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Ein atemberaubender Blick da oben wird Sie umwerfen. Zuerst werden Sie jedoch in verschiedenen Bereichen geschult, um wieder so sicher wie möglich zu gelangen. Ein erfahrener Flugschullehrer wird Ihnen mehr über das Thema beibringen. Das gibt Ihnen die Sicherheit, dass Sie später sicher starten und wieder starten können. Wenige Gehminuten später schweben Sie und Ihr Lehrer über dem Boden.

Genießen Sie die wunderbare Sicht und das Feeling, selbst ein Fluggerät zu haben! Nachdem etwa zwei Flugstunden in Form von theoretischen und praktischen Übungen absolviert wurden, ist es Zeit für den Anflug. Im Breisgau sind Sie für einen Tag Lotse - nicht mehr und nicht weniger.

Stromerzeugung im Flug - Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Arbeit

Luftfahrzeuge, die wie Stuntdrachen den Luftraum umkreisen und aus vertikaler Windkraft Elektrizität erzeugen: Prof. Dr. Moritz Diehl und sein Forschungsteam bilden die mathematischen Simulationsmodelle ab, mit denen solche Systeme am Rechner nachgestellt werden können. Ziel ist die Vollautomatik und ein maximaler Energieertrag. An einem schmalen Drahtseil schwebt ein knapp zwei Meter langes Fluggerät, zunächst nur wenige Zentimeter vom Ende des Armes weg.

Die Seilwinde unter dem metallischen Arm kann so das Drahtseil, an dem das Luftfahrzeug gezogen wird, ausfahren. Zum Schluss bleibt die Drehung des Armes stehen und das Fluggerät fängt an, acht Figuren zu bewegen, bis das 600 m lange Drahtseil komplett abgewickelt ist. Der Flieger fährt auf die Seilwinde zu, das Fluggerät fährt auf die Seilwinde zu, dreht sich um und startet wieder die Acht.

Die Seilwinde zieht das Drahtseil wieder heraus. Bislang ist keine dieser beiden Einrichtungen in Funktion. Aber laut Moritz Diehl werden sie in wenigen Jahren Elektrizität aus hochgelegener Windkraft erwirtschaften. Von den Vorzügen seiner Maschinen ist der Freiburgische Systemtheoretiker, Regelungstechniker und Optimierer Ã?berzeugt, die wie vollautomatische Stuntdrachen ihre Umlaufbahnen im Vergleich zu herkömmlichen Windenergieanlagen am Wolkenkratzer haben.

"Bei unserem Kite verkleinern wir eine Windkraftanlage auf die Wingtip, das Teil, das am meisten Leistung produziert und am besten dreht", sagt Diehl. Außerdem weht der Fahrtwind in mehreren hundert Metern Höhenlage stärker und gleichmäßiger als in Bodennah. So kann eine Flugzeugwindkraftanlage fast kontinuierlich Elektrizität produzieren und stoppt nicht, wenn der Fahrtwind nicht weht oder aus der verkehrten Fahrtrichtung kommt.

Sie sollen daher leistungsfähiger sein, die Energiegewinnung verbilligen und damit zur Senkung des Strompreises beizutragen. Zurzeit werden zwei Geräte entwickelt, mit denen aus Windkraft in großer Höhe Elektrizität erzeugt werden kann. Durch diese Propeller ist das Fluggerät einfacher zu starten und zu lenken, ein Dreharm für den Abflug ist nicht erforderlich.

Außerdem kann er ständig auf der Bahn verbleiben, auf der er die höchste Leistung erbringt, anstatt immer in einen Sinkflug zu gehen. Aber vor allem hängt sie nicht an einem simplen Strick, sondern an einem Draht, der den elektrischen Anschluss zum Erdboden gibt. Deshalb beschäftigt sich Diehl besonders mit der anderen, zu Beginn geschilderten Variante: Der Lichtmaschine steht auf dem Erdboden und wird durch Herausrollen des Seiles, an dem der ansteigende Kite zieht, betrieben.

Nichtsdestotrotz ist die Waage gut, so Diehl: "Wenn das Seil aufgerollt ist, brauchen wir wieder etwas Kraft, aber weit weniger als vorher. Hier beginnt die Forschungsarbeit von Diehl: "Wir spielen die Pflanzen mit dem Anspruch, die Regelung auf maximalen Energieertrag zu trimmen. "Um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen, müssen die Komponenten und Einstellwerte exakt übereinstimmen: zum Beispiel die Seillänge und -stärke, die Ausrollgeschwindigkeit, die Grösse und Aussenform des Flugzeuges, die Flugfiguren - all dies passt sich den Windverhältnissen am Turbinenstandort an, die ebenfalls das ganze Jahr über mitschwanken.

Dafür entwickeln die Mitarbeiter des Instituts für Methodik der Systemtechnik (IMTEK) rechnergestützte Simulationsmodelle, mit denen die Systeme bis zur optimalen Auslegung am Rechner simuliert werden können. Zum Beispiel stellte sich heraus, dass das Drahtseil bei etwa einem Drittel der Windstärke gerollt werden muss, um eine optimale Energieausbeute zu erzielen.

Deshalb haben die Firma Derhl und sein Entwicklungsteam einen Prototypen des Dreharms konstruiert. Zudem sollte das Luftfahrzeug nach dem Abheben so nahe wie möglich an der optimierten Flugroute bleiben und Verwirbelungen auffangen. "Es ist wie bei einem Auto mit Gegenwind", sagt Derhl - aber das Flieger muss sich selbst steuerte.

Der in das Luftfahrzeug eingebettete Rechner ermittelt aus den Messergebnissen zunächst exakt, wo sich das Luftfahrzeug am Boden befindet, wie es sich fortbewegt und welchem Sturm es derzeit ausgesetzt ist. Beispielsweise erfasst es plötzlich auftretende Windböen und berechnet, was das Fluggerät in der nächsten Sekunden tun kann, um trotz der Beeinträchtigung der Idealbahn so nahe wie möglich zu kommen.

Dadurch entstehen neue Messwerte, auf die der Rechner reagieren kann. Das macht den Flug leiser und sicherer. Nichtsdestotrotz sind die dadurch entstehenden Beeinflussungsmöglichkeiten verhältnismäßig klein, sagt Diehl. "Auf jeden Falle ist es darauf zu achten, dass der Kite nicht starr am Boden steht, sondern in der Luft umherfliegt. Künftig werden bis zu drei Kites an einem Strang kreist - was den Energieertrag durch die höhere Zugleistung steigert, aber die Kontrolle noch schwieriger macht, da sich die Maschinen nicht gegenseitig in die Quere kommen dürfen.

Aktuell betreibt die Firma die Forschung zur Windenergie in großer Höhe in zwei Projekten: Highwind, für die der Forscher ein Startstipendium des European Research Council (ERC) erhielt, und die Firma Aquesco, ein Netzwerk von acht Wissenschafts- und vier Industriepartnern, das auch von der Europ. Am 5. und 6. November 2017 findet an der Freiburger Uni die alle zwei Jahre veranstaltete Konferenz über Windenergie statt.

"Der Einsatz der vertikalen Windkraft ist ein altes Anliegen von mir", sagt Diehl.

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