitsichtige Strategie, die das Überleben
der Firma auch nach dem Versailler Vertrag, der Hindenburg Katastrophe
und dem Zusammenbruch des Dritten Reiches sicherte. Heute wird nach
einer fünfzigjährigen Pause in Friedrichshafen wieder an
einem starren Luftschiff gearbeitet, dessen Bauweise sich jedoch von
der bekannten Spantenkonstruktion radikal unterscheidet. Die unter der
Leitung von Klaus Hagenlocher und Florian Windischbauer entwickelte Konstruktion
des NT-Luftschiffes (NT steht für „neue Technologie"), besteht aus
einem innenliegenden triangulierten Fachwerk aus Aluminiumlegierungen
und Kohlefaser-Verbundwerkstoffen, dessen gelenkige Knoten für die
leichte Montage und definierte Lastübertragung (24) an die Knoten
der R 101 erinnern. Dieses Fachwerk dient nicht nur der Befestigung der
Antriebsaggregate und des ebenfalls triangulierten Leitwerks, sondern
bildet auch Rückgrat für eine pneumatische Hülle aus Polyestergewebe,
mit der, wie bei einem Prallluftschiff, der aerodynamische Körper
gebildet wird und an deren Unterseite „weich" und crashgeschützt
die Gondel hängt.
In der Konstruktion des NT- Luftschiffes fliessen nicht nur viele Erfahrungen
einer beinahe hundertjährigen Entwicklung zusammen, sondern
sie bedeutet auch die Vereinigung der beiden, in den Pionierjahren
des Luftschiffes sich feindlich gegenüber stehenden Systeme. Mit
der Terminologie jener Jahre würde man diese Vereinigung des nichtstarren
mit dem starren System am ehesten als halbstarr bezeichnen, als ein
sogenanntes Kielschiff, dessen Kielträger jedoch nicht am tiefsten
Punkt des Schiffes angeordnet ist, sondern sich mit seinem Dreiecksquerschnitt
auf den ganzen Tragkörper ausdehnt. So wird nach hundert Jahren
mit Hilfe der Hochtechnologie zwischen dem streitlustigen Grafen und
seinem ebenso zähen Widersacher Major Gross vom Preussischen Kriegsministerium
Frieden geschlossen, und es fällt schwer, auf die Kommentare der
beiden Kampfhähne verzichten zu müssen. Dem nichtstarren System
gehört die Gegenwart, dem starren System vielleicht die Zukunft
(25), war die Maxime, mit der Major Gross, unter deutlicher Betonung des
Wortes ‘vielleicht’, seinen unliebsamen Konkurrenten ausschalten wollte.
Versuchen wir einmal von der ursprünglichen Polemik dieses Satzes
zu abstrahieren, erscheint uns dieses vielleicht als die Hintertür
einer vorsichtigen Prophezeiung.
Die selbe Vorsicht ist angebracht, wenn wir heute die Wiedergeburt der
Grossluftschiffe prophezeien wollen. Ihre technologische Machbarkeit
und die politisch-ökonomischen Bedingungen, die sie sowohl realistisch,
als auch vielleicht wünschenswert erscheinen lassen, bedeuten
immer noch nicht „die Zeit vor Lakehurst" wiederbeleben zu können.
Wenn der 26-jährige Arthur Koestler seine Wanderungen auf dem Laufsteg
der Graf Zeppelin während der Arktisfahrt des Jahres 1931
mit dem Gang durch das Triforium einer Kathedrale assoziierte, war es
nicht nur dem Eindruck eines grossartigen Raumes zuzurechnen, sondern
auch einem Geheimnis, das diese beiden Grosstaten des menschlichen Geistes
verband. Ebensowenig wie die Neugotik, trotz unvergleichbar besserer Technologie
das himmlische Jerusalem der gotischen Dome nachzubauen vermochte,
wird es heute auch uns kaum gelingen, nur mit Hilfe der Technologie das
Gesamtkunstwerk Luftschiff wieder zu beleben. Unsere Mobilität ist
grösser als je zuvor, doch hatte die von den Medien erzeugte Gleichzeitigkeit
der Orte und Zeiten, die Reise als Akt des interkulturellen und völkerverbindenden
Austausches in ihrer Bedeutung zurückgedrängt. Mit dieser Tendenz
verfielen auch unsere Transportsysteme mit ihrer einst so prägenden
Kultur. Aus den noblen Ozeandampfern, wo einst die Bordkapelle noch im Augenblick
des Untergangs spielte, sind mit animateurbetreuten Touristen bevölkerte
Kreuzfahrtschiffe, oder schäbige, nach Bier, Urin und Erbrochenem
riechende Autofähren geworden; die Bahnhöfe, einst strahlende Mittelpunkte
der Städte, sind zum Ort der Prostitution und des Drogenhandels verkommen,
und die einst als Gesamtkunstwerk konzipierte Autobahn degenerierte zum
Kompensationsort der angestauten Aggression und des alltäglichen Todes.
Dass auch die Höhe des Fahrpreises an dieser Entwicklung nichts zu
ändern vermag, beweist die Passagierluftfahrt mit ihren vollgepferchten,
schmuddeligen und mit dem Ambiente des kleinbürgerlichen Wohnzimmers
ausgestatteten Jumbojets, die mit der vollendeten Ästhetik eines Antoine
de Saint- Exupéry genauso wenig gemein haben, wie ihre zu Polizeifestungen
ausgebauten Flughäfen, die schon seit langem nicht der Verbindung
der Völker, sondern deren Trennung dienen.
Dass Grossluftschiffe wieder im Personenlinienverkehr eingesetzt werden
und damit auch eine Legende durch Vermassung unweigerlich entzaubert
wird, ist wenig wahrscheinlich. Sie passen in unsere Welt der Trennung
genausowenig, wie sie es nach 1933 taten. Schon eher denkbar ist
ihr Einsatz im militärischen oder zivilen Überwachungsbereich,
für den jedoch andere Requisiten als dunkelblauer Zweireiher und
Aluminium-Konzertflügel gefragt werden. Eine technische Herausforderung
und eine grossartige Ingenieuraufgabe bleiben sie jedoch allemal und
deren Zukunft trotz aller Skepsis wünschenswert.
Anmerkungen
(1) Wilhelm, Karin: Architekten Heute. Portrait
Frei Otto. Quadriga Verlag Berlin 1985 - S. 152
(2) Berg, Carl: David Schwarz - Carl Berg - Graf
Zeppelin. Ein Beitrag zur Geschichte der Luftschiffahrt. Eigenverlag
München 1926 - S. 41/42
(3) Clausberg, Karl: Zeppelin. Die Geschichte eines
unwahrscheinlichen Erfolges. Schirmer-Mosel München 1979
- S. 29 ff .
(4) Elastizitätstheorie des starren Luftschiffes.
Aus dem Nachlass von H. Müller-Breslau. Deutsche Versuchsanstalt
für Luftfahrt e. V. Berlin-Adlershof 1931 - Bl. 1
(5) Schütte, Dr.-Ing. E. h. Johann: Der Luftschiffbau
Schütte-Lanz 1909 - 1925. Verl. Oldenbourg, München
und Berlin 1926 - S. 8
(6) Dürr, Dr.-Ing. Ludwig: Fünfundzwanzig
Jahre Zeppelinluftschiff - bau. VDI Verl. Berlin 1925 - S. 32 ff
.
(7) Burkhardt, Berthold, Oswald, Angelika: Luftschiffhallen
(1898 - 1938). In: Rainer Graefe (Hsg.): Zur Geschichte des Konstruierens.
D VAVerl. Stuttgart 1989 - S. 188
(8) Clausberg - S. 70
(9) Kleinheins, Peter (Hsg.): Die grossen Zeppeline.
Die Geschichte des Luftschiffbaus. VDI Vlg. Düsseldorf 1985
- S. 159
(10) Pinaus Beziehung zur Moderne war offenbar
doch nicht so eindeutig, wie man aus der Einrichtung der Hindenburg
hätte schliessen müssen. Eines der letzten Werke Pinaus, der
von Breuhaus zu Albert Speer wechselte, ist ein in der "besten" Tradition
des Dritten Reiches am Anfang der achtziger Jahre (!) errichtetes Verwaltung
sgebäude in Münster, Westfalen. (A. d. V.)
(11) Technischer Nachlass Johann Schütte.
Ein Bericht von Johann Friedrich Jahn, Oldenburg 1978 - S. 27
(12) Dieser, durch R. B. Fuller bekannte Ausdruck
wurde zum ersten Mal von Vickers-Chefkonstrukteur Barnes Wallis
verwendet. Wallis, selbst auch Luftschiff konstrukteur, entwarf
in den dreissiger Jahren eine ähnliche Konstruktion für
seinen "Wellesley" und "Wellington" Bomber. (A. d. V.)
(13) Schütte - S. 2 ff.
(14) Techn. Nachl. Schütte - S. 55
(15) Kleinheins - S. 11 8
(16) S. Anm. 13
(17) Robinson, Douglas H.: Vasa - R 101 - Challenger.
In: Skyways. The Journal of the Airplane 1920 - 1940 No. 9/Jan.
1989 - S. 54-57
(18)( 1 8 ) Andere Verbindungsarten als Muffen-
und Schhraubverbindungen waren in der britischen Luftfahrtindustrie
der Zwischenkriegszeit verpönt. Ihre Begründung hatte
diese Haltung im Einführen des autogenen Schweissens, in dem
man (nicht zu Unrecht) eine Gefahr für die Sicherheit der Ausführung
sah. (A. d. V.)
(19) Kleinheins - S. 186 ff.
(20) Kleinheins - S. 192-195 und S. 212 ff.
(21) Berg - S. 19 ff .
(22) Zeitschrift für Flugtechnik und Motorluftschiffahrt
20/1931 - S. 6 2 4
(23) Collier, Basil: The Airship - A History. London
1974 - S. 235 ff.
(24) Back to the Future. Die neue Luftschifftechnologie.
Werbeprospekt Luftschiffbau Zeppelin GmbH Friedrichshafen.
(25) Clausberg - S. 41