Die Kathedralen des Aluminiumzeitalters

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.

Modell zum Patent des Grafen Zeppelin vom 31.8.1895

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.

Konstruktionszeichnung des lenkbaren Luftfahrzeuges

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:

LZ1 in der hölz. Schwimmhalle in Manzell 1900

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.

Konstruktionszeichnungen des LZ 1

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.

Entwicklung der Knotenpunkte

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.

Entwicklung der Ringverspannung von LZ1 bis LZ114

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.

Prüfung der Bauelemente

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.

Konstruktionszeichnungen des LZ126
LZ 126 im Bau - Gerippe des Tragkörpers mit Probezelle und Bugkappe

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.

Stanz- und Pressblechträger bei LZ 126

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.

LZ 127 Graf Zeppelin, Friedrichshafen 1928

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.

Konstruktionszeichnung von LZ 129 Hindenburg

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.

LZ 129

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).

SL1 – Blick gegen das Heck, SL1 - Kräftefluss und Verformung im Knotenpunkt

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.

R 23 – das erste Schiff der s.g. 23er Klasse, Barrow 1917

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).

R 100 am Ankermast in St. Hubert 1930 und im Bau, Howden 1929

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.

R 101 im Bau, Cardington 1929 und R 101 wird verlängert

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.

Konstruktionszeichnung von R 101 lässt eine ideale Stromlinienform erkennen

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).

ZRC 4 Acron

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.

Luftschiff von David Schwarz

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.

Ganzmetallluftschiff ZMC 2

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)

Ganzmetalluftschiff von Dr. E. Mowforth

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.

Zeppelin NT

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