Die Stratosphäre ist Gegenstand bedeutender, aber anspruchsvoller Forschung. Der Erdatmosphärenbereich in Höhen von 10 bis 50 Kilometern wird heutzutage mit Stratosphärenballons erkundet. Die wissenschaftliche Ballongemeinschaft der französischen Raumfahrtagentur CNES war auf der Suche nach einer nachhaltigen und wiederverwendbaren Lösung, um die Instrumente in ihren Gondeln (den Behältern, in denen die Ausrüstung transportiert wird) mit Energie zu versorgen. Und genau hier kommt die innovative photovoltaische (PV) Stratstore-Technologie von CSEM ins Spiel. Die Genialität der PV Paneele liegt in ihrer Robustheit, die sie zum einen durch eine Verkapselung widerstandsfähig gegen UV-Strahlung macht, und zum anderen in einem Klappmechanismus, der sie bei der Landung schützt.
«Wir haben eine massgeschneiderte Verkapselung entwickelt – eine Spezialbeschichtung für Solarmodule, die widrigen Bedingungen wie sehr hohen oder niedrigen Temperaturen und starker UV-Strahlung standhält», erklärt Pierrick Duvoisin, Lightweight Module Line Spezialist bei CSEM. «Die Konstruktion des Systems ist für diese Art der Anwendung ebenfalls einzigartig: Es verfügt über eine Solar-Tracking-Funktion. Diese ermöglicht Rotationen um 360 Grad, wodurch das System selbst in Höhen von mehr als 40 Kilometern der Sonnenbahn folgen kann. Ausserdem wurde das System so konzipiert, dass es sich bei der Landung in ein Schutzgehäuse einklappt. So wird sichergestellt, dass es unversehrt bleibt und für weitere Missionen eingesetzt werden kann», fügt er hinzu.
Mit Unterstützung von CNES konnte CSEM Stratstore erstmals auf realen Forschungsmissionen einsetzen und so die Konstruktion des Ladesystems immer weiter verfeinern. Dabei kam es in einer Höhe von 35'000 Metern zum Einsatz, wurde danach zur Erde zurückgeholt und in der Folge erneut eingesetzt. So konnte es für weitere Missionen optimiert werden.
Jean-Marc Nicot, Expert Onboard and Ground Systems of Stratospheric Balloons bei CNES, betont: «Stratstore kombiniert hochwertige Materialien mit einem innovativen Design und erzielt damit erhebliche Kosteneinsparungen und eine höhere Energieeffizienz für unsere Gondeln. Durch den Einsatz von Stratstore können wir den Energieverbrauch reduzieren und die Autonomie erhöhen. Dadurch können wir das Gewicht und die Anzahl der Bordbatterien reduzieren, wodurch sich die Dauer unserer Missionen von Tagen auf Monate verlängern lässt. Darüber hinaus ist Stratstore ein vollständig wiederverwendbares System – es entspricht somit unserer Nachhaltigkeitsstrategie und schont die Umwelt.»
Das Solarladesystem Stratstore wurde erfolgreich fertiggestellt. CNES und CSEM werden ihre Zusammenarbeit fortsetzen und die Konstruktion des Systems in den kommenden Jahren mithilfe diverser Testmissionen weiterentwickeln und verfeinern. Grund für diese stetige Weiterentwicklung ist unser Bestreben, die Leistung zu verbessern, identifizierte Schwachstellen zu beseitigen und eine optimale Funktionalität zu gewährleisten, die den realen betriebstechnischen Bedürfnissen entspricht. Die Schweiz mag ein kleines Land sein, aber sie spielt eine wichtige Rolle in der europäischen Photovoltaikindustrie. Eine der Strategien von CSEM besteht darin, sich auf die Entwicklung hochwertiger, hochspezialisierter PV-Produkte zu konzentrieren, die sich von der Konkurrenz abheben und die Kompetenz von CSEM unter Beweis stellen. Stratstore ist ein Beispiel dafür, wie diese Strategie funktioniert, denn das Projekt verändert die Art und Weise, wie wir über Solarenergie denken und sie nutzen.
Update am 27.06.2024. Es erfüllt uns mit Stolz, dass wir durch die Bereitstellung der Solarmodule, die die wissenschaftlichen Instrumente mit Strom versorgten, zu dieser Mission beigetragen haben. Unsere PV-Module gewährleisteten eine ständige Versorgung mit erneuerbarer Energie während der gesamten transatlantischen Reise des Ballons. Diese Mission markiert einen bedeutenden Meilenstein in der nachhaltigen Stratosphärenforschung.
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