Mit Solarenergie in die Stratosphäre

Vor zehn Jahren machte sich der Abenteurer Raphaël Domjan daran, mit einem vollständig solarbetriebenen Flugzeug in die Stratosphäre zu fliegen – ein Ziel, das viele für technisch nicht umsetzbar hielten. Im August 2025 liess SolarStratos diese Vision jedoch Realität werden: Mit einem Aufstieg auf 9 521 Meter stellte es einen Weltrekord für bemannte solarelektrische Flüge auf.

SolarStratos
© SolarStratos

Die Luftfahrt gehört zu den Sektoren, die sich am schwierigsten klimafreundlich gestalten lassen, da Flugzeuge ihre gesamte Energie an Bord mitführen müssen und jedes zusätzliche Kilogramm ihre Reichweite und Flughöhe einschränkt. Da SolarStratos ausschliesslich mit Sonnenlicht und Batterien fliegt, muss es so leicht und effizient wie möglich sein – mit Tragflächen, die Strom generieren, leicht sind und für einen sicheren Flug in dünner Luft möglichst wenig Reibung erzeugen. Auch die Batterien müssen leicht, sicher und zuverlässig sein, selbst bei extremer Kälte.

Die Idee hinter SolarStratos entspringt in erster Linie Raphaël Domjans Vorstellungskraft: ein Flugzeug, das allein mit Sonnenenergie betrieben die obere Atmosphäre erreicht. Um diese Idee zu realisieren, benötigte er jedoch Technologien, die es damals noch nicht gab. Hier kam CSEM als langfristiger Partner ins Spiel: Es stellte das erforderliche Know-how über Solartechnik und Batterien zur Verfügung und verwandelte damit ein gewagtes Konzept in ein bahnbrechendes Flugzeug.

Tragflächen, die Energie erzeugen


Bereits in den frühen Entwurfsphasen wurde CSEM damit beauftragt, Solarmodule zu entwickeln, die deutlich leichter sind als alle auf dem Markt erhältlichen Modelle und direkt in die Flügel und das Heck des Flugzeugs eingebaut werden können. Zudem entwickelte CSEM dank seines Know-hows im Bereich Werkstoffe eine Schutzschicht – ein sogenanntes Einkapselungsmaterial –, das die Solarzellen im Inneren der Module abschirmt, sodass diese trotz starker Sonneneinstrahlung, Kälte und Vibration weiterhin funktionieren. Matthieu Despeisse, Group Leader Sustainable Energy bei CSEM, beschreibt: «Unsere Ingenieurinnen und Ingenieure haben daraufhin mehr als 20 Quadratmeter flexible Solarmodule mit minimalem Gewicht und einer Oberflächenqualität, die sich nicht von der Struktur des Flugzeugs selbst unterscheidet, hergestellt und installiert.» Die auf den Tragflächen montierten Solarmodule wurden unter anspruchsvollen Bedingungen getestet und haben mittlerweile mehr als 100 Flugstunden geleistet, darunter auch den Rekordflug.

Auch an der Festlegung des Batteriekonzepts für SolarStratos war CSEM beteiligt. Im Rahmen eines vom Schweizer Bundesamt für Energie (BFE) finanzierten Projekts verglich CSEM gängige Lithium-Ionen-Batterien mit leichteren Zukunftsalternativen wie Lithium-Schwefel- und Lithium-Silizium-Batterien und zeigte, dass diese neuartigen Batterien im Vergleich zu den herkömmlichen etwa ein Drittel des Gewichts einsparen könnten. Diese Arbeit beeinflusst weiterhin zentrale Designentscheide und ermöglicht leichtere Batteriepacks für die nächsten Phasen der Mission. CSEM investierte darüber hinaus in einen hochmodernen Trockenraum, der die sichere Entwicklung empfindlicher fortschrittlicher Batterien ermöglicht. Andreas Hutter, Group Leader Sustainable Energy bei CSEM, erklärt: «Die Energiedichte ist entscheidend. In der Luftfahrt zählt jedes Gramm – besonders wenn man die Stratosphäre erreichen will. Wir gewährleisten, dass die Batterien nicht nur leicht sind, sondern auch die erforderliche Leistung erbringen und dabei sicher und zuverlässig bleiben.»

Die Zukunft wird leichter und heller

SolarStratos ist ein Vorzeigeprojekt für saubere Mobilität. Es zeigt der Öffentlichkeit, Entscheidungsträgern und der Industrie, dass die solarbetriebene Luftfahrt keine Science-Fiction mehr ist, sondern ein valider Weg zur Reduktion von Emissionen. Die gemeinsam mit CSEM entwickelten Technologien – von ultraleichten Solarmodulen und fortschrittlichen Schutzmaterialien bis hin zu leichteren Batteriekonzepten – werden bereits für fahrzeugintegrierte Solardächer, Stratosphären-Observatorien und autarke Transportcontainer erprobt. Seit über einem Jahrzehnt gehen Raphaël Domjan, CSEM und ihre Partner kalkulierte Risiken ein, investieren in neue Materialien und bleiben ihrer Vision treu. Der Rekordflug von 2025 steht sinnbildlich für diesen Erfolg und hinterlässt ein Vermächtnis an Solar- und Batterielösungen, welche die Luftfahrt sauberer machen und in neue Höhen aufsteigen lassen.

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