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Elektro- und Solarfluggeräte

2014 (D)


Im September 2014 bricht ein Team, das sich aus Kadetten der U.S. Air Force rekrutiert, den Guinness-Weltrekord für den höchsten Flug eines Papierfliegers. Dieser wird mit einem großen Heliumballon auf eine Höhe von 29.432 m gehoben und dort – beim Platzen des Ballons – ausgeklinkt. Zwei zuvor durchgeführte Versuche waren gescheitert.

Papierflugzeug des Fox Valley Geschwaders

Papierflugzeug des
Fox Valley Geschwaders

Das traditionell gestaltete Papierflugzeug ist aus Pappe hergestellt, wiegt 424 g, ist 76 cm lang und hat eine Spannweite von 36,8 cm. Ausgestattet ist es mit einem GPS-Tracking-System, Temperatur- und Luftdrucksensoren, einem Flugrechner, Batterien, einem Solar-Panel sowie einer HD-Video-Kamera zur Aufnahme der Flugs.

Nach dem Start in Kankakee, Illinois, landet das Fluggerät knapp 2 Stunden und 7 Minuten später südwestlich von Rochester in Indiana, wobei es eine Entfernung von 132 km zurücklegt.

Sollte Guinness die Daten akzeptieren, übernimmt das Fox Valley Geschwader den Weltrekordtitel von dem in Großbritannien ansässigen PARIS-Team (Paper Aircraft Released Into Space), das im Oktober 2010 in der Nähe von Madrid einen kamerabestückten, Flugzeug-ähnlichen Papierflieger Vulture 1 auf die Höhe von 27.307 m gehievt hatte, welcher auf seinem 90-minütigen Rückflug eine Strecke von 161 km zurückgelegt hatte.

Zwei vorherige Versuche diesen Rekord zu brechen, welche die University of Southern Indiana anstellte, endeten einmal durch das vorzeitige Platzen des Ballons, während beim zweiten mal das Flugzeug Geronimo 2 in einer Höhe von 32.612 m auseinanderfiel.

Zur Abrundung sei noch erwähnt, daß das Pima Air & Space Museum in Tucson, Arizona, bereits im März 2012 das Great Paper Airplane Project aus der Taufe gehoben hatte, bei dem Teilnehmer im Alter von 6 – 14 Jahren mit selbst entworfenen und gefalteten Papierfliegern Weitwurf-Wettbewerbe machen.

Daneben wird aber auch ein gigantischer Flieger aus Wellpappe, der auf dem viel kleineren Modell des 12-jährigen Wettbewerb-Gewinners Arturo Valdenegro basiert, zusammengefaltet und in die Luft gebracht.

Der 45 m lange und rund 350 kg schwere Arturo Desert Eagle hat eine Spannweite von 7,3 m und wird über der Sonora-Wüste von Arizona von einem Sikorsky S58T Hubschrauber auf eine Höhe von rund 824 m gehoben, von wo aus er etwa zehn Sekunden lang mit einer Geschwindigkeit von fast 160 km/h gleitet, bevor die Überbeanspruchung des Hecks seinen Absturz verursacht.


Ein kleineres Modell der schon mehrfach erwähnte solarbetriebene Flugdrohne Zephyr des britischen Rüstungskonzerns QinetiQ, die inzwischen den Namen High-Altitude Long Endurance (HALE) UAV trägt und Teil des Pseudo-Satelliten-Programms HAPS (High Altitude Pseudo-Satellite) von Airbus ist, darf Anfang September mit Genehmigung der Dubai Civil Aviation Authority (DCAA) von Margham aus ihren ersten Zivilflug über dem Golf-Emirat durchführen.

Dabei werden ein Rekord von 18.805 m für den höchsten, sowie ein weiterer Rekord für den längsten Flug von 23 Stunden und 47 Minuten gesetzt – die sich allerdings beide nur auf die Vereinigten Arabischen Emirate beziehen. Obwohl der Test der 34 kg schweren Drohne, die eine Spannweite von 18 m hat, in der Nähe eines der drei verkehrsreichsten Flughäfen der Welt stattfindet, gibt es keine Beeinträchtigung des zivilen Luftverkehrs.

Zu dem für den Testflug verantwortlichen Team gehören auch Ingenieure der Emirates Institution for Advanced Science and Technology (EIAST), das mit der Firma Airbus Defence & Space eine Partnerschaft zur gemeinsamen Entwicklung des HAPS-System hat. Nach Abschluß der zweiten Phase des Programms Ende des Jahres 2016 soll dann die erste Generation der HAPS-Flugzeuge in Betrieb genommen werden.

Tatsächlich wird im Februar 2016 gemeldet, daß das britische Militär kurz davor steht, zwei Drohnen vom Typ Zephyr S zu erwerben, der laut Pressekommentaren „einem Drahtbügel ähnelt, der herausgefunden hat, wie man fliegt“. Deren Spezifikationen werden nun mit einer einer Spannweite von 23 m (andere Quellen: 25 m), einem Gewicht von 55 kg (andere Quellen: 65 kg) und einer Reisegeschwindigkeit von 20 km/h angegeben. Die beiden Drohnen sollen das Vereinigte Königreich 10,5 Mio. £ kosten.

Im Juli gibt Airbus den erfolgreichen Erstflug seiner Zephyr T Drohne mit Zwillingsschwanz bekannt, allerdings nur im Maßstab 1:4 des endg+ltigen Modells, das dann eine Spannweite von 33 m und ein Gewicht inkl. Nutzlast von 136 kg haben wird. Die Nutzlast soll sich bei dieser Version auf 20 kg vervierfachen haben lassen. Und auch die Flugdauer soll nun auf mindestens einen Monat erweitert werden.

Um dies zu erreichen, nimmt sich das Zephyr-Entwicklungsteam Beispiele aus der Natur. Statt der nach oben gewandten Winglets, die bei kommerziellen Flugzeugen inzwischen üblich sind, haben die Drohnen nach unten gerichtete Spitzen, wie ein Bussardflügel. Damit soll bei der recht langsamen Fluggeschwindigkeit ein maximaler Auftrieb gewonnen werden.

PartyDrone

PartyDrone


Im Oktober tauchen in den Blogs Videoclips eines Hexacopters auf, den der Mobilfunkanbieter Base und der Musikstreamer Spotify in Belgien zusammengebaut haben, der auf einem Festival erstmals zum Einsatz kommt und Werbung für den Anbieter macht.

Die PartyDrone besteht aus einem Karbongestell und hat einen 450 W-Verstärker, drei Lautsprecher und natürlich eine bunte LED-Beleuchtung mit an Bord.

Beim Kauf von Tickets haben die Festivalbesucher die Möglichkeit, einen Song aus einer speziellen Spotify-Playlist anzugeben. Wenn sie ihre Tickets dann am Eingang zum Festivalgelände abholen, wird der Flieger mit dem Wunschsong aufgeladen und begleitet sie von der Kasse bis zum Festival.


In einem Versuch, den Weg für die kommerzielle, philanthropische und zivile Nutzung kleiner UAVs in den USA und auf der ganzen Welt zu ebnen, bilden eine Reihe von Akteuren im Oktober 2014 die Small UAV Coalition. Gründungsmitglieder sind die Firmen 3DR, Aerialtronics, AirWare, Amazon Prime, DJI Innovations, Googles Projekt Wing, GoPro und Parrot.

Die Gruppe klassifiziert kleine UAVs als Flieger mit einem Gewicht unter 25 kg, die in der Regel in einer Höhe unterhalb von 122 m über dem Boden fliegen. Sie werden von wiederaufladbaren Batterien angetrieben und können entweder manuell über eine Fernbedienung oder autonom unter Verwendung eines automatischen Programms an Bord des UAV geflogen werden.


Im gleichen Monat hält auch der Airgonay-Drohnen-Club in der gleichnamigen französischen Stadt sein erstes Treffen ab – das mit wesentlich mehr Spaß verbunden ist. Auf dem Treffen mitten in den Wäldern der französischen Alpen liefern sich die Mitglieder, alles begnadete Drohnen-Flieger, auf einem 150 m Kurs spannende Rennen.

Insgesamt treten 25 Teilnehmer mit den verschiedensten Quadro- und Multicopter gegeneinander an, die bis zu 50 km/h erreichen. Das in einem Videoclip festgehaltene Spektakel erinnert stellenweise an Flugszenen aus der Star Wars Saga. Schon im nächsten Jahr soll der Event vergrößert werden, wobei geplant ist, die Rennen live ins Internet zu streamen.


Und natürlich gibt es auch in diesem Monat eine neue Drohne auf Kickstarter. Diesmal ist es die Firma AeriCam, die 100.000 $ für die Produktion eines autonomes Flugobjekts sammeln will, das in die Jackentasche paßt. Die Anura Drohne ist kaum größer als ein iPhone und kann mittels iOS und Android App über das Smartphone gesteuert werden. Mit an Bord ist auch eine Kamera, welche über die Wifi-Verbindung die Livebilder auf das Smartphone schickt.

Um die Flugbereitschaft herzustellen, werden die Rotorblätter des Quadrocopters einfach ausgeklappt. Die Drohne erreicht eine Höhe von bis zu 25 m und eine Geschwindigkeit von bis zu 40 km/h, die Flugzeit beträgt 10 Minuten und der Preis soll unter 200 $ betragen. Überraschenderweise wird das Projekt im Dezember abgebrochen – obwohl das Finanzierungsziel sogar um knapp 50 % überschritten wurde.


Weitere Meldungen sind, daß Forscher des Vancouver Aquarium und der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) mit Drohnen die gefährdeten Schwertwale vor der Westküste des Kontinents beobachten. Die Photogrammetrie mit einem maßgeschneiderten Hexacopter ist ein wichtiges neues Werkzeug und gibt den Forschern eine neue Perspektive. Die Drohne verfolgt die Wale in einer Höhe von 30 m, was sie aus der Hörweite der Tiere bringt. In 60 separaten Flügen werden dabei 30.000 Fotografien gemacht.


Als noch signifikanter könnte sich ein Drohneneinsatz in Sabah im Dschungel auf der Insel Borneo in Malaysia sowie in Palawan auf den Philippinen erweisen, über den in diesem Monat berichtet wird.

Dort haben Forscher der Fakultät für Infektions- und Tropenkrankheiten der London School of Hygiene and Tropical Medicine um Kimberley Fornace gemeinsam mit Kollegen aus Malaysia und den Philippinen zwischen Dezember 2013 und Mai 2014 insgesamt 158 Drohnen-Flüge durchgeführt, um die Lebensräume von zwei Arten der Primatengattung der Makaken zu kartieren.

Mit dem Monkeybar-Pilotprojekt soll versucht werden, die Quelle neuer Malariaausbrüche unter den Affen zu finden, da die Erkenntnisse über Art, Umfang und Verbreitung der Krankheit nicht nur dem Schutz der Tiere dienen, sondern auch wichtige Impulse zur Eindämmung der Krankheit bei Menschen liefern können. Außerdem wurden in Südostasien in den letzten Jahren immer wieder Varianten des Affen-Malaria-Erregers auch bei Menschen entdeckt. Zum Einsatz kommen leichte eBees der Firma senseFly, die bis zu 50 Minuten lang fliegen und dabei 16-Megapixel-Fotos machen können (s. 2013).

Inspektionsdrohne in Japan

Inspektionsdrohne
in Japan


Auch bei der Inspektion von Wind- oder Solarparks sind Drohnen inzwischen im Einsatz, da die neue Technologie dazu beiträgt, die Instandhaltung und Wartung der Anlagen und der Stromtrassen und Masten zu vereinfachen. Dem Servicespezialist für Windkraftanlagen Availon zufolge können so die Einsatzzeiten für eine Anlageninspektion von dreieinhalb Stunden auf ca. eine Stunde verkürzt werden.

Bei der Überwachung von Solarparks wird mit Hilfe von Wärmebildkameras an Bord der Drohnen kontrolliert, welche Solarmodule eines Systems defekt sind und keinen Strom produzieren.

Die Solarparkinspektion mittels Drohnen wird auch in Japan praktiziert, wo die Firma Sohgo Security Services Co. (ALSOK) ihre bisherige Dienstleistung, die Parks mittels Wärmebildkameras vor Module- oder Kupferdraht-Dieben zu schützen, nun entsprechend erweitert. Für eine Drohne dauert es nur 15 Minuten, über ein 2 MW System zu fliegen, während es etwa drei Stunden erfordert, die Modulen von Hand zu prüfen. In den USA bietet die in San Francisco ansässige Firma Skycatch eine ähnliche Dienstleistung für SolarCity und First Solar an.


Einen ebenfalls sehr sinnvollen Drohnen-Einsatz plant das Startup Aerial Power Ltd. aus London, das mit seiner Solarbrush,-Technik ein völlig neues Marktsegment aufrollen will. Um ihre Wirksamkeit zu erhalten, müssen Sonnenkollektoren sauber gehalten werden, was ein arbeitsintensiver und kostspieliger Prozeß sein kann. Das junge Team entwickelt daher eine Drohne zur Reinigung von PV-Paneelen und anderen Oberflächen von Staubschichten – wobei dies mittels eines Luftstroms erfolgt, der durch eine Art Pinsel geführt wird, während die automatisierte Drohne die Kollektoren überfliegt und sauber wischt.

Je nach Region sollen sich die Kosten für die Wartung um bis zu 70 % senken lassen, während gereinigte Paneele eine um bis zu 30 % höhere Energieproduktion erwarten lassen. Erste Tests werden auf einem 25 MW Solarpark in der chilenischen Wüste durchgeführt, und die Firma hofft, ihr Produkt an die Hersteller und Händler von Solaranlagen zu lizenzieren.

Immerhin wirkt die Technik wesentlich praktischer als das im Jahr 2009 von dem kalifornischen Unternehmen Heliotex entwickelte Reinigungssystem, das in vom Anwender festgelegten Abständen durch Düsen Wasser auf jede Platte sprüht – oder die Anfang 2014 auf Israels erstem Solarfeld Ketura Sun implementierte Flotte von Robotern, die sich mit rotierenden Bürsten die Platten auf und ab bewegen, um sie staubfrei zu halten.


Die Designfirma Indeed Innovation GmbH aus Hamburg stellt im Oktober ihr Projekt Air Runner vor, eine futuristische Konzeptstudie, um das Lauferlebnis beim Joggen zu verbessern, das von vielen Läufer als eintönig empfunden wird.

Inspiriert von Drohnen, bildet der mit acht Motoren ausgestattete kleine Flugbegleiter ein intelligentes Gerät, das Joggen mit lustigen Spielen und Tracking-Daten der sportlichen Aktivität verbessern soll. Dabei können die von der Drohne auf die Straße gestrahlten Lichtprojektionen für Einzel-, als auch für mehrere Läufer eine virtuelle Erlebnislandschaft bilden und in der Dunkelheit für sichere Läufe sorgen.

Geschwindigkeit, Distanz, Strecke und Unterhaltungsmodus können durch eine App gesteuert werden, und die Drohne folgt ihrem Besitzer, der ein Trägerarmband umgeschnallt hat, an dem die leichte Drohne bei Inaktivität befestigt wird und das ein entsprechendes Trägersignal aussendet. Eine Kamera kann den Lauf aufnehmen, wobei diese mit einfachen Gesten gesteuert wird.


Wie im Oktober bekannt wird, soll es die bereits erwöhnte vogelähnliche Flatter-Drohne Bionic Bird, die per Smartphone über Bluetooth 4.0 gesteuert werden, bald auch für den Hausgebrauch geben.

Der Luftfahrtingenieur Edwin Van Ruymbeke und sein französisches Unternehmen Xtim bionicworld aus Marseille stellt den Bionic Bird auf der Crowdfunding-Plattform Indiegogo vor und möchte eigentlich nur 25.000 $ einsammeln. Innerhalb eines Monat kommen statt dessen jedoch knapp 155.000 $ zusammen, um den mit neuster Technik ausgestatteten Kunstvogel möglichst schnell in die Produktion zu überführen.

Das Familienunternehmen in 3. Generation hatte  bereits 1969 den Gummiband-betriebenen Flattervogel TIM entwickelt, den inzwischen viele Kinder besitzen, sowie 1999 den ersten Avitron, der ebenfalls als Bionic Bird vermarktet wird.

Dank dem Schlagintervall von 18 Flügelschlägen pro Sekunde erreicht der neue, nur 9,2 g leichte Vogel (andere Quellen: 8,35 g) eine recht hohe Geschwindigkeit und eine Flugdistanz von bis zu 1,8 km. Mit einer Ladung des 50 mAh Hybrid-Lithium-Polymer-Akkus kann der aus einem Flüssigkristallpolymer, Kohlefasern und selbstschmierendem Polyacetat bestehende Vogel bis zu acht Minuten am Stück fliegen und sich dabei bis zu 100 m hoch in die Lüfte erheben.

Zum Nachladen des Fliegers wurde sinnigerweise ein Turbo-Charge genanntes Ei entwickelt, das die Aufgabe eines portablen Ladegeräts mit 800 mAh übernimmt und bis zu zehn Akku-Ladungen gewährleistet, wobei die einzelne Ladephase nur 12 Minuten dauert. Auf den Markt kommt der kleine Flieger schließlich für 119 €.

In Zukunft soll auch der Winkel des Schwanzes verändert werden können um die Fluggeschwindigkeit noch besser regulieren und den Flug noch naturgetreuer zu gestalten, außerdem plant man eine HD Kamera sowie eine Lenkung via Motion Control und mit der Hilfe moderner Wearables wie etwa Smartwatches zu integrieren.


Im November überschlagen sich die Meldungen in Verbindung mit Drohnen regelrecht. Zum einen ist aus China von einer Laserwaffe zu hören, die kleine Drohnen binnen fünf Sekunden nach ihrer Ortung vom Himmel holen kann. Dabei werden Ziele in einem Umkreis von 2 km, bis in 500 m Höhe und mit einer maximalen Fluggeschwindigkeit von 180 km/h erreicht. Entwickler ist die Firma China Jiuyuan Hi-Tech Equipment Corp., die der China Academy of Engineering Physics (CAEP) unterstellt ist. Bei Tests erreicht das System, das auf Autos montiert werden kann, bei 30 Drohnen eine Trefferquote von 100 %.

Zum anderen – und ausgesprochen passend – wird aus Frankreich gemeldet, daß zwischen dem 5. und dem 20. Oktober mehrfach Minidrohnen in die Sicherheitszone französischer AKWs eingedrungen sind, meist in der Nacht oder in den frühen Morgenstunden. Der französische Stromkonzern und AKW-Betreiber EDF erstattet daraufhin Anzeige. Betroffen waren laut EDF die AKW in Creys-Malville und Bugey im Südosten, Blayais im Südwesten, Cattenom and Chooz im Nordosten, Gravelines im Norden und Nogent-sur-Seine in der Nähe von Paris. Auch das Kommissariat für Atomenergie in Saclay nahe Paris sei überflogen worden.

Anfang November kommen dann noch die Atomanlagen Penly am Ärmelkanal, Flamanville, Saint-Laurent-des-eaux, Dampierre-en-Burly, Fessenheim und Golfech dazu, so daß von insgesamt rund 17 Flügen ausgegangen wird (andere Quellen: 30). Zwar werden kurz darauf nahe der Nuklearanlage von Belleville-sur-Loire, rund 150 km südlich von Paris, drei Personen festgenommen, die eine Drohne dabei haben, doch von einer Aufklärung des Ganzen ist bislang nichts zu finden.

Das New York Police Department (NYPD) macht sich daraufhin öffentlich Sorgen über potentielle Sprengsatz-Drohnen, die Terroristen in Zukunft nutzen könnten um Anschläge mit Sprengsätzen, Waffen oder giftigen Chemikalien und Viren zu verüben. Dabei muß es noch nicht einmal so etwas tödliches sein, um für Aufregung zu sorgen.

Als Mitte Oktober beim EM-Qualifikationsspiel zwischen Serbien und Albanien in Belgrad kurz vor der Halbzeit eine Drohne mit mit der Fahne von Großalbanien über das Feld fliegt, führt das zu Streitereien zwischen den serbischen und albanischen Spielern. Als schließlich auch noch serbische Fans auf das Feld stürmen, um mitzumischen, muß das Spiel abgebrochen werden. Angeblich soll der Bruder des albanischen Regierungschefs Edi Rama hinter der Provokation stecken, der die Drohne per Fernsteuerung aus der VIP-Loge dirigiert haben soll – was dieser allerdings bestreitet.


Ambulance Drone

Im Dezember wird dann eine Drohne über dem Kraftwerk Doel im Norden von Belgien geortet, 15 km vor Antwerpen, doch auch in diesem Fall gibt es später keine Aufklärung des Vorfalls.


Nicht spionieren oder angreifen, sondern Leben retten, soll die Ambulance Drone von Alec Momont, einem Absolventen der TU Delft, die für einen ganz bestimmten Notfall zugeschnitten ist, nämlich Menschen die plötzlich einen Herzinfarkt erleiden. Ähnlich dem Ansatz der Definetz e.V. vom Vorjahr hat die Ambulanz-Drohne einen Defibrillator an Bord, eine Videokamera und einen Videoscreen mit Lautsprecher und Kamera. Dadurch sollen Menschen in der Nähe, die dem Verunglückten helfen wollen, mit dem Notfalldienst via Livestream kommunizieren um Anweisungen zur Nutzung des Defibrilators erhalten.

In Europa sterben schätzungsweise ca. 700.000 Menschen an einem Herzinfarkt, oftmals weil Hilfe zu spät eintrifft. Die neue Ambulance Drohne, die in einem Radius von 12 km2 operieren kann, fliegt dagegen mit 100 km/h zu den Unglücksstellen und kann diese innerhalb von ein bis zwei Minuten erreichen. Da der Gehirntod erst binnen 7 - 10 Minuten eintritt, könnten durch die innovative Drohne bis zu 80 % mehr Menschen gerettet werden, die einen Herzinfarkt erleiden. Die Einführung erwartet Momont trotz des riesigen Zuspruchs von Krankenhäusern, Notfalldiensten und diversen anderen Institutionen allerdings frühestens in 5 Jahren, hauptsächlich aufgrund der notwendigen rechtlichen Regelungen. Dann soll ein flächendeckendes Netzwerk für die Niederlande realisiert werden.


Möglicherweise schon wesentlich früher wird in Großbritannien das Londoner Unternehmen BIZZBY SKY auf den Markt kommen, ein Drohnen-Kurierservice, der wie bislang Fahrradkuriere Alltagsgegenstände für, von und zu Privatpersonen befördern will.

Um eine Drohne zu buchen, wird on-demand und per Smartphone-App einfach der zu befördernde Gegenstand – maximal 500 g schwer und 25 x 120 x 40 cm groß – sowie die Abhol- und Zieladresse genannt. Die App berechnet dann die Ankunftszeit der verfügbaren Drohne sowie den Lieferpreis. Unterwegs kann man per Video mitverfolgen, was die Drohne gerade im Flug sieht.

Trotz jahrelanger Entwicklungsarbeit befindet sich der Service allerdings noch nicht auf einem marktreifen Niveau. So sind bisher weder die Reichweite noch die Leistungsfähigkeit der Drohnen ausreichend, und auch die Mechanismen zum Schutze der Öffentlichkeit im Falle eines Drohnen-Absturzes erfordern noch einige Verbesserungen.

Ob die Meldung vom 1. April 2015 ernst ist, daß der Lieferdienst in London tatsächlich in Betrieb gegangen ist, nachdem er eine Genehmigung der Zivilluftfahrtbehörde und des House of Lords erhalten hätte, ließ sich bislang nicht nachweisen. Kosten soll der einzelne Liefervorgang 10 £.

Skynet-Belieferung Grafik

Skynet-Belieferung (Grafik)


Ebenfalls nicht ohne Potential ist das Konzept der australischen Firma Skynet, die im Sinne einer sicheren Auslieferung an Empfänger, die in mehrstöckigen Häusern wohnen, ein System erarbeitet, bei dem LEDs die Lieferdrohnen zentimetergenau über einen speziellen Auffangbehälter leiten.

Ein eingebauter Sensor scannt dann dessen Barcode um zu überprüfen, ob er dem rechtmäßigen Empfänger des Pakets gehört, bevor das Paket in den verschließbaren Behälter fallengelassen wird.

Das Skynet-Team ist damit immerhin einer der 20 Finalisten des globalen Wettbewerbs ,Drones For Good’, der von der Regierung der Vereinigten Arabischen Emirate ausgelobt und mit einem ersten Preis in Höhe von 1 Mio. $ dotiert ist (Hinweis: Skynet ist nicht mit der Hackerdrohne SkyNet von 2011 zu verwechseln). Über das Ergebnis des Wettbewerbs werde ich in der Übersicht von 2015 berichten (s.d.).


Als Alternative zur Technologie des NIMBUS lab der University of Nebraska-Lincoln, um Quadrokopter induktiv aufzuladen, über die ich im Juni 2012 berichtet habe, entwickelt das Berliner Startup Skysense kabellose, automatische Ladestationen für Drohnen – für die nun, im November 2014, bereits Vorbestellungen angenommen werden.

Im Gegensatz zur Induktionsladung erfolgt der Prozeß bei Skysense, indem die Drohnen mit Metallfüßen als Kontakte ausgestattet sind, die den Ladevorgang bei erfolgter Landung selbständig starten. Wobei die Drohne ihre Ladestation natürlich automatisch finden soll. Die Ladepads sind für Lithium-Polymer-Batterien optimiert und haben eine Output-Spannung zwischen 12 und 24 V.

Nachdem zu Beginn der Januar 2015 als Liefertermin genannt wird, verschiebt sich dieser zuerst auf den März und dann auf den Juni dieses Jahres. Angeboten werden die Ladepads in drei Größen und zu Preisen von 649 $, 1.425 $ und 4.365 $ - die noch vor irgendwelchen tatsächlichen Verkäufen auf 1.130 $, 2.410 $ und 7.865 $ steigen. Wobei ich nachdrücklich beanstande, daß sich Skysense nur in englischer Sprache präsentiert, wofür in meinen Augen auch das zwischenzeitlich in Las Vegas, Nevada, eröffnete Büro keine ausreichende Entschuldigung darstellt.


Im November wird in den Blogs außerdem über eine neue Drohnenfamilie der rumänischen NGO Cosmonautics and Aeronautics Association (ARCA) berichtet, die für Kleinunternehmen, Forschungseinrichtungen und Einzelpersonen gedacht sind. Trotz eines Leistungsniveaus, das dem von High-End-UAVs vergleichbar ist, liegt der Preis allerdings viel günstiger als bei den einschlägigen Mitbewerbern.

AirStrato Pioneer

AirStrato Pioneer

Die elektrisch angetriebenen Drohnen, die in Ermangelung einer Start- und Landebahn auch von einem kurzen pneumatischen Katapult aus gestartet werden können, gibt es in zwei verschiedenen Versionen, beginnend mit dem Modell AirStrato Pioneer, das eine Spannweite von 12 m hat, 175 kg wiegt, eine Flughöhe von bis zu 8.000 m erreicht und für bis zu 12 Stunden in der Luft bleiben kann.

Angetrieben wird die Drohne durch einen 38 V Robbe 6362/10 Motor, kosten soll sie 80.000 $. Zum aufladen der Batterien während des Tages sind die Flügel mit 1,8 kW polykristallinen Solarzellen bestückt.

Neben dem UKW-Funk für die Kommunikation mit der Flugsicherung und anderen Flugzeugen besitzt die Drohne auch KI-Algorithmen zur Vermeidung von Flugverbotszonen und der Kontrolle über den Flug, wenn die Kommunikation unterbrochen wird. Hinzu kommt ein eingebauter Fallschirm, der immer eine weiche Landung sicherstellt. ARCA zufolge sei dieses Modell besonders gut geeignet um Land- und Seegrenzen zu schützen, für die Katastrophenüberwachung, die Sondierung abgelegener Gebiete sowie für Dreharbeiten für TV und Kino.

Der größere Bruder, der AirStrato Explorer, hat den gleichen Funktionsumfang, ist aber in der Lage, in einer größeren Höhe bis 18.000 m und über eine Zeit von bis zu 20 Stunden zu operieren – was dann mit 140.000 $ zu Buche schlägt. Gesteuert werden die Drohnen über ein mit 15.000 $ beziffertes Kontrollzentrum, das o.g. Katapult mit internem Luftkompressor würde zusätzliche 20.000 $ kosten.


In diesem Monat wird aus Japan über einen am Tokyo Institute of Technology entwickelten Flugroboter berichtet, der auch Türen öffnen kann um in zerstörte Gebäude hineinzukommen. Hierzu nutzt er Saugnäpfe, mit denen er sich an die Oberfläche einer Tür heftet. Dann preßt er seinen Roboterarm mit einem airbagähnlichen Gerät nach unten gegen den Türgriff, worauf die Tür einen Spalt weit aufgeht. Anschließend nutzt der Roboter den Winddruck seiner Propeller, um die Tür so weit zu öffnen, daß er hindurchpaßt.


Zeitgleich meldet die Fachpresse, daß die US-Army in Fort Benning, Georgia, gemeinsam mit der Carnegie-Mellon University und dem US-Army Research Laboratory an von Bienen inspirierten Roboterschwärmen aus kleinen Flugdrohnen arbeitet, mit denen sich Soldaten bei Operationen im urbanen Umfeld über die Situation in Innenräumen kundig machen sollen.

Das Ziel ist, daß die als Micro Air Vehicles oder Micro Aerial Vehicles (MAVs) bezeichneten Geräte in ein Gebäude fliegen und das Innere dreidimensional kartieren. Außerdem sollen sie Bewegungen innerhalb des Gebäudes detektieren und zurückmelden.


Das Kickstarter-Projekt dieses Monats ist eine weitere Android-basierte Verfolger-Drohne namens Mind4, die Körpergesten erkennen kann und weder einen Piloten noch GPS benötigt. Kosten soll sie 899 $.

Die initiierende Firma Airmind aus Bellevue, Washington, bricht das allerdings Crowdfunding ab, als statt der erforderlichen 100.000 $ nur knapp 15.000 $ zusammenkommen.


Wesentlich erfolgreicher ist demgegenüber eine Kampagne von Chris Hawker aus Columbus, Ohio, der auf Indiegogo die Mittel sucht um seinen Carbon Flyer zu finanzieren, den er die weltweit erste persönliche, über das Smartphone via Bluetooth-Verbindung gesteuerte Drohne aus Kohlefaser bezeichnet. Die natürlich auch mit einer Onboard-Videokamera ausgestattet ist.

Die in hohem Grade haltbare Konstruktion von 37,3 cm Länge übertrifft alle anderen ferngesteuerten Flugzeug darin, die unvermeidlichen Abstürze zu überleben. Mit ihrer 3,7 V/150 mAh Lithium-Polymer-Batterie, die zwei kernlose 7 mm Motoren versorgen, wird eine Flugzeit von etwa drei Minuten erzielt. Die Reichweite des Mini-Flugzeugs beträgt dabei über 70 m. Außerdem gibt es eine zuschaltbare LED-Beleuchtung. Als Preis werden 149 $ genannt.

Die Idee scheint sehr gut anzukommen, denn am Ende der Kampagne im Januar 2015 ist mit über 360.000 $ mehr als das sechsfache des ursprünglichen Ziels erreicht. Ausgeliefert werden soll der Carbon Flyer schon zu Weihnachten 2015, wobei der Preis zwischenzeitlich auf 129 $ gesunken ist.

SKEYE Nano Drone

SKEYE Nano Drone


Und auch ein neuer Mikro-Quadcopter wird im November vorgestellt, der auf der offenen Handfläche landen kann.

Die nur 4 x 4 cm große SKEYE Nano Drone stammt von der niederländischen Firma TRNDlabs und wird für 59 $ verkauft.


Ebenfalls im November räumt bei Intels Wettbewerb Make It Wearable das fliegende Smartphone-Stativ Nixie den ersten Preis in Höhe von 500.000 $ ab, eine Selfie-Drohne, die man ums Armgelenk trägt. Entwickelt wurde sie vom gleichnamigen Startup Nixie Labs Inc., dessen Gründer der Physiker Christoph Kohstall und die ehemalige Google-Abteilungsleiterin Jelena Jovanoic sind.

Will man ein Foto oder Video von sich aus der Vogelperspektive machen, löst man die Drohne vom Handgelenk und läßt sie losfliegen. Ist das Bild im Kasten, kommt Nixie wieder zurückgeflogen.

Der aktuelle Prototyp schafft eine sichere, autonome Flugdauer von sechs Sekunden, obwohl die Drohne mit ihrem Akku theoretisch bis zu zehn Minuten lang in der Luft bleiben könnte. Nach solch langen Flugzeiten kann aber noch nicht sichergestellt werden, daß Nixie wieder exakt an die Stelle zurückkommt, an der sie gestartet ist.


Im November gelingt es US-Grenzschützern in Texas, die von einer Multikopter-Drohne abgeworfene Schmuggel-Fracht mitsamt den beiden Abnehmer aufzugabeln: Das Flugobjekt hatte fast 100 kg Gras an Bord. Was den Behörden natürlich ziemliche Sorgen bereitet, denn es ist anzunehmen, daß für jede erwischte Charge etliche andere erfolgreich die Grenze passieren.


Bio-Drohne


Die NASA-Mitarbeiterin Lynn Rothschild vom Ames Research Center macht sich dagegen um ganz andere Dinge Gedanken, wie aus Berichten im November 2014 hervorgeht. Denn wenn eine Drohne abstürzt, könnte dies neben der Verschmutzung oder Beschädigung eines potentiell sensiblen Umfeldes auch bedeuten, zumindest für das Militär, daß die ausspionierte Seite dadurch auf die Sache aufmerksam wird.

Als Lösung wird eine fast ausschließlich aus biologischem Material gefertigte Drohne vorgeschlagen, die sich einfach in unauffälligen Schmutz verwandelt, wenn sie eine Bruchlandung macht. Die in Zusammenarbeit mit der Firma Ecovative Design aus Green Island, New York, entwickelte und hergestellte Bio-Drohne besteht aus Pilz-Myzel, das mit einer lederartigen Cellulose beschichtet ist, um ihm etwas Robustheit zu verleihen. Auch die Schaltkreise der ,Mushroom-Drone’ werden aus einer biologisch abbaubaren Tinte gedruckt.

Zwar gibt es noch ein paar Teile, die nicht biologisch abbaubar sind, wie die Batterie und die Rotoren, aber die Wissenschaftler arbeiten derzeit zumindest schon an einem Weg, um auch die Sensoren der Drohne aus E. coli Bakterien zu konstruieren.


Anfang Dezember berichtet die Presse von dem Polizeichef des kalifornischen Bezirks Alameda, rund 50 km von San Francisco entfernt, der für 97.000 $ zwei Überwachungsdrohnen vom Typ AirCover QuadRotor QR425 gekauft habe, die allerdings nur für Such- und Rettungsaktionen in dem annähernd 2.000 km2 großen Bezirk genutzt werden sollen.

Diese Zusicherungen stellen die lokalen Bürgerrechtler aber nicht zufrieden, schließlich hätte Sheriff Ahern schon eine eigene Drohnenverordnung für seinen Bezirk entworfen, in der es unter anderem heißt, daß die Fluggeräte eingesetzt werden sollten, um Bild- oder Videoaufzeichnungen zu machen, „wenn es Gründe zu der Annahme gibt, daß ein Verbrechen stattgefunden hat oder stattfindet, oder daß eine bestimmte Person ein Verbrechen begeht oder begangen hat (…).“


Im Dezember 2014 erhält die in diesem Jahr von einem 6-Personen-Team gegründete Firma Heurobotics Corp. aus Daytona Beach in Florida eine Seed-Finanzierung in Höhe von 300.000 $ von der Embry-Riddle Aeronautical University, die als die weltweit größte Universität gilt, die sich auf Luft- und Raumfahrt spezialisiert hat.

Das Unternehmen ist ein Spin-Off des Eagle Flight Research Center (EFRC) der Universität, das für die Firma weiter eine Familie von unbemannten VTOL-Fluggeräten entwickelt, wie z.B. den knapp 40 kg schweren MARK II, der für die sogenannte Präzisions-Landwirtschaft als kostengünstigen Mittel gedacht ist, die gesamte Ernte zu scannen.

Die Drohne ist ein Heckstarter mit gepfeiltem Flügel von 270 cm Spannweite, sie besitzt zwei große Rotoren von je 180 cm und geht für höhere Leistungsfähigkeit zum waagrechten Vorwärtsflug über. Die Flugzeit pro Akku-Ladung beträgt 20 Minuten.

GeoDrone

GeoDrone


Ebenfalls im Dezember informiert das Unternehmen GeoPost, die Express-Lieferungs-Abteilung der französischen La Poste, darüber, daß sie bereits im September am Centre d’Etudes et d’Essais pour Modèles Autonomes (CEEMA) im Süden Frankreichs Tests mit Lieferdronen durchgeführt habe.

Als Teil des laufenden Projekts GeoDrone wird in Partnerschaft mit der Firma Atechsys eine elektrisch betriebene Lieferdrohne entwickelt, die in der Lage ist innerhalb eines Radius von 20 km selbständig den Transport einer Sendung von bis zu 4 kg Gewicht und den Abmessungen von 40 x 30 x 20 cm zu übernehmen.

Nähere Angaben über die Prototypen selbst veröffentlicht GeoPost bislang nicht, bestätigt aber, daß ein Modell mit sechs Rotoren am CEEMA erfolgreich ein 2 kg schweres Paket über eine Distanz von 1.200 m transportiert habe. Zum Einsatz kommen sollen die Drohnen in abgelegenen Gebieten wie Bergen, Inseln und ländlichen Gebieten – sowie in Reaktion auf Notsituationen.


Die wohl cleverste Idee, die in diesem Monat in den Blogs erscheint, ist das Konzept einer Walkalight drone des Designers Jaka Plešec.

Die persönliche Beleuchtung besteht aus einer luftgefüllten Kugel an einem Quadcopter, die wie eine Straßenlampe über den Benutzer schwebt und ihre Bewegungssensoren einsetzt, um dessen Bewegungen automatisch zu folgen.

Das insbesondere für nächtliche Spaziergänge – nebst der richtigen Selfie-Beleuchtung – entworfene Fluggerät und seine unterschiedlichen Funktionen können aber auch mit mündlichen und gestischen Befehlen gesteuert werden.

Drohne

HexH2o


Ebenso interessant finde ich die Drohnen QuadH2o und HexH2o der Firma QuadH2o aus Thailand, die mit Kameras ausgestattet auf dem Wasser landen können um Unterwasseraufnahmen zu schießen.

Die Drohnen besitzen ein wasserdichtes Gehäuse aus Epoxy-Glasfaser/Kohlefaser, das schwimmt. Die Benutzer können damit auf jedem Punkt auf einem einigermaßen ruhigen Gewässer landen und Aufnahmen von allem machen, was dort unter der Oberfläche lauert, um dann wieder abzuheben.

Mit den empfohlenen zwei 6.500 mAh Lithium-Polymer-Akkus beträgt die Flugzeit 25 Minuten. Und damit die verkapselte Drohne während des Fluges nicht zu heiß wird, gibt es einen internen Lüfter und außen montierten Kühlkörper. Der komplett aufgebaute und einsatzbereite Hexacopter soll 3.658 $ kosten und schon im folgenden Januar in den Versand gehen. Dem Stand vom Mai 2015 zufolge kostet der Quadcopter 3.499 $, während sein größerer Bruder mit 3.785 $ zu Buche schlägt.


Das Kickstarter-Projekt des Monats ist die Hybrid-Drohne X PlusOne der von Charles Manning und JD Claridge neu gegründeten Firma xCraft aus Sandpoint, die sich in erster Linie durch ihre Höchstgeschwindigkeit von bis zu 100 km/h von anderen Drohnen unterscheidet.

Dank einem präzisen Steueralgorithmus kann sie auch bei windigen Bedingungen ihre schwebende Position klar halten. Durch ihre Konstruktionsweise aus zwei gekreuzten Tragflächen kann sich die Drohne aber auch zur Seite drehen und ähnlich wie ein Flugzeug in hohem Tempo fliegen.

Hier klappt es mit der Finanzierung, die mit 143.400 $ das dreifache des gesetzten Zieles erreicht, sodaß im Juli 2015 mit der Auslieferung des zwischen 400 $ (Kit) und 1.199 $ teuren Fliegers begonnen werden soll.


Kurz vor Weihnachten – bei dem unter sehr vielen Bäumen auch eine Drohne liegen wird – veröffentlicht die amerikanische Bundesluftfahrtbehörde FAA ein ,Aufklärungsvideo’ mit grundlegenden Sicherheitstipps für Drohnenpiloten. Diese lauten zusammengefaßt: Flieg nicht höher als 100 m, flieg nicht außer Sichtweite, nicht in der Nähe von Flughäfen, Leuten oder Stadien, und transportiere nichts, das mehr als 25 Kilogramm wiegt. Wesentlich ist auch die Bemerkung, nicht gegen Geld zu fliegen, da dies eine spezielle FAA-Zulassung erfordern würde.

Praktisch gesehen handelt es sich bei den Drohnenregeln um umformulierte Tipps, wie sie die FAA schon im Juni 1981 für Betreiber von Modellflugzeugen veröffentlicht hatte. Darüber hinaus arbeitet die FAA gegenwärtig an strengeren Regeln für kommerzielle und private Drohnen, die im nächsten Jahr verabschiedet werden sollen. Die Neufassung der FAA-Regeln  war notwendig geworden, nachdem ein Bundesgericht im März 2014 das Verbot kommerziell eingesetzter Drohne für unrechtmäßig erklärt hatte. Die FAA schätzt, daß bis 2020 mehr als 10.000 kommerziell genutzte, unbemannte Drohnen im amerikanischen Luftraum unterwegs sein werden.


Die 1. International Drone Expo (IDE) findet im Dezember 2014 in Los Angeles statt – mit großem Erfolg. Gezeigt werden alle Arten von Drohnen von 20 $ Spielzeug bis hin zu hoch spezialisierten Polizei-Drohnen, die über 100.000 $ kosten. Ein Vortrag des Erfinders der militärischen, tödlichen Predator-Drohne wird durch Proteste gestört.

In der Folgezeit, in der die Messe jährlich zelebriert wird, etabliert sich die Örtlichkeit des Los Angeles Convention Center (2. IDE im Dezember 2015 mit 474 Ausstellern und mehr als 32.000 Besuchern)  im Wechsel mit Chiba in Japan (3. IDE im April 2016). Dies ist allerdings nicht ganz eindeutig – denn auch in Barcelona findet eine im Februar/März 2017 IDE statt. In Los Angeles findet im März 2017 die 4. IDE statt – bereits im Mai 2017 gefolgt von einer weiteren (?) IDE in Chiba (sobald ich das eruiert habe, wird es hier richtiggestellt).


Im Dezember 2014 erscheinen die ersten Berichte über ein Syria Airlift Project, bei dem mit kleineren Transportdrohnen versucht wird, in dem kriegszerrissenen Land Lieferungen von dringend benötigten Gütern durchzuführen.

Etwas ausführlicher ist dann im April 2015 zu erfahren, daß es sich bei dem Hilfsprojekt um die Ideen des ehemaligen Frachtpiloten der U.S. Air Force Mark Jacobsen handelt, der glaubt, humanitäre Drohnen aus der Türkei zu starten, sei die beste Chance, den in Aleppo und anderen Gegenden im Norden Syriens mit Nahrung und Medikamenten Hilfe zu leisten. Mit einer Gruppe von Militärveteranen, Technologen und Politikexperten werden mehrere Starrflügl-UAVs entwickelt.

Das Modell Waliid beispielsweise ist in der Lage, 30 km weit zu fliegen, eine Nutzlast von 1 kg abzuwerfen und dann wieder zur Basis zurückzukehren. Das Team hofft, mit 10 oder 15 dieser Drohnen einen regelmäßigen Strom von Päckchen absenden zu können. Als Beweis für die Machbarkeit des Konzepts waren im März in Kalifornien Übungen durchgeführt und syrische und irakische Familien trainiert worden, die UAVs zu betreiben.

Eine Crowdfunding-Kampagne auf Indiegogo, die nun gestartet wird, erbringt statt der zum Aufbau der Flotte und der Luftbrücke benötigten 50.000 $ jedoch nur 39.331 $. im Juli stürzt eines der Flugzeuge an der Stanford University ab und verursacht ein Buschfeuer, und zudem beklagen die Initiatoren den eklatanten Mangel an politischer Unterstützung – weshalb das ambitionierte Projekt Ende 2015 offiziell aufgelöst wird.

eMotionSpheres

eMotion Spheres


Festo wiederum stellt in diesem Jahr 2014 ein Projekt namens eMotion Spheres vor, bei dem sich mehrere Flugobjekte koordiniert in einem abgesteckten Luftraum bewegen. Zu Zusammenstößen kommt es selbst in chaotischen Situationen nicht, da die Kugeln einander selbständig ausweichen.

Jede der acht Kugeln ist mit Helium gefüllt und wird von acht kleinen Elektropropellern angetrieben, die an ihrer Außenhülle angebracht sind. Die Antriebe sind adaptiv und sorgen für den gleichen effizienten Schub in Vorwärts- wie in Rückwärtsrichtung, was bei Flugobjekten ein echtes Novum darstellt.

Die exakte Positionsbestimmung erfolgt mittels Infrarottechnik, indem zehn im Raum installierte Kameras die Kugeln über deren aktive Infrarotmarker erfassen und die Positionsdaten an einen zentralen Leitrechner weiterleiten. Die daraus berechneten Aktionen werden an die Kugeln zurückgesandt und dezentral von ihnen umgesetzt.

 

Weiter mit den Elektro- und Solarfluggeräten...