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Elektro- und Solarfluggeräte

2016 (H)


Personentragende Fluggeräte


Auf der CES im Januar 2016 in Las Vegas präsentiert das chinesische Unternehmen EHang Holdings Ltd. mit Hauptsitz in Guangzhou eine Drohne, die Menschen transportieren kann und als das weltweit erste elektrische, persönliche und autonome Luftfahrzeug (Autonomous Aerial Vehicle, AAV) bezeichnet wird. Das innovative Produkt gewinnt drei Auszeichnungen.

Die im April 2014 von Huazhi Hu gegründete Firma war bisher nur durch ihre Kamera-bestückte GHOSTDRONE bekannt, deren Produktionsstart durch eine erfolgreiche Crowdfunding-Kampagne auf Indiegogo im November desselben Jahres ermöglicht wurde, die 860.000 $ eingebracht hatte. Schon im Dezember kann EHang bei einer ersten Finanzierungsrunde A von Investoren unter der Leitung von GGV Capital 10 Mio. $ einnehmen, gefolgt von weiteren Finanzierungsrunde B im August 2015, bei der es von GP Capital und anderen beachtliche 42 Mio. $ gibt.

Die nun vorgestellte 1,5 m hohe und 240 kg schwere Passagierdrohne EHang 184 ist ein Oktokopter, der seine acht Propeller mit einer maximalen Gesamtleistung von 152 kW allerdings an nur vier Auslegern trägt. Warum diese an der Unterseite des Passagierraums angebracht sind, was nicht sehr bedienerfreundlich aussieht, hat sich mir bislang nicht erschlossen. Die Rotoren lassen sich aber auch einklappen, so daß das Fluggerät am Boden nicht mehr so viel Platz benötigt. Zum Ein- und Aussteigen gibt es eine schmale Flügeltür, die einiges an Akrobatik verlangt.

EHang 184

EHang 184

Aus den Publikationen der Firma ist zu entnehmen, daß der Firmengründer durch mehrere Unfälle mit Kleinflugzeugen und Hubschraubern in seinem persönlichem Umfeld dazu motiviert wurde, ein ,absolut sicheres’ Flugfahrzeug zu entwickeln. Eine frühe Version besitzt noch sechs Ausleger mit jeweils einem Propeller.

Die neuartige Drohne kann jeweils eine Person transportieren, die nicht mehr als 100 kg wiegt, wobei der Akku für einen 23-minütigen Flug bei 100 km/h ausreichen soll (später: 30 Minuten). Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit beträgt 60 km/h und der Flugradius 40 – 50 km. Das Flugziel kann der Passagier, der selbst keine Fluglizenz benötigt, über eine Smartphone-App oder ein Tablet an Bord eingeben, die günstigste Flugroute bestimmt der EHang 184 dann automatisch.

Dem Unternehmen zufolge sind die wichtigsten technischen Komponenten mehrfach redundant eingebaut. Falls dennoch ein Schaden auftritt, beispielsweise durch die Kollision mit einem Vogel, analysiert das Sensorensystem automatisch den Schaden und leitet bei Bedarf die Landung ein. Die Passagiere können den Flug aber auch von sich aus per Knopfdruck abbrechen.

EHang will eine Flugleitzentrale einrichten, die alle eingesetzten Drohnen überwachen und diese beispielsweise bei schwierigen Wetterbedingungen am Boden halten soll. Wann das autonome Flugtaxi, das eine Maximalhöhe von 3.500 m erreichen kann, auf den Markt kommen soll, sagt das Unternehmen nicht – in Medienberichten ist von ,einigen Monaten’ die Rede. Der Preis soll dann irgendwo zwischen 200.000 $ und 300.000 $ liegen.

Im Mai 2016 schließt EHang eine 15-jährige Vereinbarung über die gemeinsame Entwicklung und Zusammenarbeit mit der in Maryland basierten, gemeinnützigen US-Gesellschaft Lung Biotechnology, die beabsichtigt, 1.000 Exemplare der neuen Drohnen zu erwerben, um mit den Manufactured Organ Transport Helicopter (MOTH) Systemen die Lieferung von künstlichen Organen zu automatisieren.

Dieses Geschäft hängt aber nicht nur davon ab, ob das MOTH-Flugzeug von der Federal Aviation Administration (FAA) genehmigt wird, sondern auch, ob die US Food and Drug Administration die künstlichen Organe der Lung Biotechnology genehmigt.

Kontrollzentrum

EHang-Kontrollzentrum

Immerhin meldet die Presse bereits im Juni, daß EHang im US-Bundesstaat Nevada eine Testlizenz erhalten habe und auf dem dortigen FAA-zugelassenen Drohnen-Test-Standort noch in diesem Jahr die ersten bemannten Testflüge mit der Taxi-Drohne durchführen will. Hierfür wurde mit dem Büro für wirtschaftliche Entwicklung des  Gouverneurs (GOED) und dem Nevada Institute for Autonomous Systems (NIAS) eine entsprechende Vereinbarung unterzeichnet.

Im Laufe des Jahres optimieren die Ingenieure die Algorithmen und die Leistungsfähigkeit verschiedener Teile der Hardware, um die Flugstabilität, die Genauigkeit von Schwebeflug und Flugstrecke sowie die Leistung zu verbessern. Zudem wird ein spezielles Kommando- und Kontrollzentrum für den Flugbetrieb der EHang 184 Drohnen errichtet.


Interessant ist in diesem Zusammenhang eine Meldung vom September 2016, die den erfolgreichen Erstflug eines batteriebetriebenen Hubschraubers auf dem Los Alamitos Army Airfield in Kalifornien betrifft. Der  Flug wurde nämlich von Martine Rothblatt, Präsidentin der o.e. Firma Lung Biotechnology PBC und selbst Pilotin, konzipiert und mathematisch berechnet, und dann durch Glen Dromgoole von der Firma Tier 1 Engineering spezifiziert und umgesetzt.

Der modifizierte viersitzige Robinson R44 des Herstellers Robinson Helicopter Co. ist mit Lithium-Polymer-Batterien von Brammo (700 V/100 Ah) sowie zwei Dreiphasen-Permanentmagnet-Synchron-Elektromotoren von Rinehart Motion Systems bestückt, wobei die Batterien bzw. die Motoren zusammen jeweils rund 45 kg wiegen. Bei dem Fünf-Minuten-Flug des Testpiloten Ric Webb erreicht der Elektrohubschrauber eine Höhe von 120 m und eine Höchstgeschwindigkeit von 150 km/h. Inklusive Pilot wiegt das Fluggerät etwa 1.133 kg.

Das Projekt wird als die erste Phase der Entwicklung und Produktion eines elektrisch betriebenen halbautonomen Hubschraubers für Organlieferungen bezeichnet (Electrically-Powered Semi-Autonomous Rotorcraft for Organ Delivery, EPSAROD) – was nahelegt, daß sich die Firma nicht alleine auf den EHang verlassenen will.

Im Februar 2017 stellt der elektrische Hubschrauber neue Weltrekorde mit einem 30-minütigen Dauerflug sowie einer Flughöhe von 240 m auf, gefolgt von einem Geschwindigkeitsweltrekord für elektrische Hubschrauber im März, bei dem etwa 185 km/h erreicht werden. Dies ist auch der erste Flug von zwei Personen in einem batteriebetriebenen Hubschrauber.

Votec Evolaris

Votec Evolaris


Im Januar 2016 wird über das Projekt der Studenten Steven Dünki und Patrick Wälti berichtet, die im Rahmen ihrer gemeinsamen Diplomarbeit an der Berner Fachhochschule in Biel daran arbeiten, für das Schweizer Kunstflugzeug Votec 221 einen rein elektrischen Antriebsstrang zu entwickeln. Der Industriepartner im Projekt ist die Firma MSW Aviation AG, die einen sehr guten Namen für ihre Kunstflugzeuge und die Restaurierung von Oldtimern hat.

Das Flugzeug namens Votec Evolaris soll im Verlaufe dieses Jahres bei der Max Vogelsang AG in Wohlen gebaut werden, die Fertigstellung ist für das 2. Quartal 2017 geplant, gefolgt von einer Flugtestphase im Sommer. Mit einer 30 kWh Lithium–Ionen Batterie und dem speziell entwickelten, nur 44 kg schweren 230 kW Elektromotor evo220 sollen 15 Minuten (andere Quellen: 20 Minuten) Motorkunstflug und 5 Minuten Reserve erreicht werden.

Bei einer Länge von 600 cm und einer Spannweite von 627 cm beträgt das Leergewicht 500 kg, das maximale Startgewicht 650 kg. Das Bundesamt für Zivilluftfahrt in Bern deckt 2/3 der Kosten, der Rest wird von Sponsoren und des MSW Aviation beigesteuert. Bis zum aktuellen Update im September 2018 scheint das Projekt aber noch nicht abgeschlossen worden zu sein.

Vision VTOL Grafik

Vision VTOL
(Grafik)


Ebenfalls im Januar 2016 berichten einige Fachblogs über das Design Vision VTOL von Michael Waters aus Philadelphia, einem Technologieberater und Erfinder, der bereits eine Reihe von verschiedenen Flugzeugen gebaut und auch über 200 verschiedene Flugzeuge geflogen ist.

Der elektrische Quadrokopter mit ummantelten Schwenk-Triebwerken, den es in 1- und 2-Personen-Versionen geben soll, existiert bislang aber nur in Form diverser Grafiken.


Auf einer Hyperloop-Konferenz im Februar 2016 erzählt Elon Musk, der Berichten zufolge schon im Herbst vergangenen Jahres von Alternativen zum klassischen Düsenantrieb für Flugzeuge gesprochen hatte, daß er über ein elektrisches Überschallflugzeug nachdenkt, das vertikal startet und landet. Bei Musk heißt das, daß er zumindest schon ein Design für einen solchen Flieger im Kopf hat.


Im gleichen Monat stellt die Billigfluglinie easyJet ein gemeinsam mit der Cranfield University entwickeltes Design vor, das unter anderem Photovoltaik-Elemente, eine Wasserstoff-Brennstoffzelle sowie ein regeneratives Bremssystem umfaßt und das Manövrieren auf dem Rollfeld ohne aktive Düsen erlaubt.

Damit sollen während der Rollfahrten am Boden, die im Schnitt 20 Minuten pro Flug ausmachen, dank Elektromotoren in den Rädern CO2-Emissionen vermieden werden. Der in der Presse verbreitete Begriff Hybrid-Flugzeug ist dafür allerdings etwas weit hergeholt. Der erste Test soll noch im weiteren Jahresverlauf erfolgen.


Im März 2016 bekommt die in Manassas, Virginia, beheimatete Firma Aurora Flight Sciences Corp. von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) einen Betrag von 89,4 Mio. $, um das Konzept des senkrecht startenden Flugzeugs LightningStrike umzusetzen und zu demonstrieren. Ich erwähne das Projekt hier aufgrund seiner Technik, die neben Multirotoren auf Kippflügeln auch einen hybride Antriebsstrang vorsieht.

Die DARPA hatte  im Februar 2013 ein Programm unter dem Namen Vertical Take-Off and Landing Experimental Aircraft (VTOL X-Plane) gestartet, bei dem es um die Entwicklung und Konstruktion eines neuen Flugzeugs mit Senkrechtstarter-Fähigkeit ging. In der ersten Phase mit einem Budget von 47 Mio. $ bekamen die ersten beiden beteiligten Unternehmen, die im Dezember benannt wurden, Mittel für vorläufige Designstudien: Sikorsky Aircraft erhielt 14,4 Mio. $, Aurora Flight Sciences 14 Mio. $. Im März 2014 gibt die DARPA dann bekannt, daß neben Sikorsky und Aurora Flight Sciences auch noch Boeing und Karem Aircraft ausgewählt worden seien, um zu konkurrieren.

LightningStrike Demonstrator

LightningStrike
Demonstrator

Aurora Flight Sciences gelingt es, die anderen drei Konkurrenten zu schlagen. Der nun zu verwirklichende Entwurf soll mit einem 4.000 PS Brennstoff-Motor mit ausgestattet werden, der 3 MW Elektrizität erzeugt, welche wiederum die 24 ummantelten Rotoren des Fliegers angetrieben werden - neun in jedem der Hauptflügel und jeweils drei in den kleineren vorderen Canard-Flügeln. Diese heben das Flugzeug senkrecht in den Himmel, und der Übergang vom Start- in den Flugmodus soll fließend möglich sein.

Das VTOL-Fluggerät, das selbst voraussichtlich 4,5 Tonnen wiegen wird, soll 40 % des Eigengewichts als Nutzlast tragen und eine Höchstgeschwindigkeit von bis zu 740 km/h erreichen können.

Im April 2017 wird gemeldet, daß das sie Flugtests mit dem batteriebetriebenen, 147 kg schweren X-Plane-Demonstrator abgeschlossen worden sind, der dabei außergewöhnliche Flugeigenschaften gezeigt hätte. Auch der Übergang vom vertikalen zum horizontalen Flug sei ohne Höhenverlust vonstatten gegangen. Nun soll die Entwicklung eines Flugzeugs in voller Größe mit der offiziellen Bezeichnung XV-24A angegangen werden. Die ersten Testflüge sind für 2018 geplant.

In das Großmodell sollen einige Verbesserungen integriert werden, insbesondere ein Hybrid-Turbowellenmotor zum Antrieb der elektrischen Generatoren, welche die Propeller antreiben, im Gegensatz zu den einfachen Batterien, die beim Demonstrator verwendet werden. Tatsächlich wird jedoch im Mai 2018 gemeldet, daß die DARPA das Projekt LightningStrike beendet.

Zur Erinnerung: Aurora war erst im September 2017 von Boeing gekauft worden, mit dem Argument, ein „Weltklasse-Innovator, Entwickler und Hersteller von fortschrittlichen Luft- und Raumfahrt-Plattformen“ zu sein. Sicherlich wurde aber auch die Übernahme des DARPA-Vertrags im Wert von 89 Mio. $ als ein Plus erachtet.

In der aktuellen Pressemitteilung heißt es nun, daß man mit der DARPA vereinbart habe, das Programm auf zivile und kommerzielle Anwendungen umzustellen, was für Aurora einen Schritt zu neuen Märkten bedeutet. Immerhin hatte der Fahrdienstvermittler Uber bereits im April Interesse daran gezeigt, sich von Aurora eine Flotte von 50 VTOL-Flugzeugen bauen zu lassen.

In der Fachpresse wird allerdings darüber berichtet, daß es Probleme mit dem elektrischen Generator des Flugzeugs gegeben hätte. Als neue Tochtergesellschaft von Boeing schließt Aurora einen Vertrag mit der NASA, um eine umfassende Evaluierung des Flugzeugkonzepts Single-Aisle Turboelectric Aircraft with Aft Boundary Layer Propulsion (STARC-ABL) durchzuführen, das Elektromotoren als Ergänzung zu den üblichen Gasturbinen eines Flugzeugs verwendet.


Der französische Wissenschaftler, Pilot und ehemalige Segler Raphael Dinelli ist entschlossen, nach vier Siegen bei dem Rund-um-die-Welt-Nonstop-Solo-Segelrennen Vendée Globe nun auch Ähnliches in der Luft zu schaffen. Presseberichten vom März 2016 zufolge plant er, mit einem leichten Hybrid-Flugzeug namens Eraole, das mit Sonnenenergie und Biokraftstoffen versorgt wird, schon im Juni den ersten transatlantischen Flug zu absolvieren, der ihm einem Weltrekord einbringen würde.

Dinelli arbeitet seit 2009 an der Entwicklung und Konstruktion seines weniger als 750 kg schweren Doppeldeckerflugzeugs, das speziell dafür entworfen wurde, das erste Flugzeug zu sein, das ohne fossile Brennstoffe den Atlantischen Ozean zu überqueren vermag. Bei einer Länge von 7,5 m und einer Spannweite von 14 m beträgt die Gesamtflügelfläche 30,8 m2.

Dinelli mit Eraole

Dinelli mit Eraole

Während 24 % der erforderlichen Energie von 1.728 Solarzellen auf den vier Flügeln stammt, werden etwa 55 % aus dem Mikroalgen-Biokraftstoff Bioalgal kommen, der speziell für die Eraole entwickelt wurde. Für die restlichen ca. 20 % der Zeit soll das Hybridflugzeug auf Windströmungen gleiten. Als durchschnittliche Reisegeschwindigkeit werden 100 km/h angegeben, mit 140 km/h Spitze.

Dinelli, der das Projekt im Rahmen der von ihm gegründeten Stiftung Océan Vital umsetzen will, wird den 60-stündigen Flug über den Atlantik alleine absolvieren. Dieser soll in New York beginnen und ostwärts bis nach Le Bourget führen.

Aus bislang nicht eruierbaren Gründen wird daraus aber nichts, und erst im Oktober 2016 ist wieder etwas über das Hybrid-Flugzeug zu hören, als dieses auf dem Flugplatz Cergy-Pontoise verspätet seinen Jungfernflug macht. Bis auf diesen Testflug ist bislang noch nichts von der geplanten Meeresquerung zu sehen.


Das deutsche Unternehmen Siemens arbeitet auch weiterhin intensiv mit Airbus zusammen, um gemeinsam E-Flugzeuge voranbringen. Einige der bereits beschriebenen Projekte sind der e-Genius und das Konzept VoltAir (2011) sowie der E-Fan (ab 2013). Im April 2016 unterzeichnen die beiden Unternehmen auf der e-flight-expo in Friedrichshafen eine Kooperationsvereinbarung zur EntwickluSiemensng hybrid-elektrischer Antriebe für Flugzeuge. Das Ziel sei es, „bis 2020 die technische Machbarkeit solcher Antriebssysteme nachzuweisen“ (was aber tatsächlich schon lange Stand der Technik ist, wie die vorangegangenen Jahresübersichten mehrfach belegen).

Ein Team von 200 Mitarbeitern beider Unternehmen soll nun Antriebs-Prototypen für Flugzeuge mit bis zu 100 Sitzen entwickeln, wobei mehrere hundert Millionen Euro in das Großprojekt fließen werden, das bei Siemens unter dem Dach der Innovation AG geführt werden soll. Gleichzeitig wird am Standort Ottobrunn/Taufkirchen bei München der Grundstein für ein neues Systemhaus Elektrisches Fliegen gelegt, dessen Bau Anfang kommenden Jahres beginnen soll, die Eröffnung ist für Ende 2018 geplant.

Ebenfalls im April 2016 wird ein Hybrid-Triebwerk namens Hypstair für kleinere Propellerflugzeuge vorgestellt, dessen Herzstück der neuartige Siemens-Elektromotor ist. Die EU-finanzierte Entwicklung des hybrid-elektrischen Antriebs, der über 200 kW Startkraft und 150 kW Dauerleistung verfügt, hatte 2013 in Zusammenarbeit mit dem slowenischen Flugzeugbauer Pipistrel sowie der Universität Pisa in Italien und der Slowenischen Universität Maribor begonnen.

Im Rahmen des Hypstair-Programms hatte ein Exemplar des viersitzigen, einmotorigen Pipistrel-Leichtflugzeugs Panthera einen seriellen hybridelektrischen Antriebsstrang erhalten, der von Pipistrel bereits seit Februar bei Bodentests mit einem nur mit Batterien betriebenen 200 kW Motor, mit einen 100 kW Generator und mit einer Kombination aus beiden geprüft wird.

Vorweg gesagt: Im Jahr 2017 folgt das Projekt Mahepa, das über vier Jahre von der EU finanziert wird. Dabei soll der Panthera-Antriebsstrang in Module unterteilt werden: Elektromotor-Schuberzeuger und Verbrennungsmotor/Generator in der Nase des Flugzeugs, Treibstoff und Batterien im Flügel. Die Bodenversuche sind für 2019 geplant, gefolgt von Flugtests im Jahr 2020.

Im Juni 2016 erfolgt auf dem Flugplatz Dinslaken Schwarze Heide der erste Flugtest mit dem neuen Elektromotor, der in einem Kunstflug-Flugzeug Extra 330LE eingebaut ist, das von Siemens zusammen mit dem deutschen Flugzeughersteller Extra Flugzeugproduktions GmbH sowie den Firmen MT-Propeller und Pipistrel entwickelt wurde. Technisches Sahnestück an Bord ist der Motor von Siemens: Er leistet 260 kW, stemmt 1.000 NM Drehmoment direkt auf den Propeller und wiegt dabei nur 50 kg. Damit ist er sogar noch kräftiger als der Sechszylinder Lycoming AEIO-580-B1A mit rund 230 kW, der die konventionelle Extra 330 antreibt. Die beiden Batteriepacks mit jeweils 18,6 kWh kommen von Pipistrel, der auf elektrische Antriebe zugeschnittene Propeller von Mühlbauer.

Das speziell für Kunstflüge ausgelegte Flugzeug, das sich besonders gut dafür eignet, die Komponenten an ihre Belastungsgrenzen zu bringen, zu testen und weiterzuentwickeln, wiegt rund 1.000 kg, hat eine Spannweite von 8 m, ist 7,50 m lang und 2,60 m hoch.

Siemens eFlugzeug

Siemens eFlugzeug

Laut Siemens hebt damit zum ersten Mal überhaupt ein Flugzeug in der Leistungsklasse von einem Viertel Megawatt ab – und dies zudem nahezu lautlos. Damit ist auch belegt, daß mit dem neuen Antrieb hybride Elektroflugzeuge mit vier und mehr Sitzen möglich sind.

Im November 2016 stellt der Pilot Walter Extra dann einen Weltrekord im Steigflug auf, als das Elektroflugzeug in nur vier Minuten und 22 Sekunden eine Höhe von 3.000 m erreicht, was einer Steiggeschwindigkeit von 11,5 m/s entspricht. Mit dem vom Weltluftsportverband Fédération Aéronautique Internationale (FAI) offiziell anerkannten Rekordflug wird der bisherige Weltrekord des US-Amerikaners William M. Yates aus dem Jahr 2013 um eine Minute und 10 Sekunden überboten.

Doch damit nicht genug: Im März 2017 gibt Siemens bekannt, daß das Testflugzeug nun auch zwei Geschwindigkeits-Weltrekorde aufgestellt habe: Mit einer Geschwindigkeit von 337,5 km/h ist es bei einem 3 km langen Streckenflug jetzt das schnellste elektrische Flugzeug unter 1.000 kg (13,48 km/h schneller als der bisherige Rekordhalten von 2013), und – nach ein paar Modifikationen – mit 342,86 km/h auch das schnellste über 1.000 kg.

Nur wenige Tage später ist die Extra 330LE das weltweit erste elektrifizierte Flugzeug, das ein Segelflugzeug vom Typ LS8-neo in die Höhe schleppt. Um gemeinsam auf 600 m zu kommen, benötigt der elektrische Flieger nur 76 Sekunden. Pläne, die Testflugzeuge in Serienproduktion zu nehmen, gibt es aktuell noch nicht.

Uchummal-Design Grafik

Uchummal-Design
(Grafik)


Ebenfalls im April 2016 erscheint in den Blogs der Entwurf eines futuristischen persönlichen Hubschraubers, der von dem indischen Designer Sreejin Uchummal stammt.

Leider lassen sich keine weiteren Details über das von einem Pfau inspirierte Fluggerät finden. Uchummal nennt nur die M.S. Ramaiah University of Applied Sciences in Bengaluru als Arbeitsplatz, wo er den Entwurf unter der Leitung der Professoren H. S. Lohit und Chiranjith Barui entwickelt habe. Für die Konstruktionsprüfung sei ein Modell im Maßstab 1: 7 hergestellt worden.

Der kompakte Einsitzer soll von geringem Gewicht und effizient sein. Doch mehr als ein paar Grafiken gibt es bislang nicht.


Im gleichen Monat April erfolgt in Monaco die erste öffentliche Präsentation des ArcaBoard, das schon im Dezember des vergangenen Jahres angekündigt, aber von vielen Menschen nur mit Skepsis aufgenommen wurde. Und dies, obwohl die dahinter stehende Cosmonautics and Aeronautics Association (ARCA) als rumänische NGO begonnen und schon früh Verträge mit der rumänischen Regierung und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) geschlossen hatte, um an Stratosphären-Raketen und -Ballons zu arbeiten. Dazu gehört übrigens auch die überaus interessante Haas 2CA, eine einstufige Orbitalrrakete (Single Stage to Orbit, SSTO), die eine Nutzlast von 100 kg auf eine erdnahe Umlaufbahn bringen kann.

Zudem beteiligt sich das Unternehmen an dem Google Lunar X Prize, bringt im November 2014 die elektrisch angetriebene High-End-UAV AirStrato Pioneer auf den Markt (s.d.) und verlagert seine Geschäftsaktivitäten in die USA.

Die nun von dem Geschäftsführer Dumitru Popescu bei der Top Marques Veranstaltung durchgeführten Live-Flug Demonstration vor Prinz Albert II von Monaco und anderen hohen Regierungsbeamten sowie Journalisten aus vielen Ländern belegen jedoch die praktische Funktionalität des persönlichen Schwebe-Fluggeräts, das allerdings einen guten Gleichgewichtssinn zu erfordern scheint.

Das 145 x 76 x 15 cm große, 82 kg schwere und aus Verbundwerkstoffen gebaute ArcaBoard, für das bereits Vorbestellungen angenommen werden, kann über einem beliebigen Untergrund schweben – sei es Beton, Sand oder sogar Wasser. Aussehend wie ein riesiges, klobiges Skateboard, befinden sich in der Platte 36 Hochleistungs-Elektro-Impeller, die zusammen 272 PS bzw. 203 kW leisten und damit genügend Auftrieb erzeugen.

ArcaBoard Innenaufbau Grafik

ArcaBoard Innenaufbau
(Grafik)

Die Li-Poly-Akkus der Leichtversion erlauben einem Passagier mit einem Gewicht von bis zu 110 kg ein Schweben bis zu einer Höhe von 30 cm für eine Zeit von maximal drei Minuten, während die für längere Flugzeiten konzipierte Version für Nutzer bis zu 80 kg sechs Minuten lang in der Luft bleiben kann, bevor sie wieder aufgeladen werden muß. Die Reichweite pro Ladung beträgt 2 km, während denen man sich mit einer Höchstgeschwindigkeit von 20 km/h horizontal bewegen kann.

Das Aufladen dauert dann sechs Stunden – es sei denn, man kauft sich das ArcaDock Schnellladesystem für 4.500 $, das die Ladezeit auf eine Stunde verkürzt. Alternativ kann auch ein Batteriewechsel durchgeführt werden. Gesteuert wird mit dem Körper, über ein Bluetooth-verbundenes iOS oder eine Android-App, die ein Stabilisierungssystem aktiviert und Handbewegungen in Navigationsbefehle überträgt. Zudem besitzt das Board Annäherungssensoren.

Im Zuge der Präsentation wird auch bekannt, daß in der ARCA-Fabrik in New Mexico bereits mit der Produktion begonnen worden sei, die ersten Auslieferungen sollen schon im Mai erfolgen. Der ursprünglich angedachte Startverkaufspreis von 19.900 $ wird allerdings auf 14.900 $ reduziert, was neuen Partnerschaften mit amerikanischen und chinesischen Unternehmen wie den Southwest Composite-Works Inc. und der Firma Eco Moulding Co. zu verdanken ist.

Im Juni 2016 stellt das Unternehmen das Board ArcaMini vor, das zu einem Verkaufspreis von 695 $ auf den Markt kommt – jedoch nichts anderes als ein normales elektrisches Skateboard mit zwei 3 kW Motoren ist. Im November beginnt der Verkauf von 5.000 Aktien im Wert von gut 200 $ pro Aktie, um Mittel für die Forschung und Entwicklung weiterer Produkte auf Grundlage der ArcaBoard-Technologie zu bekommen.


Im Mai 2016 begeistern sich die Blogs für das Konzept eines neuen Zweisitzer-Elektro-Senkrecht-Starters namens Lilium Jet, dessen Entwicklung auf das im Vorjahr im bayerischen Gilching von Ingenieuren, Doktoren und Studenten der Technischen Universität München gegründete Unternehmen Lilium Aviation zurückgeht, das u.a. von der EU, der Europäischen Raumfahrtagentur ESA, dem Business Incubation Centre Bavaria und einem nicht benannten Risiko-Kapitalgeber finanziell unterstützt wird. Es gehört aber auch zu den nicht besonders vorbildlichen Firmen in Deutschland, die aus einer mißverstandenen Internationalität ihre Webpräsenz ausschließlich in Englisch anbieten.

Inspiriert wurden die vier jungen Gründer Daniel Wiegand, Patrick Nathen, Sebastian Born und Matthias Meiner durch den Science-Fiction-Film Das fünfte Element, in dem sich der Verkehr fliegend durch Straßenschluchten bewegt. Auf die Idee zum Lilium Jet sollen sie im Jahr 2013 in Glasgow gekommen sein. Im Zuge der Entwicklung werden verschiedene Designs in Form kleiner Flugmodelle verwirklicht: der Hexa, der Dragon und der Falcon, der die Endversion im Maßstab 1:2 vorwegnimmt und seinen Jungfernflug 2015 absolviert.

Technisch scheint das Projekt unter dem Schirm der ESA schon recht fortgeschritten zu sein, denn ein voll funktionsfähiger Prototyp soll bereits 2017 fertiggestellt werden und erstmals abheben. Im Jahr 2018 soll der persönliche Elektro-Jet dann in die Massenproduktion gehen – wobei der Begriff Jet mißverständlich ist, da das Fluggerät tatsächlich von 24 Elektro-Turbinen (12 pro Flügel) mit einer Gesamtleistung von 320 kW betrieben wird, die von Akkus versorgt werden.

Lilium Jet Prototyp

Lilium Jet Prototyp

Bei einem maximalen Abfluggewicht von 600 kg beträgt die Nutzlastkapazität 200 kg. Der Lilium Jet und soll bis zu 400 km/h schnell fliegen können, die Reichweite beträgt bei durchschnittlichen 250 – 300 km/h knapp 500 km, eine Aussage, die später allerdings auf 300 km reduziert wird. Bei der Höchstgeschwindigkeit von 400 km/h verringert sich die Reichweite natürlich. Gelistet werden soll der Flieger künftig als ,Light Sport Aircraft’, was in Europa einen Pilotenschein für Ultraleichtflugzeuge voraussetzt, den es aber schon nach einem Training von etwa 20 Stunden gibt.

Dank ausgeklügelter und intelligenter Software, Steuerungseinheiten, Energie-Kontroll-Systemen und Sensoren soll das Fluggerät sicherer sein als ein Hubschrauber. Auch den Start- und Landevorgang übernimmt der Computer, um Fehler aufgrund menschlichen Versagens zu vermeiden. Als Landeplatz reicht ein 15×15 m großes Feld. Die Steuerung soll ebenfalls so einfach wie möglich über einen Joystick realisiert werden. Weil der Lilium-Jet auch als Auto funktionieren soll, kann sein Besitzer den nächstgelegenen Startplatz vermutlich ohne fremde Hilfe erreichen. Im jetzigen Modell würden die beiden Tragflächen die Wendigkeit des Flugautos am Boden allerdings erheblich einschränken.

Den Berichten zufolge kann man das Flügeltüren-Flugauto gegen einen Betrag von 5.000 € bereits reservieren, der später auf den Kaufpreis von schätzungsweise 300.000 € angerechnet wird.

Im Dezember 2016 folgt die Meldung, daß der Skype-Gründer Niklas Zennström mit seinem Fonds Atomico 10,7 Mio. € in das Start-Up investiert hat. Der Prototyp soll im ersten Quartal 2017 zum ersten Mal tatsächlich abheben, zunächst aber nur unbemannt. Bis das Fluggerät auf dem Markt kommt, wird es jedoch noch mehrere Jahre dauern.


Einer anderen Meldung vom Mai ist zu entnehmen, daß Automobil- und Luftfahrtingenieure in Japan versuchen, ein fliegendes Auto zu bauen, um die Verkehrssituation während der Olympischen Spiele im Jahr 2020 zu entlasten. Die von dem Automobil-Experten Tsubasa Nakamura in Toyota, Präfektur Aichi, im Jahr 2012 gegründete Gruppe namens Cart!vator (anfangs: SkyDrive) soll deshalb Tag und Nacht daran arbeiten, ihren Prototypen voll funktionsfähig zu machen. Das geplante fliegende Auto hat vertikale Start- und Landefähigkeiten und kann ebenso auf gepflasterten Flächen fahren.

Um das Gefährt auf einen Schlag weltweit zu präsentieren, soll der Flugwagen bei der Eröffnungszeremonie die athletische Strecke im neuen Nationalstadion entlang fahren, bevor er in die Luft steigt, um mit der Fackel das olympische Feuer anzuzünden.

Das junge Team, das aus 20 Mitgliedern aus Aichi, Tokio und Shizuoka besteht, entwickelt und testet seit 2014 ein kleines Modell mit den Maßen 30 x 60 cm, das 3 m über dem Boden schwebt. Bei der ferngesteuerten, modifizierten Drohne handelt es sich um eine Art Modell des eigentlichen Flugwagens im Maßstab 1:5.

Cart!vator-Testmodell

Cart!vator-Testmodell

Nachdem es Nakamura gelingt, durch Crowdfunding 2,6 Mio. ¥ zu sammeln (~ 20.000 €), kann er Anfang 2015 damit beginnen, mit Hilfe eines Ingenieurs aus Kyoto einen Prototypen in voller Größe zu bauen, der einem Motor nutzt, wie er bei Segelflugzeugen eingesetzt wird. Bei einem der Tests schwebt es immerhin schon fünf Sekunden lang einen Meter über dem Boden.

Das eigentliche, 2,9 m (andere Quellen: 3,5 m) lange, 1,3 m breite und 1,1 m hohe fliegende Auto soll dann mit einem Motor betrieben werden, wie er in Elektrofahrzeugen steckt. Es wird auf einem einsitzigen elektrischen Dreirad basieren, mit Doppelpropellern an jeder der vier Ecken. Zudem ist geplant, das Material von Aluminium zu kohlefaserverstärktem Kunststoff zu ändern, um das gegenwärtige Gewicht von 180 kg auf 100 kg zu reduzieren. Das Fahrzeug soll letztlich in der Lage sein, mit 100 km/h und in einer Höhe von rund 10 m bis zu 50 km weit zu fliegen.

Nakamura und seine Kollegen arbeiten nun daran, den Körper des Prototypen zu optimieren sowie das Computerprogramm zu verbessern, um die Rotationsgeschwindigkeit der Propeller präziser kontrollieren zu können. Die größte Herausforderung sei es jedoch, die weiter notwendigen Mittel zu beschaffen. Für einen bemannten Flug werden schätzungsweise 300.000 € benötigt. Dies hindert die ambitionierten Entwickler nicht daran, auf der Projekthomepage einen beeindruckenden Zeitplan bis 2050 zu veröffentlichen, dem zu entnehmen ist, daß man 2023 mit dem Verkauf beginnen und 2030 in die Massenproduktion übergehen will.


Im Juni 2016 berichten die Blogs, daß der Google-Mitgründer Larry Page offenbar bereits seit längerem im Geheimen die Entwicklung fliegender Autos fördert. In die 2010 von ihm selbst in Mountain View gegründete Firma Zee.Aero Inc. habe der Milliardär schon mehr als 100 Mio. $ investiert – mit der Vorgabe, daß seine Beteiligung nicht öffentlich gemacht werden darf.

Zee.Aero Prototyp

Zee.Aero Prototyp

Über die Firma und das von ihr entwickelte und zum Patent angemeldete Fahrzeug hatte ich bereits im November 2013 berichtet (s.d.).

Meldungen vom Oktober 2016 zufolge soll Zee.Aero auf dem Flughafen von Hollister, wo die Firma einen Hangar hat, etwa eine Fahrtstunde von Googles Hauptquartier in Mountain View entfernt, bereits einen Prototyp des fliegenden Autos testen, das in der Lage ist, vertikal abzuheben und zu landen und in eine Ein-Auto-Garage passen soll.

Augenzeugen der Versuche berichten, daß das Fluggerät ruhig in mehreren Metern über dem Boden schweben würde.

Seit 2015 unterstützt Page zudem ein weiteres Startup namens Kitty Hawk, das ein unabhängiges Design entwickelt, das sich seine Inspiration augenscheinlich von Quadrokopter-Drohnen geholt hat. Für die Entwicklung warb das Unternehmen unter anderen Ingenieure von AeroVelo ab, der Firma, die 2013 mit ihrem Muskelkraft-Hubschrauber den Sikorsky-Preis gewonnen hat. Eine führende Rolle spielt auch Sebastian Thrun, der Chefentwickler der ersten selbstfahrenden Autos von Google.


Ebenfalls im Juni startet die 2015 von Daniel Preston gegründete Firma Luminati Aerospace LLC in Calverton auf Eastern Long Island mit Flugtests an einem Solarflugzeug namens VO-Substrata, dessen PV-Zellen genügend Energie bereitstellen, um den bemannten Prototypen 20 Minuten lang in der Luft zu halten. Der Pilot Robert Lutz berichtet anschließend: „Es ist das einzige Flugzeug, das ich je geflogen bin, in dem ich einen Hubschrauber neben mir hören konnte“, was er ein wenig gespenstisch, aber auch ziemlich cool empfand.

Ziel des Unternehmens ist es, unbemannte Drohnen zu entwickeln, die dank Solar- und Windenergie auf unbestimmte Zeit fliegen und das Internet in Länder der Dritten Welt bringen sollen. Wer das Projekt in Auftrag gegeben hat, sagt Preston nicht. Die Kommentatoren halten Facebook und Google als zwei wahrscheinliche Kandidaten, da beide schon länger ihr Interesse an unbemannten Drohnen zur Bereitstellung eines Internetzugangs bekundet haben.

Über den Solarflieger mit einer Spannweite von 13 m werden ansonsten keine Details bekanntgegeben. Dafür ist zu erfahren, daß Luminati im vergangenen Jahr vom Betreiber einer inzwischen geschlossenen Skydiving-Anlage auf dem ehemaligen Grundstück von Northrop Grumman für 3,4 Mio. $ eine 6,5 Hektar große Fläche erworben hat, wo in den nächsten zwei Jahren die nächste Generation von Drohnen entwickelt und anschließend auch produziert werden soll.

 

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