Heißluftballon

Heißluftballon im Flug ⓘ

Neuartige Heißluftballons, die anthropomorphisierten Bienen ähneln ⓘ

Neuartiger Heißluftballon, der der Abtei von Sankt Gallen ähnelt - Kubicek Balloons ⓘ

Ein Heißluftballon ist ein Luftfahrzeug, das leichter ist als Luft und aus einer Hülle besteht, die erhitzte Luft enthält. Darunter befindet sich eine Gondel oder ein Weidenkorb (bei einigen Langstrecken- oder Höhenballons eine Kapsel), in der sich die Passagiere und eine Wärmequelle befinden, in den meisten Fällen eine offene Flamme, die durch das Verbrennen von flüssigem Propan entsteht. Die erwärmte Luft im Inneren der Hülle verleiht ihr Auftrieb, da sie eine geringere Dichte hat als die kältere Luft außerhalb der Hülle. Wie alle Luftfahrzeuge können auch Heißluftballons nicht über die Atmosphäre hinausfliegen. Die Hülle muss am Boden nicht abgedichtet werden, da die Luft im Inneren der Hülle etwa den gleichen Druck wie die Umgebungsluft hat. Bei modernen Sportballons besteht die Hülle in der Regel aus Nylongewebe, und der Einlass des Ballons (der der Brennerflamme am nächsten liegt) ist aus einem feuerfesten Material wie Nomex. Moderne Ballons haben viele Formen, wie z. B. Raketenschiffe und die Formen verschiedener kommerzieller Produkte, obwohl die traditionelle Form für die meisten nichtkommerziellen und viele kommerzielle Anwendungen verwendet wird. ⓘ

Der Heißluftballon ist die erste erfolgreiche Flugtechnologie, bei der Menschen mitfliegen. Die erste unbemannte Fahrt mit einem Heißluftballon wurde von Jean-François Pilâtre de Rozier und François Laurent d'Arlandes am 21. November 1783 in Paris, Frankreich, in einem von den Brüdern Montgolfier entwickelten Ballon durchgeführt. Der erste Heißluftballon auf dem amerikanischen Kontinent wurde am 9. Januar 1793 vom Walnut Street Jail in Philadelphia durch den französischen Aeronauten Jean Pierre Blanchard gestartet. Heißluftballons, die nicht einfach mit dem Wind treiben, sondern durch die Luft geschleudert werden können, werden als thermische Luftschiffe bezeichnet. ⓘ

Ansicht von unten ⓘ

Bemannte Ballons werden üblicherweise mit Propan-Gasbrennern betrieben. Die sogenannten Kuhbrenner sind besonders leise. ⓘ

Geschichte

Vormoderne und unbemannte Ballone

Eine Himmelslaterne ⓘ

Ein Vorläufer des Heißluftballons war die Himmelslaterne (vereinfachtes Chinesisch: 孔明灯; traditionelles Chinesisch: 孔明燈). Zhuge Liang aus dem Shu-Han-Königreich benutzte während der Zeit der Drei Reiche (220-280 n. Chr.) diese fliegenden Laternen als militärische Signalmittel. ⓘ

Im 18. Jahrhundert entwickelte der portugiesische Jesuitenpater Bartolomeu de Gusmão einen Flugapparat namens Passarola, den Vorläufer des Heißluftballons. Der Passarola sollte als Luftschiff zur Erleichterung der Kommunikation und als strategisches Gerät dienen. 1709 beschloss Johannes V. von Portugal, das Projekt von Bartolomeu de Gusmão zu finanzieren, nachdem der Jesuitenpater eine Petition eingereicht hatte. In Anwesenheit von Johannes V., der Königin Maria Anna von Österreich, dem italienischen Kardinal Michelangelo Conti, zwei Mitgliedern der portugiesischen Königlichen Akademie für Geschichte, einem portugiesischen Diplomaten und einem Chronisten wurde in der Casa da India eine unbemannte Vorführung durchgeführt. Dieses Ereignis sollte die Aufmerksamkeit Europas auf dieses Ereignis und dieses Projekt lenken. In einem späteren Artikel des Londoner Daily Universal Register vom 20. Oktober 1786 heißt es, dass der Erfinder sich mit Hilfe seines Prototyps selbst aufrichten konnte. Ebenfalls 1709 schrieb der portugiesische Jesuit Manifesto summário para os que ignoram poderse navegar pelo elemento do ar (Kurzes Manifest für diejenigen, die nicht wissen, dass es möglich ist, durch das Element Luft zu segeln); er hinterließ auch Entwürfe für ein bemanntes Luftschiff. ⓘ

Der bekannte Ballonfahrer Julian Nott stellte in den 1970er Jahren die Hypothese auf, dass die Geoglyphen der Nazca-Linien vor zwei Jahrtausenden von den Nazca-Führern in einem Ballon erschaffen worden sein könnten, möglicherweise die ersten Heißluftballonflüge der Menschheitsgeschichte. Um diese Theorie zu untermauern, entwarf er 1975 den prähistorischen Nazca-Ballon und ließ ihn fliegen, wobei er behauptete, nur Methoden und Materialien verwendet zu haben, die den Prä-Inka-Peruanern vor 1.000 Jahren zur Verfügung standen. ⓘ

Der erste bemannte Flug

Die erste Montgolfière (1783) ⓘ

Massenstart von Heißluftballons ⓘ

Nach den viel älteren Fesseldrachen, die teilweise auch bemannt waren, ist der Heißluftballon das älteste Luftfahrzeug. Allerdings gab es schon in China kleine, unbemannte Heißluftballons, die sogenannten Kong-Ming-Laternen. ⓘ

Die Beobachtung, dass Rauch und heiße Luft nach oben steigt, führte immer wieder zu Versuchen mit erwärmter Luft. Der Jesuitenpater Bartolomeu de Gusmão führte zeitgenössischen Berichten zufolge einige Ballon-Modelle am portugiesischen Hof vor und erbat von König Johann V. ein Patent. Den Schritt von eher spielerischen Modellen zum praktisch nutzbaren Luftfahrzeug leisteten die Brüder Joseph Michel und Jacques Etienne Montgolfier, die deshalb als Erfinder des Heißluftballons gelten. ⓘ

Deren erste Ballonfahrt fand am 4. oder 5. Juni 1783 statt, Menschen waren nicht an Bord. Die zweite Fahrt fand am 19. September in Versailles statt. Weil man der Sache aber noch nicht richtig traute, und auch noch nichts über das „Luftmeer“ wusste, zog man es vor, statt Menschen drei Tiere, nämlich einen Hahn, eine Ente und einen Hammel zu befördern. Heißluftballons wurden nach ihren Erfindern auch Montgolfièren genannt. ⓘ

Die ersten Ballonfahrer in der Menschheitsgeschichte waren Jean-François Pilâtre de Rozier und der Gardeoffizier François d’Arlandes, die am 21. November 1783 aus dem Garten des Schlosses La Muette bei Paris mit einem Heißluftballon aufstiegen. Die erste bekannte Ballonfahrt außerhalb Frankreichs wurde von Don Paolo Andreani und den Brüdern Agostino und Carlo Gerli am 25. Februar 1784 in der Nähe von Mailand unternommen. ⓘ

Zuvor experimentierte Ulrich Schiegg unter dem Eindruck der Versuche der Gebrüder Montgolfier mit Heißluftballons und konnte im Kloster Ottobeuren am 22. Januar 1784 den ersten (unbemannten) Ballonstart Deutschlands durchführen. ⓘ

1979 gelang zwei thüringischen Familien mit einem selbst gebauten Heißluftballon die „Ballonflucht“ aus der DDR in die Bundesrepublik. ⓘ

Eine Fahrt bis in eine Höhe von 69.852 Fuß (über 21 Kilometer) gelang am 26. November 2005 dem indischen Millionär Vijaypat Singhania. Sein Start erfolgte in Mumbai, Landeort war die Stadt Sinnar im Bundesstaat Maharashtra. ⓘ

Ein Modell des Ballons der Brüder Montgolfier im Londoner Wissenschaftsmuseum ⓘ

Jean-Pierre Blanchard war der erste Mensch, der einen Heißluftballon in verschiedenen Ländern, darunter die Vereinigten Staaten, die Niederlande und Deutschland, flog. Sein bemerkenswertester Flug überquerte am 7. Januar 1785 in Begleitung von Dr. John Jeffries den Ärmelkanal in Richtung Dover Castle. Im Jahr 1808 erlitt Blanchard während einer Ballonfahrt über Den Haag einen Herzinfarkt, stürzte aus seinem Ballon und erlitt tödliche Verletzungen. Seine Frau Sophie Blanchard setzte seinen Beruf fort, starb aber ein Jahrzehnt später ebenfalls in einem Ballon, weil bei einem Feuerwerk der Wasserstoff im Ballon in Brand geraten war. ⓘ

Moderne Ballone

Ein Heißluftballon über der Stadt Helsinki im September 2009 ⓘ

Heißluftballons, Sonnenaufgang in Kappadokien ⓘ

Ein Paar Hopper-Ballone ⓘ

Internationale Ballon-Fiesta in Bristol ⓘ

Moderne Heißluftballons mit einer Wärmequelle an Bord wurden in den 1950er Jahren von Ed Yost entwickelt; seine Arbeit führte zu seinem ersten erfolgreichen Flug am 22. Oktober 1960. Der erste moderne Heißluftballon, der im Vereinigten Königreich (UK) hergestellt wurde, war der 1967 gebaute Bristol Belle. Heutzutage werden Heißluftballons vor allem zu Freizeitzwecken eingesetzt. ⓘ

Rekorde

Heißluftballons sind in der Lage, extrem große Höhen zu erreichen. Am 26. November 2005 stellte Vijaypat Singhania mit einer Höhe von 21.027 m (68.986 ft) den Weltrekord für die höchste Ballonfahrt auf. Er startete in der Innenstadt von Mumbai, Indien, und landete 240 km südlich in Panchale. Der bisherige Rekord von 19.811 m (64.997 ft) war von Per Lindstrand am 6. Juni 1988 in Plano, Texas, aufgestellt worden. ⓘ

Am 15. Januar 1991 absolvierte der Ballon Virgin Pacific Flyer die längste Fahrt in einem Heißluftballon, als der in Schweden geborene, aber in Großbritannien lebende Per Lindstrand und der Brite Richard Branson 7.671,91 km von Japan nach Nordkanada flogen. Mit einem Volumen von 74.000 Kubikmetern war die Ballonhülle die größte, die jemals für ein Heißluftfahrzeug gebaut wurde. Der Pacific Flyer war für den Einsatz im transozeanischen Jetstream konzipiert und erreichte mit 394 km/h die höchste Geschwindigkeit für einen bemannten Ballon. Den Rekord für die längste Flugdauer stellten der Schweizer Psychiater Bertrand Piccard (der Enkel von Auguste Piccard) und der Brite Brian Jones mit dem Breitling Orbiter 3 auf. Es war die erste Nonstop-Weltumrundung im Ballon. Der Ballon startete am 1. März 1999 in Château-d'Oex in der Schweiz und landete am 21. März um 1.02 Uhr nachts in der ägyptischen Wüste, 500 km südlich von Kairo. Die beiden Männer übertrafen mit einer Reisezeit von 19 Tagen, 21 Stunden und 55 Minuten alle Entfernungs-, Ausdauer- und Zeitrekorde. Steve Fossett übertraf am 3. Juli 2002 bei seinem sechsten Versuch in 320 Stunden und 33 Minuten den Rekord für die kürzeste Zeit, in der er die Welt umrundet hat. Fedor Konyukhov umrundete die Welt bei seinem ersten Versuch allein in einem hybriden Heißluft-/Heliumballon vom 11. bis 23. Juli 2016 in einer Zeit von 268 h 20 min. ⓘ

Konstruktion

Ein Heißluftballon für den bemannten Flug besteht aus einem einlagigen Gassack aus Stoff (Hüllenballon) mit einer Öffnung am Boden, die als Mund oder Schlund bezeichnet wird. An der Hülle ist ein Korb oder eine Gondel für den Transport der Passagiere angebracht. Über dem Korb und in der Mitte der Öffnung befindet sich der "Brenner", der eine Flamme in die Hülle einbläst und die Luft darin erhitzt. Die Heizung bzw. der Brenner wird mit Propan betrieben, einem Flüssiggas, das in Druckbehältern gelagert wird, ähnlich wie die Hochdruckflaschen von Gabelstaplern. ⓘ

Hülle

Moderne Heißluftballons bestehen normalerweise aus Materialien wie Ripstop-Nylon oder Dacron (einem Polyester). ⓘ

Ein Heißluftballon wird teilweise mit kalter Luft aus einem benzinbetriebenen Gebläse aufgeblasen, bevor die Propangasbrenner zum endgültigen Aufblasen verwendet werden. ⓘ

Während des Herstellungsprozesses wird das Material in Platten geschnitten und zusammen mit strukturellen Lastbändern, die das Gewicht der Gondel oder des Korbes tragen, zusammengenäht. Die einzelnen Abschnitte, die von der Kehle bis zum Scheitel der Hülle reichen, werden als Zwickel oder Zwickelabschnitte bezeichnet. Hüllen können nur 4 oder bis zu 24 oder mehr Zwickel haben. ⓘ

Briefumschläge haben oft einen Kronenring an ihrem oberen Ende. Dabei handelt es sich um einen Ring aus glattem Metall, in der Regel Aluminium, mit einem Durchmesser von etwa 30 cm (1 ft). Am Kronenring werden die vertikalen Lastbänder des Umschlags befestigt. ⓘ

Am Boden der Hülle sind die vertikalen Lastbänder zu Schlaufen vernäht, die mit Kabeln verbunden sind (ein Kabel pro Lastband). Diese Seile, die oft als fliegende Drähte bezeichnet werden, sind durch Karabiner mit dem Korb verbunden. ⓘ

Nähte

Die gebräuchlichste Technik zum Zusammennähen von Paneelen ist die so genannte französische Kappnaht, French Fell oder Double Lap. Die beiden Stoffteile werden an ihrer gemeinsamen Kante übereinander gefaltet, eventuell auch mit einem Lastband, und mit zwei Reihen paralleler Stiche zusammengenäht. Andere Methoden sind die flache Überlappungsnaht, bei der die beiden Stoffteile einfach mit zwei Reihen paralleler Stiche zusammengehalten werden, und die Zickzacknaht, bei der parallele Zickzackstiche eine doppelte Überlappung des Stoffes halten. ⓘ

Beschichtungen

Heißluftballon-Safari in der Maasai Mara ⓘ

Der Stoff (oder zumindest ein Teil davon, z. B. das obere Drittel) kann mit einer Versiegelung, z. B. Silikon oder Polyurethan, beschichtet werden, um ihn luftundurchlässig zu machen. Oft ist es der Abbau dieser Beschichtung und der damit verbundene Verlust der Dichtigkeit, der die Lebensdauer einer Hülle beendet, nicht die Schwächung des Gewebes selbst. Hitze, Feuchtigkeit und mechanische Abnutzung während des Aufbaus und der Verpackung sind die Hauptursachen für die Verschlechterung. Sobald eine Hülle zu porös wird, um zu fliegen, kann sie ausgemustert und weggeworfen oder vielleicht als "Lumpensack" verwendet werden: kalt aufgeblasen und geöffnet, damit Kinder hindurchlaufen können. Produkte zur Wiederbeschichtung des Gewebes sind inzwischen im Handel erhältlich. ⓘ

Größen und Fassungsvermögen

Es gibt eine Reihe von Umschlaggrößen. Die kleinsten korblosen Ein-Personen-Ballons (so genannte "Hoppers" oder "Cloudhoppers") haben ein Hüllenvolumen von nur 600 m³ (21.000 cu ft); für eine perfekte Kugel beträgt der Radius etwa 5 m (16 ft). Am anderen Ende der Skala können Ballons, die von kommerziellen Sightseeing-Unternehmen eingesetzt werden, weit über zwei Dutzend Personen befördern und haben ein Hüllenvolumen von bis zu 17.000 m³ (600.000 cu ft). Die am häufigsten verwendete Größe beträgt etwa 2.800 m³ (99.000 cu ft) und ermöglicht die Beförderung von 3 bis 5 Personen. ⓘ

Belüftungsöffnungen

Die Fallschirmöffnung am oberen Ende einer Hülle, von unten durch die Öffnung gesehen ⓘ

Souvenir Heißluftballon ⓘ

An der Oberseite des Ballons befindet sich in der Regel eine Art Entlüftungsöffnung, durch die der Pilot heiße Luft ablassen kann, um den Aufstieg zu verlangsamen, den Abstieg einzuleiten oder die Sinkgeschwindigkeit zu erhöhen, in der Regel zur Landung. Einige Heißluftballons haben drehbare Entlüftungsöffnungen, d. h. seitliche Entlüftungsöffnungen, die, wenn sie geöffnet werden, den Ballon in Rotation versetzen. Solche Öffnungen sind besonders bei Ballonen mit rechteckigen Körben nützlich, um die Ausrichtung der breiteren Seite des Korbes für die Landung zu erleichtern. ⓘ

Die gebräuchlichste Art der oberen Entlüftung ist eine scheibenförmige Stofflasche, die von Tracy Barnes erfunden wurde und als Parachute Vent bezeichnet wird. Der Stoff ist an seinem Rand mit einer Reihe von "Lüftungslinien" verbunden, die in der Mitte zusammenlaufen. (Die Anordnung von Stoff und Leinen ähnelt in etwa der eines Fallschirms - daher der Name). Diese Leinen sind wiederum mit einer Steuerleine verbunden, die zum Korb führt. Ein Fallschirm wird durch Ziehen an der Steuerleine geöffnet. Sobald die Steuerleine losgelassen wird, drückt der Druck der verbleibenden heißen Luft den Lüftungsstoff zurück in seine Position. Ein Fallschirmventil kann während des Fluges kurz geöffnet werden, um einen schnellen Abstieg einzuleiten. (Langsamere Sinkflüge werden eingeleitet, indem man die Luft im Ballon auf natürliche Weise abkühlen lässt.) Nach der Landung wird das Ventil vollständig geöffnet, um den Ballon zusammenfallen zu lassen. ⓘ

Eine ältere und derzeit weniger gebräuchliche Art der oberen Entlüftung ist die so genannte Klettverschluss-Entlüftung". Auch hierbei handelt es sich um eine Stoffscheibe an der Oberseite des Ballons. Anstelle von "Entlüftungsleinen", mit denen die Entlüftungsöffnung wiederholt geöffnet und geschlossen werden kann, wird die Entlüftungsöffnung jedoch durch Klettverschlüsse gesichert und erst am Ende der Fahrt geöffnet. Ballone, die mit einem Klettverschluss ausgestattet sind, haben in der Regel eine zweite "Manövrieröffnung", die an der Seite (und nicht an der Spitze) des Ballons angebracht ist. Eine weitere gängige Form der Oberseite ist die "intelligente Entlüftung", bei der der Stoff nicht wie beim "Fallschirm"-Typ in die Hülle abgesenkt, sondern in der Mitte der Öffnung zusammengezogen wird. Dieses System kann theoretisch für Flugmanöver verwendet werden, wird aber in der Regel nur als Schnellablassvorrichtung für den Einsatz nach der Landung verwendet, was besonders bei starkem Wind von Vorteil ist. Andere Konstruktionen wie das "Pop-Top"- und das "MultiVent"-System haben ebenfalls versucht, die Notwendigkeit einer schnellen Entleerung bei der Landung zu erfüllen, aber das Fallschirmtop ist nach wie vor ein beliebtes Allround-Manövrier- und Entleerungssystem. ⓘ

Form

Neben Sonderformen, die möglicherweise zu Marketingzwecken entwickelt wurden, gibt es mehrere Variationen der traditionellen "umgekehrten Tropfenform". Die einfachste Form, die oft von Hausbauern verwendet wird, ist eine Halbkugel auf einem Kegelstumpf. Anspruchsvollere Entwürfe versuchen, die Umfangsbelastung des Gewebes zu minimieren, was je nach Berücksichtigung des Gewichts des Gewebes und der unterschiedlichen Luftdichte unterschiedlich gut gelingt. Diese Form kann als "natürlich" bezeichnet werden. Schließlich sind einige spezielle Ballone so konstruiert, dass der Luftwiderstand (in vertikaler Richtung) minimiert wird, um die Flugleistung bei Wettbewerben zu verbessern. ⓘ

Korb

Korb eines Heißluftballons in der Luft ⓘ

Ein Weidenkorb, in dem 16 Passagiere Platz finden ⓘ

Heißluftballonkörbe werden in der Regel aus geflochtener Weide oder Rattan hergestellt. Diese Materialien haben sich für die Ballonfahrt als ausreichend leicht, stabil und haltbar erwiesen. Diese Körbe haben in der Regel eine rechteckige oder dreieckige Form. Sie sind unterschiedlich groß, von gerade groß genug für zwei Personen bis hin zu groß genug für dreißig Personen. Größere Körbe haben oft innere Trennwände zur strukturellen Versteifung und zur Unterteilung der Passagiere. An der Seite des Korbs können kleine Löcher eingearbeitet sein, die den Passagieren beim Ein- und Aussteigen als Fußstütze dienen. ⓘ

Die Körbe können auch aus Aluminium bestehen, insbesondere aus einem faltbaren Aluminiumrahmen mit einer Stoffhaut, um das Gewicht zu verringern oder die Tragbarkeit zu erhöhen. Diese Körbe können von Piloten ohne Bodenpersonal verwendet werden oder von Piloten, die versuchen, Höhen-, Dauer- oder Streckenrekorde aufzustellen. Andere Spezialkörbe sind die vollständig geschlossenen Gondeln, die für Weltumrundungen verwendet werden, und Körbe, die aus wenig mehr als einem Sitz für den Piloten und vielleicht einem Passagier bestehen. ⓘ

Brenner

Ein Brenner, der eine Flamme in die Hülle leitet ⓘ

Brenner ⓘ

Die Brennereinheit vergast flüssiges Propan, vermischt es mit Luft, zündet das Gemisch und richtet die Flamme und die Abgase in die Öffnung der Hülle. Die Brenner variieren in ihrer Leistung; im Allgemeinen erzeugt jeder Brenner 2 bis 3 MW Wärme (7 bis 10 Millionen BTUs pro Stunde), wobei Doppel-, Dreifach- oder Vierfachbrenner installiert werden können, wenn mehr Leistung benötigt wird. Die Zündflamme betätigt einen Brenner durch Öffnen eines Propanventils, des so genannten Gebläseventils. Das Ventil kann federbelastet sein, so dass es sich automatisch schließt, oder es kann offen bleiben, bis es durch den Piloten geschlossen wird. Der Brenner verfügt über eine Zündflamme, um das Propan-Luft-Gemisch zu zünden. Die Zündflamme kann von der Zündflamme mit einer externen Vorrichtung, z. B. einem Feuerstein oder einem Feuerzeug, oder mit einem eingebauten piezoelektrischen Funken gezündet werden. ⓘ

Ist mehr als ein Brenner vorhanden, kann die Zündflamme je nach gewünschter Heizleistung einen oder mehrere Brenner gleichzeitig verwenden. Jeder Brenner hat eine Metallspirale aus Propanrohren, durch die die Flamme schießt, um das einströmende flüssige Propan vorzuwärmen. Die Brennereinheit kann an der Mündung der Hülle aufgehängt oder starr über dem Korb getragen werden. Die Brennereinheit kann kardanisch gelagert sein, damit der Pilot die Flamme ausrichten kann und das Gewebe der Hülle nicht überhitzt wird. Ein Brenner kann mit einem zweiten Propanventil ausgestattet sein, das das Propan langsamer abgibt und dadurch ein anderes Geräusch erzeugt. Dies wird als Flüsterbrenner bezeichnet und bei Flügen über Vieh verwendet, um dieses nicht zu verschrecken. Es erzeugt auch eine gelbere Flamme und wird für das Nachtglühen verwendet, da es das Innere der Hülle besser ausleuchtet als das Hauptventil. ⓘ

Kraftstofftanks

Propanbrennstofftanks sind in der Regel zylindrische Druckbehälter aus Aluminium, Edelstahl oder Titan mit einem Ventil an einem Ende zur Versorgung des Brenners und zum Nachfüllen. Sie können mit einer Brennstoffanzeige und einem Druckmesser ausgestattet sein. Übliche Tankgrößen sind 38, 57 und 76 Liter (10, 15 und 20 US-Gallonen). Sie können stehend oder liegend verwendet und innerhalb oder außerhalb des Korbs montiert werden. ⓘ

Kraftstofftanks aus rostfreiem Stahl, umhüllt von roten Isolierabdeckungen, vertikal montiert und mit Kraftstoffmessgeräten, während des Betankens ⓘ

Der Druck, der erforderlich ist, um den Brennstoff durch die Leitung zum Brenner zu drücken, kann durch den Dampfdruck des Propans selbst erzeugt werden, wenn es warm genug ist, oder durch Einleiten eines Inertgases wie Stickstoff. Die Tanks können mit elektrischen Heizbändern vorgewärmt werden, um einen ausreichenden Dampfdruck für das Fliegen bei kaltem Wetter zu erzeugen. Erwärmte Tanks werden in der Regel auch in eine Isolierdecke eingewickelt, um die Wärme während des Aufbaus und des Fluges zu erhalten. ⓘ

Instrumentierung

Ein Ballon kann mit einer Reihe von Instrumenten ausgestattet sein, die den Piloten unterstützen. Dazu gehören in der Regel ein Höhenmesser, ein Variometer für die Steiggeschwindigkeit, die Hüllentemperatur (Luft) und die Umgebungstemperatur (Luft). Ein GPS-Empfänger kann nützlich sein, um die Geschwindigkeit über Grund (herkömmliche Fluggeschwindigkeitsanzeigen wären nutzlos) und die Richtung anzuzeigen. ⓘ

Kombinierte Masse

Die kombinierte Masse eines durchschnittlichen Systems kann wie folgt berechnet werden:

Komponente	Pfund	Kilogramm	Massenanteil
2.800 m³ (100.000 cu ft) Umschlag	250	113.4	3.3%
5-Personen-Korb	140	63.5	1.9%
Doppelbrenner	50	22.7	0.7%
3 76 L (20 US gal) Kraftstofftanks voll mit Propan	3 × 135 = 405	183.7	5.4%
5 Passagiere	5 × 150 = 750	340.2	10.0%
Zwischensumme	1595	723,5	21.2%
2.800 m³ (100.000 cu ft) erwärmte Luft*	5922	2686,2	78.8%
Gesamt	(3,76 Tonnen) 7517	3409.7	100.0%

* Unter Verwendung einer Dichte von 0,9486 kg/m³ (0,05922 lb/cu ft) für trockene, auf 99 °C (210 °F) erwärmte Luft. ⓘ

Theorie der Funktionsweise

Erzeugung von Auftrieb

Durch die Erhöhung der Lufttemperatur im Inneren der Hülle ist diese weniger dicht als die umgebende Luft (Umgebungsluft). Der Ballon schwebt aufgrund der auf ihn ausgeübten Auftriebskraft. Diese Kraft ist dieselbe Kraft, die auf Gegenstände wirkt, wenn sie sich im Wasser befinden, und wird durch das archimedische Prinzip beschrieben. Der Auftrieb eines Heißluftballons hängt in erster Linie von der Differenz zwischen der Temperatur der Luft im Inneren der Hülle und der Temperatur der Luft außerhalb der Hülle ab. Bei den meisten Hüllen aus Nylongewebe ist die maximale Innentemperatur auf etwa 120 °C (250 °F) begrenzt. ⓘ

Der Schmelzpunkt von Nylon liegt deutlich über dieser maximalen Betriebstemperatur - etwa 230 °C (450 °F) -, aber höhere Temperaturen führen dazu, dass die Festigkeit des Nylongewebes mit der Zeit schneller nachlässt. Bei einer maximalen Betriebstemperatur von 120 °C (250 °F) können Ballonhüllen in der Regel zwischen 400 und 500 Stunden gefahren werden, bevor das Gewebe ersetzt werden muss. Viele Ballonpiloten betreiben ihre Hüllen bei Temperaturen, die deutlich unter der Höchsttemperatur liegen, um die Lebensdauer des Gewebes zu verlängern. ⓘ

Der Auftrieb, der von 2.800 m³ (100.000 cu ft) trockener, auf verschiedene Temperaturen erwärmter Luft erzeugt wird, kann wie folgt berechnet werden:

Lufttemperatur	Luftdichte	Luftmasse	Erzeugter Auftrieb
20 °C (68 °F)	1,2041 kg/m³ (0,07517 lb/cu ft)	3.409,7 kg (7.517 lb)	0 lb, 0 kg
99 °C (210 °F)	0,9486 kg/m³ (0,05922 lb/cu ft)	2.686,2 kg (5.922 lb)	723,5 kg (1,595 lb)
120 °C (248 °F)	0,8978 kg/m³ (0,05605 lb/cu ft)	2.542,4 kg (5.605 lb)	867,3 kg (1,912 lb)

ⓘ

Wärmebild mit Temperaturschwankungen in einem Heißluftballon ⓘ

Die Dichte von Luft bei 20 °C (68 °F) beträgt etwa 1,2 kg/m³ (0,075 lb/cu ft). Der Gesamtauftrieb für einen Ballon von 2 800 m³ (100 000 cu ft), der auf 99 °C (210 °F) erhitzt wird, beträgt 723,5 kg (1 595 lb). Dies ist gerade genug, um einen neutralen Auftrieb für die gesamte Systemmasse zu erzeugen (natürlich ohne die in der Hülle eingeschlossene erwärmte Luft), wie im vorherigen Abschnitt angegeben. Für den Start wäre eine etwas höhere Temperatur erforderlich, je nach gewünschter Steiggeschwindigkeit. In der Realität hat die in der Hülle enthaltene Luft nicht überall die gleiche Temperatur, wie das nebenstehende Wärmebild zeigt, so dass diese Berechnungen auf Durchschnittswerten beruhen. ⓘ

Bei typischen atmosphärischen Bedingungen (20 °C oder 68 °F) benötigt ein auf 99 °C (210 °F) aufgeheizter Heißluftballon etwa 3,91 m³ Hüllenvolumen, um 1 Kilogramm anzuheben (entspricht 62,5 cu ft/lb). Die genaue Höhe des Auftriebs hängt nicht nur von der oben genannten Innentemperatur ab, sondern auch von der Außentemperatur, der Höhe über dem Meeresspiegel und der Luftfeuchtigkeit der Umgebung. An einem warmen Tag kann ein Ballon nicht so viel Auftrieb erzeugen wie an einem kühlen Tag, da die für den Start erforderliche Temperatur die maximal vertretbare Temperatur der Nylonhülle übersteigt. Außerdem nimmt der Auftrieb eines Heißluftballons in der unteren Atmosphäre um etwa 3 % pro 1.000 m (1 % pro 1.000 ft) gewonnener Höhe ab. ⓘ

Die Luft im Ballon wird durch den Brenner erwärmt ⓘ

Der Brenner ⓘ

Unter Normalbedingungen bei 0 °C auf Meereshöhe besitzt ein Kubikmeter Luft eine Masse von etwa 1,3 kg. Bei konstantem Druck sinkt die Dichte von Gasen umgekehrt proportional zur steigenden Temperatur, nach dem Gesetz von Gay-Lussac. Durch den Dichteunterschied der kälteren äußeren Luft und der wärmeren Luft im Ballon entsteht so eine Auftriebskraft. Diese wirkt der Schwerkraft (dem Gewicht) des Heißluftballons entgegen. Das Gewicht des Heißluftballons setzt sich zusammen aus dem Gewicht der Ballonhülle plus dem Gewicht der ihm angehängten Nutzlast (Korb mit Brenner, Gasbehältern und Insassen). ⓘ

Für eine erste grobe Abschätzung der Tragkraft eines Ballons kann dieser als Kugel betrachtet werden. Da das Volumen einer Kugel (und damit der Auftrieb des Ballons) mit der dritten, die Oberfläche (und damit das Gewicht der Hülle) aber nur mit der zweiten Potenz des Durchmessers zunimmt, kann ein größerer Ballon eine größere Nutzlast tragen. Verfeinerte Betrachtungen beziehen die Umstände mit ein, dass mit steigendem Ballondurchmesser schwerere Brenner und festere Hüllen benötigt werden. ⓘ

Gängige Größen sind 3.000 bis 10.000 Kubikmeter. Die Temperatur im Innern eines Heißluftballons beträgt während einer Ballonfahrt zwischen 70 und 125 °C, je nach Stoffart, Zuladung und Außentemperatur. Da der Auftrieb mit zunehmendem Dichteunterschied der inneren Luft zur Umgebungsluft wächst, hat ein Heißluftballon in tieferen Luftschichten mit höherem Luftdruck und bei kälteren Außentemperaturen eine größere maximale Tragkraft. Die Hülle gibt Wärme an die deshalb daran langsam hochstreichende Außenluft ab; zusätzlich strahlt sie Wärme rundum ab, während Sonnenstrahlung von einer Seite erwärmen kann. ⓘ

Berechnung der vom Ballon erreichten Höhe bei gegebenem Druck in Bodenhöhe und annähernd konstanter Temperatur: Die Auftriebskraft steht im Gleichgewicht mit der Summe von Gewichtskraft des Ballons und Gewicht der Luft im Ballon: $\operatorname {F} _{AUF}=\operatorname {F} _{BAL}+\operatorname {F} _{INNEN}$ ⓘ

I) ${\frac {\operatorname {p} _{OBEN}\operatorname {V} _{BAL}\operatorname {g} }{\operatorname {R} _{L}\operatorname {T} _{AUSSEN}}}=\operatorname {m} _{BAL}\operatorname {g} +{\frac {\operatorname {p} _{OBEN}\operatorname {V} _{BAL}\operatorname {g} }{\operatorname {R} _{L}\operatorname {T} _{INNEN}}}$ ⓘ

Für den Verlauf des Außendrucks in Abhängigkeit von der Höhe gilt die barometrische Höhenformel: II) ${\frac {\operatorname {g} \operatorname {h} _{BAL}}{\operatorname {R} _{L}\operatorname {T} _{AUSSEN}}}=\operatorname {ln} \left({\frac {\operatorname {p} _{UNTEN}}{\operatorname {p} _{OBEN}}}\right)$ ⓘ

Aus I und II folgt folgende Formel für die Höhe des Ballons: III) $\operatorname {h} _{BAL}={\frac {\operatorname {R} _{L}\operatorname {T} _{AUSSEN}}{\operatorname {g} }}\operatorname {ln} \left[{\frac {\operatorname {p} _{UNTEN}\operatorname {V} _{BAL}}{\operatorname {m} _{BAL}\operatorname {R} _{L}}}\left({\frac {1}{T_{AUSSEN}}}-{\frac {1}{T_{INNEN}}}\right)\right]$ ⓘ

Dabei ist g die Fallbeschleunigung von rund 9,81 m/s^2 und R_L die spezifische Gaskonstante von rund 287 J/kg/K. ⓘ

Montgolfier

Ein Virgin-Heißluftballon, der über Cambridge fliegt ⓘ

Standard-Heißluftballone werden als Montgolfier-Ballone bezeichnet und beruhen ausschließlich auf dem Auftrieb der vom Brenner gelieferten und von der Hülle eingeschlossenen heißen Luft. Diese Art von Ballon wurde von den Brüdern Montgolfier entwickelt und am 4. Juni 1783 mit einem unbemannten Flug, der 10 Minuten dauerte, erstmals öffentlich vorgeführt. ⓘ

Hybride

Der Rozière-Ballon von 1785, ein Hybridballon, der nach seinem Erfinder Jean-François Pilâtre de Rozier benannt ist, verfügt über eine separate Zelle für ein Gas, das leichter als Luft ist (in der Regel Helium), sowie über einen Kegel für heiße Luft (wie in einem Heißluftballon), um das Helium in der Nacht zu erhitzen. In der Anfangsphase der Entwicklung wurde auch Wasserstoffgas verwendet, aber wegen der Gefahr einer offenen Flamme in der Nähe des Gases wurde dies schnell aufgegeben. Alle modernen Roziere-Ballone verwenden heute Helium als Treibgas. ⓘ

Solar

Ein 4 Meter hoher Solarballon schwebt über einer Wiese ⓘ

Solarballone sind Heißluftballone, die nur die von einer dunklen Hülle eingefangene Sonnenenergie nutzen, um die Luft im Inneren zu erhitzen. ⓘ

Steuerung

Heißluftballons lassen sich in begrenztem Maße durch Änderung der Flughöhe steuern. In der nördlichen Hemisphäre neigt der Wind aufgrund des Coriolis-Effekts dazu, mit zunehmender Höhe nach Osten zu drehen. ⓘ

Sicherheitsausrüstung

Um die Sicherheit von Pilot und Passagieren zu gewährleisten, kann ein Heißluftballon mehrere Sicherheitsausrüstungen mitführen. ⓘ

Im Korb

Um den Brenner wieder anzünden zu können, wenn die Zündflamme erlischt und die optionale Piezozündung ausfällt, sollte der Pilot stets Zugang zu einer Ersatzzündung haben, z. B. zu einem Funkenfeuerzeug. Viele Systeme, vor allem solche, die Passagiere befördern, verfügen über vollständig doppelte Kraftstoff- und Brennersysteme: zwei Kraftstofftanks, die mit zwei separaten Schläuchen verbunden sind, die zwei verschiedene Brenner versorgen. Dies ermöglicht eine sichere Landung im Falle einer Blockade in einem der Systeme oder wenn ein System wegen eines Treibstofflecks abgeschaltet werden muss. ⓘ

Ein Feuerlöscher, der zum Löschen von Propanbränden geeignet ist, ist nützlich. Die meisten Ballone führen einen 1 oder 2 kg schweren Feuerlöscher vom Typ AB:E mit. ⓘ

Eine Handlings- oder Fallleine ist in vielen Ländern eine vorgeschriebene Sicherheitsausrüstung. Dabei handelt es sich um ein 20-30 Meter langes Seil oder Gurtband, das am Ballonkorb befestigt ist und an einem Ende eine Schnellkupplung hat. Bei sehr schwachem Wind kann der Ballonpilot die Handlingsleine aus dem Ballon werfen, damit die Bodenmannschaft den Ballon sicher von Hindernissen am Boden wegführen kann. ⓘ

Für kommerzielle Passagierballone ist in einigen Ländern ein Pilotenrückhaltegurt vorgeschrieben. Dieses besteht aus einem Hüftgurt und einem Gurtband, die zusammen ein gewisses Maß an Bewegung zulassen und gleichzeitig verhindern, dass der Pilot bei einer harten Landung aus dem Korb geschleudert wird. ⓘ

Zur weiteren Sicherheitsausrüstung gehören ein Erste-Hilfe-Kasten, eine Feuerlöschdecke und ein stabiles Rettungsmesser. ⓘ

Zu den Insassen

Der Pilot sollte zumindest Lederhandschuhe oder Handschuhe aus flammfesten Fasern (z. B. Nomex) tragen, damit er im Falle eines Lecks ein Gasventil schließen kann, auch wenn eine Flamme vorhanden ist; ein schnelles Handeln kann eine potenzielle Katastrophe in eine bloße Unannehmlichkeit verwandeln. Der Pilot sollte außerdem flammhemmende Kleidung tragen, die Arme und Beine bedeckt. Hierfür eignen sich entweder Naturfasern wie Baumwolle, Leinen, Hanf oder Wolle oder flammhemmende Kunstfasern wie Nomex. Die meisten technischen Fasern (mit Ausnahme von Rayon, das ebenfalls unbedenklich zu tragen ist) sind thermoplastisch; viele bestehen auch aus Kohlenwasserstoffen. Daher sind solche Stoffe für das Tragen in der Nähe von hohen Temperaturen sehr ungeeignet, da nicht flammhemmende Thermoplaste auf den Träger schmelzen, und die meisten Kohlenwasserstoffe, ob faserig oder nicht, eignen sich zur Verwendung als Brennstoff. Naturfasern versengen eher, als dass sie schmelzen oder brennen, und schwer entflammbare Fasern haben in der Regel einen sehr hohen Schmelzpunkt und sind an sich nicht brennbar. Viele Piloten raten ihren Passagieren außerdem, ähnliche Schutzkleidung zu tragen, die Arme und Beine bedeckt, sowie feste Schuhe oder Stiefel, die den Knöcheln guten Halt bieten. Schließlich ist bei einigen Ballonsystemen, insbesondere bei solchen, bei denen der Brenner an der Hülle aufgehängt wird, anstatt ihn starr am Korb zu tragen, das Tragen von Helmen für den Piloten und die Passagiere erforderlich. ⓘ

Das Bodenpersonal

Das Bodenpersonal sollte Handschuhe tragen, wenn die Möglichkeit besteht, mit Seilen oder Leinen zu hantieren. Die Masse und die der Luftbewegung ausgesetzte Oberfläche eines mittelgroßen Ballons reichen aus, um Reibungsverbrennungen an den Händen derjenigen zu verursachen, die versuchen, die Bewegung zu stoppen oder zu verhindern. Das Bodenpersonal sollte außerdem festes Schuhwerk und zumindest lange Hosen tragen, falls es in unwegsamem oder bewachsenem Gelände zu einem landenden oder gelandeten Ballon gelangen muss. ⓘ

Wartung und Reparatur

Vom Korb aus gesehen ist die Reflexion des Ballons im See darunter zu sehen. Hindernisse in der Landschaft können die reibungslose Bergung des Ballons nach der Landung erschweren. ⓘ

Eine kommerzielle Ballonfahrt im Anflug auf ihren Landeplatz in Bird-in-Hand, Pennsylvania ⓘ

Wie Flugzeuge müssen auch Heißluftballons regelmäßig gewartet werden, um lufttüchtig zu bleiben. Als Luftfahrzeuge, die aus Stoff bestehen und keine direkte horizontale Steuerung haben, müssen Heißluftballons gelegentlich repariert werden, wenn sie reißen oder sich verfangen. Während einige Arbeiten, wie z. B. das Reinigen und Trocknen, vom Eigentümer oder Piloten durchgeführt werden können, müssen andere Arbeiten, wie z. B. das Nähen, von einem qualifizierten Reparaturtechniker durchgeführt und im Wartungsbuch des Ballons eingetragen werden. ⓘ

Wartung

Um eine lange Lebensdauer und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, sollte die Hülle sauber und trocken gehalten werden. Dadurch wird verhindert, dass sich Schimmel und Mehltau auf dem Stoff bilden und dass es beim Verpacken, Transportieren und Auspacken zu Abrieb durch den Kontakt mit Fremdkörpern kommt. Im Falle einer Landung an einem nassen (aufgrund von Niederschlägen oder Tau am frühen Morgen oder späten Abend) oder schlammigen Ort (Feld eines Landwirts) sollte die Hülle gereinigt und zum Trocknen ausgelegt oder aufgehängt werden. ⓘ

Der Brenner und das Kraftstoffsystem müssen ebenfalls sauber gehalten werden, um einen sicheren Betrieb bei Bedarf zu gewährleisten. Beschädigte Brennstoffschläuche müssen ersetzt werden. Festsitzende oder undichte Ventile müssen repariert oder ersetzt werden. Der Weidenkorb muss möglicherweise gelegentlich nachgearbeitet oder repariert werden. Die Kufen am Boden müssen möglicherweise gelegentlich ersetzt werden. ⓘ

In den meisten Teilen der Welt werden Ballons nach einem festen Wartungsplan des Herstellers gewartet, der regelmäßige (100 Flugstunden oder 12 Monate) Inspektionen sowie Wartungsarbeiten zur Behebung von Schäden vorsieht. In Australien müssen Ballone, die für die kommerzielle Beförderung von Passagieren eingesetzt werden, von zugelassenen Werkstätten inspiziert und gewartet werden. ⓘ

Reparatur

Im Falle einer Beschädigung, einer Verbrennung oder eines Risses im Hüllenstoff kann ein Flicken angebracht oder das betroffene Teil komplett ersetzt werden. Flicken können mit Klebstoff, Klebeband, Nähten oder einer Kombination dieser Techniken angebracht werden. Beim Ersetzen eines ganzen Paneels muss die Naht um das alte Paneel herum entfernt und ein neues Paneel mit der geeigneten Technik, dem richtigen Faden und Stichmuster eingenäht werden. ⓘ

Lizenzierung

Je nach Größe des Ballons, Standort und Verwendungszweck müssen Heißluftballons und ihre Piloten eine Reihe von Vorschriften einhalten. ⓘ

Ballone

Oberseite des Ballons beim Aufblasen. Die Besatzung sichert die Entlüftung des Fallschirms. ⓘ

Wie andere Luftfahrzeuge in den USA müssen auch Ballons registriert sein (eine N-Nummer haben), ein Lufttüchtigkeitszeugnis besitzen und jährlichen Inspektionen unterzogen werden. Ballons unter einer bestimmten Größe (Leergewicht von weniger als 155 Pfund oder 70 kg einschließlich Hülle, Korb, Brenner und leeren Treibstofftanks) können als Ultraleichtflugzeug verwendet werden. ⓘ

Piloten

In Australien

In Australien werden private Ballonpiloten von der Australian Ballooning Federation verwaltet und werden in der Regel Mitglieder regionaler Heißluftballonvereine. Gewerbliche Betriebe, die zahlende Passagiere befördern oder für Werbefahrten Gebühren erheben, müssen ein Luftverkehrsbetreiberzeugnis der australischen Zivilluftfahrt- und Sicherheitsbehörde (CASA) mit einem ernannten Chefpiloten vorweisen. Die Piloten müssen über unterschiedliche Erfahrungen verfügen, bevor sie zu größeren Ballonen zugelassen werden. Heißluftballons müssen bei der CASA als Luftfahrzeuge registriert sein und unterliegen regelmäßigen Lufttüchtigkeitsprüfungen durch autorisiertes Personal. ⓘ

Im Vereinigten Königreich

Im Vereinigten Königreich muss die Person, die den Ballon führt, im Besitz einer gültigen Privatpilotenlizenz sein, die von der Zivilluftfahrtbehörde speziell für die Ballonfahrt ausgestellt wurde; diese wird als PPL(B) bezeichnet. Es gibt zwei Arten von kommerziellen Ballonlizenzen: CPL(B) Restricted und CPL(B) (Full). Die CPL(B) Restricted ist erforderlich, wenn der Pilot für einen Sponsor tätig ist oder von einem externen Auftraggeber für den Betrieb eines Ballons bezahlt wird. Der Pilot kann einen gesponserten Ballon mit allem, was bezahlt wird, mit einer PPL fahren, es sei denn, er wird gebeten, an einer Veranstaltung teilzunehmen. Dann ist eine CPL(B) Restricted erforderlich. Die CPL(B) ist erforderlich, wenn der Pilot Passagiere gegen Geld befördert. Der Ballon benötigt dann eine Transportkategorie C of A (Lufttüchtigkeitszeugnis). Wenn der Pilot nur die Gäste des Sponsors befördert und kein Geld für die Beförderung anderer Passagiere verlangt, ist der Pilot vom Besitz eines AOC (Luftverkehrsbetreiberzeugnis) befreit, obwohl eine Kopie davon erforderlich ist. Für Passagierfahrten mit dem Ballon ist außerdem ein Wartungsbuch erforderlich. ⓘ

In den Vereinigten Staaten

In den Vereinigten Staaten muss der Pilot eines Heißluftballons ein Pilotenzertifikat der Federal Aviation Administration (FAA) besitzen, das die Berechtigung "Leichter-als-Luft-Freiheitsballon" enthält, und sofern der Pilot nicht auch für Gasballonfahrten qualifiziert ist, trägt er auch diese Einschränkung: "Begrenzt auf Heißluftballone mit Luftheizung". Ein Pilot braucht keine Lizenz, um ein Ultraleichtflugzeug zu fliegen, aber eine Ausbildung wird dringend empfohlen, und einige Heißluftballons erfüllen die Kriterien. ⓘ

Um zahlende Passagiere zu befördern (und an einigen Ballonfestivals teilzunehmen), muss ein Pilot ein gewerbliches Pilotenzertifikat besitzen. Gewerbliche Heißluftballonpiloten können auch als Fluglehrer für Heißluftballons tätig sein. Während die meisten Ballonpiloten aus purer Freude am Schweben durch die Lüfte fliegen, können viele von ihnen ihren Lebensunterhalt als professionelle Ballonpiloten verdienen. Einige Berufspiloten führen kommerzielle Rundflüge für Passagiere durch, während andere Werbeballons für Unternehmen fahren. ⓘ

Unfälle und Zwischenfälle

1989 Absturz eines Heißluftballons in Alice Springs: Am 13. August 1989 stießen zwei Heißluftballons in Alice Springs, Northern Territory, Australien, zusammen, wobei einer abstürzte und alle 13 Menschen an Bord ums Leben kamen.
2011 Absturz eines Heißluftballons in Somerset: Am 1. Januar 2011 stürzte ein Heißluftballon bei einem Höhenflug beim Pratten's Bowls Club in Westfield, Somerset, in der Nähe von Bath, England, ab und tötete beide Menschen an Bord.
2012 Absturz eines Heißluftballons in Carterton: Am 7. Januar 2012 kollidierte ein Heißluftballon in Carterton auf der Nordinsel Neuseelands mit einer Stromleitung, fing Feuer und stürzte ab, wobei alle 11 Menschen an Bord ums Leben kamen.
2012 Absturz eines Heißluftballons in den Sümpfen von Ljubljana: Am 23. August 2012 blies ein Sturm einen Heißluftballon zu Boden, der beim Aufprall in der Nähe von Ljubljana, Slowenien, in Brand geriet. Bei dem Absturz kamen 6 der 32 Personen an Bord ums Leben, die anderen 26 wurden verletzt.
2013 Absturz eines Heißluftballons in Luxor: Am 26. Februar 2013 entzündete sich ein mit ausländischen Touristen besetzter Heißluftballon in der Nähe der antiken Stadt Luxor in Ägypten und stürzte ab. 19 der 21 Menschen an Bord kamen dabei ums Leben, was den Absturz zum tödlichsten Ballonunfall der Geschichte machte.
2016 Absturz eines Heißluftballons in Lockhart: Am 30. Juli 2016 geriet ein Heißluftballon mit 16 Menschen an Bord in Brand und stürzte in der Nähe von Lockhart, Texas, ab. Es gab keine Überlebenden.
2021 Albuquerque-Heißluftballonabsturz: Am 26. Juni 2021 stieß ein Heißluftballon mit fünf Personen an Bord in Albuquerque, New Mexico, mit einer Stromleitung zusammen und stürzte ab. Alle fünf Personen an Bord starben an den Folgen des Unfalls. ⓘ

Hersteller

Neuer Cameron-Heißluftballon 2017 in der Luft ⓘ

Der größte Hersteller von Heißluftballons ist Cameron Balloons aus Bristol, England, zu dem auch Lindstrand Balloons aus Oswestry, England, gehört. Cameron Balloons, Lindstrand Balloons und ein weiteres englisches Unternehmen, das Ballons herstellt, Thunder and Colt (inzwischen von Cameron aufgekauft), waren die Erfinder und Entwickler von speziell geformten Ballons. Diese Heißluftballons funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie herkömmliche umgekehrte tropfenförmige Ballons, aber oft tragen Teile der speziellen Ballonhülle nicht dazu bei, dass der Ballon in der Luft bleiben kann. ⓘ

Der zweitgrößte Hersteller von Heißluftballons ist das in Spanien ansässige Unternehmen Ultramagic, das zwischen 80 und 120 Ballons pro Jahr herstellt. Ultramagic kann sehr große Ballone herstellen, wie den N-500, in dessen Korb bis zu 27 Personen Platz finden, und hat auch viele Ballons mit besonderen Formen sowie Kaltluftballons produziert. ⓘ

Eines der drei größten Unternehmen der Welt ist Kubicek Balloons. Von seiner Fabrik im tschechischen Brünn aus versendet das Unternehmen seine Produkte weltweit. Jährlich werden zwischen 100 und 115 Ballons hergestellt. Kubicek Balloons konzentriert sich auch auf Ballons mit besonderen Formen, die von der FAA/EASA zugelassen sind und mit einem Standard-Lufttüchtigkeitszeugnis geliefert werden. ⓘ

Einer der letzten Aerostar International, Inc. RX8-Ballone ⓘ

In den USA war Aerostar International, Inc. aus Sioux Falls, South Dakota, der größte Ballonhersteller Nordamerikas und der zweitgrößte weltweit, bevor das Unternehmen im Januar 2007 den Ballonbau einstellte. Der älteste zertifizierte Hersteller in den USA ist jetzt Adams Balloons aus Albuquerque, New Mexico. Firefly Balloons, früher The Balloon Works, ist ein Hersteller von Heißluftballons in Statesville, North Carolina. Ein weiterer Hersteller ist Head Balloons, Inc. aus Helen, Georgia. ⓘ

Die wichtigsten Hersteller in Kanada sind Sundance Balloons und Fantasy Sky Promotions. Weitere Hersteller sind Kavanagh Balloons aus Australien, Schroeder Fire Balloons aus Deutschland, Kubicek Balloons aus der Tschechischen Republik und LLopis Balloons aus Frankreich. ⓘ

Abgrenzung zu anderen Fluggeräten

Im Gegensatz zum Heißluftballon wird beim Gasballon nicht Luft verwendet, sondern ein anderes Gas, das bereits bei Umgebungstemperatur leichter als Luft ist. Es wird üblicherweise nicht erhitzt.
Der Solarballon erhitzt die Innenluft durch Sonneneinstrahlung.
Ein Heißluft-Luftschiff hat wie alle Luftschiffe einen Antrieb, im Gegensatz zum Ballon. ⓘ

Bauweise

PKW-Anhänger zum Ballontransport, von links: Brenner mit Verpackung, 5 Gasflaschen, Ballonhülle in Transportverpackung ⓘ

Ein Heißluftballon besteht aus:

Ballonhülle mit Trag- und Steuerseilen
Weidenkorb mit Anbindung an die Tragseile
Brenner mit Rahmen, Gasflaschen, Ventile, Schlauchverbindungen
Variometer, GPS-Navigationsausrüstung, Funkgerät mit Transponder

Zum Aufbau wird ein Ventilator benötigt. Alle Teile werden meist in einen Transport-Anhänger verladen, der vom Verfolger-Fahrzeug gezogen wird. ⓘ

Funktionsweise

Ballonwetter

Start und Landung eines Heißluftballons werden leicht durch Wind beeinträchtigt. Durch die große Angriffsfläche der Ballonhülle treten potentiell große Kräfte auf. Wenn der Auftrieb schon groß ist, aber noch nicht ausreicht, um den Ballon vollständig abheben zu lassen, wird die Gondel buchstäblich über den Boden geschleift. Dies kann bei Hindernissen die Insassen der Gondel gefährden. Ballonfahrten werden daher grundsätzlich nur bei Windstille oder schwachem Wind am Boden gestartet. ⓘ

Abgesehen von der Windgeschwindigkeit bei Start und Landung ist das Ballonfahren auch davon abhängig, dass sich in der Luft keine starke Thermik aufgebaut hat. Da die Ballonhülle nach unten offen ist, könnten thermische Böen diese zusammendrücken und die Heißluft nach unten heraus pressen. Der Ballon verliert damit einen Teil seines Auftriebs. Dadurch beginnt er schnell zu sinken. Dies erzeugt zusätzlichen Fahrtwind von unten, der die Hülle weiter komprimiert und mehr Heißluft heraus presst. Dies kann zu einem sich selbst beschleunigenden Absturz führen, der auch durch maximale Wärmezufuhr durch den Brenner nicht aufzuhalten ist. Seitliche Böen, wie sie beim Durchgang einer meteorologischen Front auftreten, können ebenfalls den Ballon verformen und Heißluft herausdrücken. ⓘ

Auch weniger starke Thermik geht grundsätzlich mit steigenden und sinkenden Luftmassen einher. Dies führt zu der Notwendigkeit, mehr zu heizen, um die gewünschte Höhe zu halten. Mit gleicher Gasmenge kann ein Heißluftballon sich daher ohne Thermik länger in der Luft halten. ⓘ

Haufenwolken sind ein sicheres Anzeichen für Thermik oder den Durchgang einer Kaltfront. Massive Nimbostratus-Wolken treten beim Durchgang einer Warmfront auf. Bei tiefliegenden Schichtwolken ist zwar in der Regel die Luft ruhig, aber es fehlt die Sicht. Hoch liegende Cirrus-Wolken sind dagegen kein Anzeichen für unruhige Luft. Deshalb finden Ballonfahrten bevorzugt bei ruhiger Wetterlage und weitgehend wolkenlosem Himmel statt. ⓘ

Im Sommer heizt die Sonne den Boden im Laufe des Tages auf. Die aufsteigende warme Bodenluft erzeugt Thermik, die sich bis zum frühen Nachmittag verstärkt und dann mit sinkendem Sonnenstand wieder nachlässt. Die Morgen- und Abendstunden sind daher häufig besonders geeignet für eine sichere Ballonfahrt. ⓘ

Steuerung

Innenansicht liegend, kreisförmiges Parachute-Ventil ⓘ

Es ist nicht möglich, einen Ballon direkt zu steuern. Um auf die Fahrtrichtung und -geschwindigkeit Einfluss zu nehmen, werden die sich in unterschiedlichen Höhen voneinander unterscheidenden Windrichtungen und -geschwindigkeiten ausgenutzt. Durch gezieltes Steigen oder Sinken können Winde so ausgenutzt werden, um sich einem gewünschten Ziel zu nähern. ⓘ

Durch Betätigung des Brenners wird die Luft in der Hülle erwärmt, wodurch der Ballon steigt. Durch langsames Abkühlen der Luft beginnt der Ballon wieder zu sinken. Ein rasches Sinken des Ballons kann durch das Öffnen des sogenannten „Parachutes“ erfolgen. Der Parachute ist aus demselben Material wie die Hülle und befindet sich an der Spitze des Ballons. Während des Aufrüstens wird der Parachute durch Klettverschlüsse mit der umgebenden Hülle verbunden und geschlossen. Während der Fahrt bleibt der Parachute durch den Druck der aufsteigenden warmen Luft geschlossen. Durch Ziehen an einem Seil kann der Pilot den Parachute öffnen. Dadurch kann warme Luft schnell aus der Hülle entweichen. Durch Loslassen der Leine wird der Parachute wieder durch die warme Luft geschlossen. ⓘ

Mittels tangentialem Luftaustritt durch Luftschlitze nahe dem Ballonäquator, welche auch „Drehventile“ genannt werden und per Seilzug aus dem Ballonkorb bedient werden, kann ein Ballon um seine Hochachse gedreht werden, etwa um den Korb zur Landung günstig auszurichten oder dem Piloten freie Sicht in die Fahrtrichtung zu gewähren. ⓘ

Praxis

Wettbewerbsballon (Racer) ⓘ

Ballonsport

Ballonfahren ist nicht nur eine Freizeitaktivität, sondern es gibt auch Wettbewerbe bis hin zur Weltmeisterschaft. Bei den Wettbewerben werden mehrere Ballonfahrten durchgeführt, bei denen je Fahrt meist mehrere Aufgaben bestmöglich gelöst werden müssen. Ein bekannter Ballonwettbewerb ist die Montgolfiade. ⓘ

Bei den meisten Aufgabentypen kommt es darauf an, mit einem kleinen Markierungsbeutel (Beanbag, Marker) ein bestimmtes Ziel zu treffen. Das Ziel ist entweder bereits vor der Fahrt bekannt („Vorgegebenes Ziel“) oder wird vom Piloten vor der Fahrt („Selbstgewähltes Ziel“) oder währenddessen bestimmt und auf den Marker einer vorherigen Aufgabe geschrieben („Fly on“). ⓘ

Weitere Aufgabentypen sind beispielsweise die Weitfahrt innerhalb eines begrenzten Wertungsgebietes („Maximum Distance“) oder aber auch die „Minimum Distance“ mit „Zeitvorgabe“, bei der der Pilot gewinnt, der nach einer vorgegebenen Mindestfahrtzeit die kürzeste Strecke zurückgelegt hat. Bei der „Fuchsjagd“ startet ein Ballon, der in der Regel mit einer Flagge gekennzeichnet wird, mit einem gewissen Zeitvorsprung und legt am Landeort ein Zielkreuz für die nachfolgenden Ballons aus, an dem die nachfolgenden Ballonfahrer möglichst nah zu landen haben. ⓘ

Die Wettbewerbsleitung wird dabei von Schiedsrichtern („Observer“) unterstützt. Jedem Piloten und seinem Team wird pro Fahrt ein Observer zugeteilt. Die Observer messen die Marker ein und beobachten, ob während der Fahrt alles gemäß den FAI-Regeln abgelaufen ist. ⓘ

Wettbewerbsballons

Als Wettbewerbsballons bzw. Racer werden Ballons von 1600–2600 m³ bezeichnet. Sie sind damit kleiner als übliche Ballons, mit denen man auch an Wettbewerben teilnehmen kann. Racer sind zudem sehr viel schlanker und können damit sehr viel schneller steigen oder sinken, ohne dass ein Fallschirmeffekt durch die Hülle entsteht. ⓘ

Start eines Heißluftballons

Unfälle

Eine Liste hierzu findet sich im Artikel Liste von Ballonunglücken. ⓘ