TEIL C

Elektro- und SolarfluggerÄte

2022 (D)

Transport- und Lieferdrohnen

Es gibt in diesem Jahr überraschend wenig neue Entwicklungen im Bereich der Transport- und Lieferdrohnen, kaum mehr als im Vorjahr. Fortschritte bei bereits vorgestellten Projekten werden jeweils dort angefügt, dazu gehören das Projekt Wing von Google und die Blut-Lieferdrohnen von Zipline (beide 2015); Amazons Prime Air-Lieferdrohnen und die Wingcopter-Drohnen (beide 2018); die Post-Drohnen von Matternet sowie die Frachtdrohnen der Elroy Air (beide 2019).

Im Januar 2022 erscheint in den Blogs eine Multicopter-Drohne, die von dem 2018 gegründeten kalifornischen Start-Up Parallel Flight Technologies aus La Selva Beach in Zusammenarbeit mit der NASA, der National Science Foundation (NSF) und dem US-Landwirtschaftsministerium entwickelt wurde und nun in einem Video-Clip gezeigt wird.

Ein früheres Video von einem sehr vorsichtigen Schwebe-Testflug unter Last stammt vom Februar 2021, hier wird die Drohne The Big Mule genannt. Die Flugerprobung der Beta-Version beginnt im Januar 2020, die Auslieferung an die ersten Kunden ist für dieses Jahr geplant.

Der Firefly genannte Quadrokopter verfügt über ein paralleles Hybrid-Antriebssystem (Parallel Hybrid Electric Multirotor, PHEM), bei dem jeder der vier Propeller von einem Modul angetrieben wird, das einen Elektromotor und einen Benzinmotor kombiniert. Während ein Kraftstofftank die Benzinmotoren speist, werden die Elektromotoren der Drohne von einer 60V/5.000 mAh Lithiumbatterie gespeist. Damit kann der Firefly etwa zwei Stunden lang fliegen – und dabei bis zu 45 kg tragen.

Der Elektromotor wird für Manöver verwendet, die ein sofortiges Drehmoment erfordern – wie etwa Starts und Landungen –, während der Benzinmotor für den Reiseflug zuständig ist. Sollte eines der Module ausfallen, kann die Drohne mit den anderen drei weiterfliegen. Schätzungen zufolge soll die Serienversion des Quadrokopters mit der maximalen Nutzlast eine Stunde und 40 Minuten fliegen oder eine Strecke von ca. 200 km zurücklegen können. Dies erhöht sich auf 3 Stunden und 20 Minuten oder gut 400 km, wenn die Nutzlast auf 23 kg halbiert wird.

Die mit GPS ausgestattete Drohne kann sie so programmiert werden, daß sie einer vorgegebenen Flugbahn folgt und selbständig startet und landet. Außerdem kann sie über ein Funksignal bis zu einer Entfernung von 60 km ferngesteuert werden. Die Parallel Flight Technologies sucht auf der Crowdfunding-Plattform Start Engine nach Investoren (was gut 750.000 $ einbringt) und lädt potentielle Nutzer ein, an einem Beta-Testprogramm teilzunehmen. Seit ihrer Gründung hatte die Firma insgesamt knapp 8,5 Mio. $ Investitionsmittel erhalten. Wann der Firefly tatsächlich in Produktion gehen wird, ist aber noch immer nicht bekannt.

Ebenfalls im Januar startet die Digitale Plattform Unbemannte Luftfahrt (dipul), mit der eine wichtige Maßnahme aus dem Aktionsplan für Drohnen und Flugtaxis vom Mai 2020 umgesetzt wird. Die dipul, eine Entwicklung der DFS Deutsche Flugsicherung im Auftrag des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV), bündelt erstmals alle Informationen, Regeln und Abläufe für den Einsatz von Drohnen in Deutschland zentral auf einer Webseite.

Zu dem Komponenten der neuen Plattform gehören ein Map Tool, auf dem sich sich alle geographischen Gebiete Deutschlands auf einer interaktiven Kartendarstellung einsehen lassen. Damit können Nutzer planen, in welchen Bereichen ihre Drohnen sicher fliegen, und welche Regeln  dabei eingehalten werden müssen. Als Daten-Schnittstelle dienen die Geobasisdaten des Web Map Service (WMS), und in einer Drohnen-Wissensdatenbank finden sich alle für den sicheren Drohnenbetrieb relevanten Informationen, die kontinuierlich aktualisiert und erweitert werden.

Bis Ende des Jahres sollen weitere Komponenten eingeführt werden, um Anträge und Genehmigungen bundesländerübergreifend direkt online einzureichen, um Routen zu planen und um die örtlichen Wetterdaten einzusehen.

Im Mai 2022 können sich die Fans bei einem Baseballspiel der Purdue University – diese ist Gastgeber der University of Michigan – ein Essenspaket bestellen und es sich per Drohne an ein Schließfach im Alexander Field liefern lassen. Es soll sich um die allererste Drohnenlieferung von Speisen und Getränken bei einem Sportereignis handeln.

Im Rahmen eines Pilotprogramms arbeitet Purdues Konzessionär Levy und sein Technologieteam DBK Studio mit dem in Chicago ansässigen Unternehmen Valqari zusammen, das über eine patentierte Drone Delivery Station mit sechs Schließfächern verfügt, sowie mit der Unmanned Systems Operation Group (USOG), um Bestellungen von Hot Dogs, Wasserflaschen und Pommes frites zu erfüllen. Das Pilotprojekt wird den ganzen Sommer über evaluiert, in der Hoffnung, daß der Service schließlich auch an anderen Veranstaltungsorten angeboten werden kann.

Die Drohne fliegt von den Küchen auf dem Folk Field, wo die Essens- und Getränkekombinationen vorbereitet werden, über das Fußballfeld und umfliegt dann Fußgängerzonen und Parkplätze, während sie den Northwest Sports Complex auf ihrem Weg zum Alexander Field durchquert. Insgesamt werden die Bestellungen in etwa vier Minuten abgewickelt, davon beträgt die reine Flugzeit etwa 90 Sekunden. Die Levy-Mitarbeiter müssen Bestellungen allerdings manuell aus der Lieferbox der Drohne nehmen und in das sichere Abholfach für die Fans legen.

Ebenfalls im Mai stellt Renault Trucks mit dem E-Tech Master Optimodale einen Elektro-Transporter vor, der ein elektrisches Lastenfahrrad und eine Drohne an Bord hat, mit denen Pakete auf der letzten Meile zugestellt werden sollen. Es soll die erste Kombination dieser Art in der Branche sein – auch wenn es dem fast zeitgleich anlaufenden Projekt DroLEx ähnelt, bei dem Wingcopter-Drohnen mit einer Lastenrad-Belieferung kombiniert werden (s.u. 2018).

Der Transporter ist eine von Horton Commercials gefertigte spezielle Ausführung des Vans E-Tech Master, die 3,5 t wiegt und eine Reichweite von 130 km hat. Das Lastenfahrrad ist ein eBullitt, kann in seiner Box kleinere Pakete von bis zu 100 kg tragen und läßt sich an Bord des ‚Mutterfahrzeugs‘ innerhalb von vier Stunden voll aufladen. Die Lieferdrohne stammt von der britischen Firma Uvatek Ltd., die primär militärische Modelle produziert, und soll Lasten bis zu 2 kg Gewicht tragen können.

Renault zufolge eignet sich das Kombiprodukt für einen Zwei-Personen-Betrieb, in dem die eine Person größere Pakete mit dem Van liefert, während das zweite Teammitglied das Frachtrad für Lieferungen auf jenen Strecken transportiert, die z.B. wegen eines Staus nicht zugänglich sind. Einen Preis und wann die Kombination erhältlich sein könnte, gab das Unternehmen noch nicht bekannt.

Zur Erinnerung: Auf der New Delhi Motor Show in Indien im Jahr 2014 hatte Renault den Prototyp eines KWID genannten Klein-SUV vorgestellt, dessen hinteres Dach einen Quadrokopter mit Kamera beherbergt, der für den Fahrer die Verkehrslage checken kann.

Ähnliche Konzepte, bei denen ein fahrender Transporter mit Drohnen kombiniert wird, hatte die Firma Mercedes-Benz Vans im September 2016 mit ihrem Vision Van als End-to-End-Plattform mit einem vollautomatischen Frachtmanagementsystem und Matternet-Lieferdrohnen präsentiert, während UPS im Februar 2017 mit der Workhorse Group Inc. kooperiert, die sowohl den elektrifizierten Hybridlastwagen mit Drohnenstation auf dem Dach, als auch die Lieferdrohne HorseFly selbst zur Verfügung stellt. Im Jahr 2019 testet wiederum der Paketdienstleister DPD France die Auslieferung per Drohne direkt von einem Paketauto aus, das mit einem mobilen Terminal ausgestattet ist.

Im Juli 2022 wird über das britische Start-Up Altitude Angel berichtet, das spezielle, ausschließlich für Drohnen reservierte Flugzonen einrichtet. Die Drohnen müssen lediglich einige grundlegende technische Voraussetzungen erfüllen, können dort ansonsten aber jederzeit losfliegen. Ein von der Firma entwickeltes System namens ARROW sorgt dafür, daß es nicht zu Kollisionen kommt und die Fluggeräte auch ohne Sichtkontakt geflogen werden können. Der erste solche Skyway war bereits vor zwei Jahren in der Nähe der Stadt Reading eingerichtet worden.

Nun, auf der Farnborough International Airshow, kündigt der britische Wirtschaftsminister eine deutliche Ausweitung des Projekts an. So soll rund um Reading ein Netz an Drohnenautobahnen mit einer Länge von insgesamt 265 km entstehen, das neben Milton Keynes, Coventry und Rugby auch die beiden berühmten Universitätsstädte Oxford und Cambridge an die neuartige Infrastruktur anbindet und Luftfahrzeuge jeder Größe durch festgelegte Korridore sicher zu ihren Zielen führt.

Um die technischen Voraussetzungen zu schaffen, stehen insgesamt 12 Mio. £ zur Verfügung. Läuft alles nach Plan, könnten die speziellen Drohnenflugbahnen in zwei Jahren den Betrieb aufnehmen. Und sollte sich das Projekt als Erfolg erweisen, ist es möglich, die Korridore bis nach Southampton und Ipswich auszuweiten. Zunächst sollen über die Strecken allerdings noch keine Waren transportiert werden, obwohl Großbritannien bereits jetzt unter einem starken Mangel an Lastwagenfahrern leidet.

Tatsächlich können Betreiber von Drohnen im Vereinigten Königreich ab August 2023 Zugang zum kontrollierten Luftraum beantragen, indem sie Flugpläne über die App von Altitude Angel oder Dronesafetymap einreichen. Der Firma zufolge wird ihre Plattform inzwischen in 152 Ländern auf der ganzen Welt eingesetzt und ermöglicht jeden Monat Hunderttausende von sicheren Flugoperationen.

Im August 2022 kündigt die Firma A2Z Drone Delivery LLC, ein  in Los Angeles ansässiger Entwickler von kommerziellen Drohnen, die Einführung einer neuen Frachtdrohne und eines Lieferwindensystems der zweiten Generation an – das stark an die entsprechenden Systeme des australischen Unternehmens Flirtey sowie das der Wing-Drohnen von Google erinnert (beide 2015).

Das im Jahr 2016 von Evan Hertafeld gegründete Unternehmen geht auf die Arbeit der Studenten Jacob Dyer und Aaron Zhang an der Brown University zurück, die dort im Mai 2017 ein von ihnen entwickeltes und zum Patent angemeldetes Anbindungssystem demonstrierten, mit dem eine Nutzlast in Form von Kekspackungen von einer Drohne abgelassen wird.

Dyer und Zhang – der in einigen Quellen auch als Mitgründer genannt wird – erhalten ein Stipendium des Jonathan M. Nelson Center for Entrepreneurship der Universität, um ihre Arbeit fortzusetzen, zu der auch gehört, eine eigene Drohne zu entwickeln, statt dem handelsüblichen Fluggerät, an dem sie ihr Anbindungssystem angebracht haben Für einer robusteren Maschine wollen sie mit mit Nikolay Nikolov zusammenarbeiten, einem Studenten am Imperial College London.

Das im Oktober 2020 eingeführte RDS1-System des Unternehmens, das seinen ersten Lieferflug im März 2021 absolviert, besteht aus einer motorisierten Kevlarschnur, die an der Unterseite der Multikopter-Drohne eines Drittanbieters angebracht ist. Am Ende dieser Schnur befindet sich eine elastische Stofftasche, die eine Nutzlast mit einem Gewicht von bis zu 2 kg aufnehmen kann. Die Reichweite beträgt 3,5 km.

Am Ziel bleibt die Drohne in einer Höhe von 46 m in der Schwebe, löst die Bremse der Seilrolle, so daß die Tasche mit der Nutzlast frei durch die Luft fällt, und zieht die Rollenbremse sanft an, kurz bevor die Tasche den Boden erreicht. Ermöglicht wird dies durch einen LiDAR-Sensor an der Drohne, der genau mißt, wie weit das Fluggerät vom Boden entfernt ist.

Das System erspart den Kunden nicht nur den Lärm und die potentielle Gefahr einer niedrig schwebenden Drohne, sondern sorgt auch dafür, daß diese keine Zeit für das Manövrieren um Hindernisse wie Äste und Stromleitungen verschwendet. Die Freifallkomponente soll ebenfalls Zeit und Energie sparen, verglichen mit Konfigurationen, bei denen der Motor der Spule verwendet wird, um die Nutzlast langsam zum Empfänger abzusenken.

Das neue, 1,5 kg schwere Rapid Delivery System 2 (RDS2) funktioniert auf die gleiche Weise, ersetzt den Beutel aber durch einen Haken, der Taschen, Eimer oder einen speziellen Griff aus verstärktem Umreifungsband aufnimmt. In jedem Fall bleibt der Haken während des Flugs der Drohne sicher verschlossen und gibt das Paket erst automatisch frei, wenn die Ladung den Boden erreicht.

Das bedeutet, daß Lasten auch dann abgesetzt werden können, wenn niemand anwesend ist, um sie in Empfang zu nehmen. Ist ein Empfänger anwesend und möchte ein eigenes Paket mitschicken oder etwas an den Absender zurückschicken, kann er es am Haken befestigen, der dann wieder zur Drohne aufgerollt wird. Allerdings kann das RDS2 zwar Lasten von bis zu 10 kg tragen und absenken, aber nur Lasten von maximal 5 kg wieder aufrollen.

Dies paßt zu der RDST-Drohne, die selbst eine maximale Nutzlastkapazität von 5 kg hat. Dieses Fluggerät kann autonom fliegen oder per Funk bis zu einer Entfernung von 30 km ferngesteuert werden, während eine Ladung des Lithium-Akkus für eine Flugzeit von bis zu 36 Minuten reicht. Ein erfolgreicher Einsatz wird im Oktober 2022 gemeldet, als die firmeneigenen Drohnen mehrere Tage lang Mahlzeiten an die vom Hurrikan Ian betroffene Bevölkerung von Sanibel Island in Florida liefern.

Die A2Z, die die Lieferwinde als ihr Kernprodukt bezeichnet, bietet daneben noch einen Hexakopter RDST Longtail für Nutzlasten bis 9 kg an, der je nach Konfiguration 20.000 $ bzw. 27.000 $ kostet, sowie ab April 2023 eine VTOL-Langstrecken-Lieferdrohne namens RDSX Pelican für 29.000 $. Diese ist ein Starrflügler mit vier koaxialen Doppelrotoren sowie einem Druckpropeller am Heck, der 5 kg bis in eine Entfernung von 40 km fliegen kann. In Entwicklung befindet sich zudem eine etwas kompliziert aussehende Multidrop-Drohne für kommerzielle Lieferungen.

Ebenfalls im August 2022 bestätigt eine Studie der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania, daß die Zustellung sehr kleiner Pakete per Drohne umweltfreundlicher als ihre Zustellung per LKW, da der Drohnenflug weniger Energie verbraucht und weniger Treibhausgase produziert als sein Gegenstück (‚Drone flight data reveal energy and greenhouse gas emissions savings for very small package delivery‘, im Netz vollständig einsehbar).

Die Wissenschaftler nutzen ein offenes Modell zur Bewertung des Energieverbrauchs bei Start, Fahrt und Landung, das auf 188 Zustelldrohnen-Flügen mit einer Reihe von Nutzlasten, Geschwindigkeiten und Höhen basiert. Dabei zeigt sich, daß der Energieverbrauch pro Paket, das mit Drohnen ausgeliefert wird, bis zu 94 % niedriger sein kann als bei herkömmlichen Transportmitteln, wobei nur elektrische Lastenfahrräder noch geringere Treibhausgasemissionen pro Paket verursachen.

Und auch ein neues Design gibt es zu vermelden, das im September in den Blogs erscheint und von der Designerin oder dem Designer Afu stammt, über die oder den aber sonst nichts zu finden ist. In der Beschreibung wird gesagt, daß die Drohne als Reaktion auf die strenge Null-Covid-Politik in China entwickelt wurde, wo zur Eindämmung des Virus Abriegelungen verhängt wurden, die es Menschen mit schweren Erkrankungen oft unmöglich machen, ihre Medikamente zu kaufen.

Die Medicine Delivery Drone, die speziell für den Transport von Tabletten gedacht ist, kann zwischen einer Apotheke und einem Wohnhaus hin- und herfliegen und Patienten lebensrettende Medikamente liefern. Die Drohnenflotte arbeitet mit den Apotheken über eine Smartphone-App zusammen, die auch Rezepte verfolgt und Bestellungen ausführt.

Die faltbare Drohne hat ein kompaktes Design mit einer Breite von 33 cm und einer Länge von 28 cm. Ihr hohler Körper kann bis zu zwei Pakete mit Medikamenten aufnehmen und hat einen sich automatisch öffnenden Deckel, um den Inhalt freizugeben, sobald sie ihren Zielort erreicht. Dann hebt die Drohne wieder ab und fliegt zurück zur Apotheke, um den Akku aufzuladen und die nächste Bestellung zu erfüllen.

Im Dezember 2022 wird über ein Pilotprojekt in Nordrhein-Westfalen berichtet, bei dem der Kölner Heinen-Verlag (Kölnische Rundschau) in Kooperation mit dem Medienhaus Aachen mit der morgendlichen Zeitungzustellungen per Drohne experimentiert. Bei dem Projekt werden drei Haushalte am nördlichen Rand von Jülich mit der Jülicher Zeitung beliefert. Die Luftfahrtbehörde genehmigt den Testbetrieb nach neuem EU-Recht, dem zufolge eine computergesteuerte bis zu 25 kg schwere Drohne über bewohntem Gebiet Gegenstände abwerfen darf.

Die Umsetzung erfolgt durch die Aro Drone Services (Aro Technologies GmbH) aus Köln, die seit 2017 eigene patentierte Technologien und Dienstleistungen zur drohnengestützten Zustellung von Waren entwickelt, gemeinsam mit der digitalen Plattform für die unbemannte Luftfahrt Droniq. Diese hatte im Projekt U-Space im Jahr 2021 aufgezeigt, wie sich das Konzept der sicheren Flugräume in die Praxis umsetzen läßt. Die ersten U-Spaces in Europa sollen ab 2023 entstehen.

Im Falle des aktuellen Pilotprojekts ist in dem würfelförmigen Magazin unter der Drohne Platz für 16 Zeitungen, und die Software steuert das Fluggerät so, daß es das jeweils vorgesehene Exemplar an einem festgelegten Punkt abwirft.

Damit sich die Zustellung aus der Luft rechnet, müssen die Drohnen aber noch mehr Lasten tragen dürfen und tagsüber – wenn die Zeitungen ausgeliefert sind – auch für andere Transporte eingesetzt werden. Der Heinen-Verlag will kurz- bis mittelfristig Drohnen-Dienstleistungen als Geschäftsmodell aufbauen und hat dafür eigens eine Tochter-Gesellschaft gegründet.

Um die Übersicht abzurunden, sollen noch einige Frachtdrohnen erwähnt werden, die allerdings mit Verbrennungsmotoren angetrieben werden. Interessant sind sie dennoch.

So wird in Februar 2022 gemeldet, daß das neue russische Unternehmen Destinus des Serienunternehmers Mikhail Korkorich eine wasserstoffbetriebene, transkontinentale Frachtdrohne baut, die Hyperschall-Geschwindigkeiten von Mach 15 erreichen kann. Die völlig autonome Maschine soll mit einem Luftturbinentriebwerk von regulären Start- und Landebahnen starten und langsam zur Küste fliegen, bevor sie ein Raketentriebwerk zündet, um auf Überschallgeschwindigkeiten zwischen Mach 13 und Mach 15 in Höhen über 50 km zu beschleunigen, wo der Luftwiderstand stark reduziert ist.

Innerhalb von nur vier Monaten nach seiner Gründung hat das Unternehmen seinen ersten Prototyp namens Jungfrau geflogen, der etwa so groß ist wie ein Auto. Der Testflug in der Nähe von München dauerte fünf Minuten und konzentrierte sich auf die kritischen Phasen des Starts und der Landung bei niedrigen Geschwindigkeiten unter 150 km/h. Das nächste Flugzeug soll Anfang 2023 fertig sein und die Größe eines Busses haben. Zunächst soll dringende, hochwertige Fracht transportiert werden, wie medizinische Lieferungen, wichtige Dokumente, kritische Infrastrukturteile usw.

Ebenfalls im Februar 2022 ist zu erfahren, daß das erste fertige Exemplar der fernsteuerbaren Frachtdrohne des 2016 von Aleksey Matyushev und Anatoly Star gegründeten Start-Ups Natilus in San Diego an den kanadischen Luftfahrtdienstleister Volatus Aerospace Corp. gehen wird, der die Drohne N 3.8T über seine Tochter Volatus Aviation ab 2025 Luftfahrtunternehmen für den regionalen Transport von Luftfracht anbieten will. Das Unternehmen  ist spezialisiert auf Flugzeugmanagement und Frachtdienstleistungen mit pilotierten, ferngesteuerten und autonomen Flugzeugen.

Die Natilus gibt Vorbestellungen für mehr als 400 (andere Quellen: 440) seiner Flugzeuge im Wert von 6 Mrd. $ bekannt. Neben der Volatus Aerospace gehören die Frachtfluggesellschaft astral Aviation aus Kenia sowie die internationale Speditionsfirma Flexport Inc. zu den Bestellern. Zu Anfang sollen Fernpiloten über jeden einzelnen Flug wachen, doch sobald Gesetzeslage und Sicherheit es zulassen, ist ein vollautomatischer Betrieb geplant, von dem auch eine deutliche Verbesserung der Pünktlichkeit erwartet wird.

Besonders augenfällig ist die Mischflügel-Bauart (Blended-Wing-Body-Design, BWB) aus Kohlefaser, die stark von den bisherigen Flugzeugkonstruktionen abrückt und wie ein gewaltiger silberfarbener Mantarochen wirkt. Ein als Hohlröhre konstruierter Rumpf ist generell für den Frachttransport nicht ideal, denn die Verpackung der Waren ist meist rechteckig. Natilus setzt daher auf einen breiten, flachen Rumpf, dessen Innenraum einen rechteckigen Querschnitt hat, in welchem sich die Fracht tetrisartig dicht packen läßt. Dazu kommen hochklappbare Flügelenden.

Dem Unternehmen zufolge kann die autonome Drohne dadurch 60 % mehr Fracht aufnehmen als herkömmliche Frachtflugzeuge mit gleichem Gewicht, während sie die Kosten um 60 % senkt und 50 % weniger Kohlenstoffemissionen verursacht. Dabei hat die Maschine, die von zwei Pratt & Whitney Canada PT6A-67d Turboprop-Triebwerken angetrieben werden soll, eine Reichweite von knapp 1.700 km und kann eine Fracht von maximal 3,8 Tonnen tragen.

Darüber hinaus entwickelt die Firma ein Flugzeug 60T von der Größe einer Boeing 767, das für den Inlandsverkehr bestimmt ist und 66 Tonnen Fracht tragen soll, sowie die Maschinen 100T mit einer Nutzlast von 110 Tonnen, und 130T mit einer Nutzlast von 143 Tonnen, die mit dem Großraumflugzeug Boeing 777 konkurrieren könnten und für Flüge über den Pazifik geeignet sind.

Nach drei Jahren umfangreicher Windkanaltests wird im April 2023 der erste erfolgreiche Flug eines Versuchsflugzeugs im Viertelmaßstab durchgeführt, das dabei Geschwindigkeiten von etwa 110 km/h erreicht. Nach sechs Flugtests mit dem Kona genannten Modell konzentriert sich Natilus nun auf den Bau eines maßstabsgetreuen Technologiedemonstrators mit einer Spannweite von 26 m, der über 4,3 Tonnen Fracht transportieren soll. Im Mai folgt eine strategische Partnerschaft mit dem US-amerikanisch-britische Unternehmen ZeroAvia, um dessen wasserstoffelektrischen 600 kW Brennstoffzellenantrieb ZA-600 als Option für das Frachtflugzeug einzubeziehen.

Etwas kleiner, dafür aber schon im Einsatz, sind die unbemannten kleinen Flugzeuge des Herstellers Windracers mit einer Spannweite von 10 m, die bis zu 100 kg an Nutzlast befördern können. Nach vier Testprogrammen in den letzten anderthalb Jahren gibt die britische Post Royal Mail im Mai 2022 bekannt, daß sie in den nächsten drei Jahren bis zu 200 der autonomen Flugzeuge kaufen will, um Post zu abgelegenen Inseln vor der britischen Küste zu fliegen und von dort abzuholen, wofür 50 Routen bestimmt werden.

Die Drohnen haben den Vorteil, daß sie auch bei widrigen Wetterbedingungen fliegen könnten, und anders als für einen Pilot einen einem Flugzeug, ist auch der dichteste Nebel für die autonomen Flugzeuge kein Problem. Überdies ist diese Transportmöglichkeit, anders als bei Schiffen, auch unabhängig von Ebbe und Flut.

Vorgesehen sind die Fluggeräte für sogenannte ‚mittlere Meile‘: Wenn ihre Fracht ausgeladen ist, wird sie ganz normal von Postangestellten zugestellt. Beim letzten Test war solch eine Drohne zwischen Lerwick auf der Hauptinsel der Shetlands und Unst hin- und hergeflogen. Unst ist die nördlichste bewohnte britische Insel, auf der rund 630 Menschen leben. Mit dem hochzuverlässigen Autopiloten schaffte die Drohne die etwa 80 km lange Route pro Tag zweimal hin und zurück.

Nötig ist nun noch die Genehmigung der Flugaufsichtsbehörde Civil Aviation Authority (CAA). Sopbald diese vorliegt, werden die Flugzeuge zuerst die abgelegenen Shetland- und Orkneyinseln, sowie die Hebriden nördlich beziehungsweise nordwestlich der Insel Großbritannien anfliegen. Außerdem sind Flüge zu den Scilly-Inseln südwestlich von Großbritannien geplant, wobei langfristig eine Flotte aus mehr als 500 Drohnen alle Ecken des Vereinigten Königreichs versorgen soll.

Das mit 3,7 Mio. £ ausgestattete und von der UKRI Future Flight Challenge unterstützte Projekt Sustainable Aviation Test Environment (SATE), das im November 2020 gestartet war, umfaßte übrigens auch Demonstrationen des paketgroßen Segelflugdrohnensystems von Flare Bright sowie die ersten hybrid-elektrischen Flüge für Schottland, die von Ampaire durchgeführt wurden. Später werden noch 8,9 Mio. £ sowie Anfang 2023 weitere 1,7 Mio. £ in das Projekt investiert.

Bei den vierten Beispiel handelt es sich um die Frachtdrohne Black Swan des bulgarischen Start-Ups Dronamics Ltd. (o. Dronamics Global Ltd.) mit Hauptsitzen in Sofia und London, die als erstes neues Flugzeug in Bulgarien seit 70 Jahren gilt. Die von den Brüdern Svilen und Konstantin Rangelov im Jahr 2014 gegründete Firma entwickelt eine autonome Drohne, die in der Lage ist 350 kg mit einer Geschwindigkeit von 200 km/h bis zu 2.500 km weit zu transportieren.

Das mit einen Rotax-Benzinmotor und Einzelpropeller an der Nase ausgestattete Starrflügler-Flugzeug aus Verbundwerkstoffen kann per Satellit überwacht werden, kleine und unbefestigte Landebahnen nutzen und mit mindestens um 50 % reduzierten Kosten betrieben werden im Vergleich zu herkömmlichen pilotierten Frachtflugzeugen. Ein verkleinerter Prototyp mit einer Spannweite von 3 m wird 2017 mehrere Monate lang auf militärischen und zivilen Flughäfen in Bulgarien getestet.

Die endgültige Version der Drohne wird mit einer Länge von 8 m und einer Spannweite von 16 m die Größe eines herkömmlichen Kleinflugzeugs haben und für die Art von Fracht mit geringerer Dichte ausgelegt sein, die für E-Commerce-Lieferungen typisch ist, im Gegensatz zu den schweren, dicht verpackten Paletten, die normalerweise in Frachtflugzeuge gepfercht werden. Dabei geht die Firma davon aus, daß das endgültigen Flugzeuge weniger als 100.000 $ kosten wird – also weit weniger als herkömmliche Frachtflugzeuge, die in der Regel bei über 500.000 $ beginnen.

Nachdem bis Ende 2019 Kundenversuche mit dem Prototyp in Originalgröße durchgeführt werden, denen sich weitere Optimierungsarbeiten anschließen, vereinbart die Dronamics im Juli 2021 eine Zusammenarbeit mit dem Bodensee-Airport Friedrichshafen, der ein integraler Bestandteil des geplanten Netzwerkes des Unternehmens werden soll, das aus bis zu 22 Droneports in ganz Europa bestehen wird. Gleichzeitig erfolgen monatelange Bodentests.

Im August 2022 tritt Dronamics dem Projekt CAELUS unter der Leitung von AGS Airports bei, das die Gesundheitsdienstleistungen in Schottland durch den Einsatz von Drohnen für die Verteilung von lebenswichtigen Medikamenten, Blut, Organen und anderen medizinischen Gütern revolutionieren soll, und im September wird eine strategische Produktionspartnerschaft mit der deutschen Firma COTESA GmbH geschlossen, um die Herstellung der Black Swan Drohnen sicherzustellen und im Folgejahr den kommerziellen Luftfrachtbetrieb starten zu können.

Im November folgt eine Kooperation mit der Cranfield Aerospace Solutions (CaeS), um mittelfristig eine Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie in die Drohne zu integrieren.

Einen kräftigen Schub gibt es im Februar 2023, als die Dronamics in einer Pre-Series A-Finanzierung insgesamt 40 Mio. $ einsammelt, die von Venture Capital Risikokapitalfonds sowie privaten Investoren aus zwölf Ländern stammen. Dazu zählen u.a. Founders Factory, Speedinvest, Eleven Capital sowie der Strategic Development Fund (SDF), ein Investitionszweig des Tawazun Council in Abu Dhabi. Der SDF wird durch die Gründung eines Produktions- und Betriebs-Joint Ventures zum Hauptpartner von Dronamics im Nahen Osten und Nordafrika und strebt auch weitere Investitionen an.

Die 40 Mio. $ kommen zu dem Zuschuß in Höhe von 2,5 Mio. $ hinzu, den Dronamics von der Europäischen Kommission im Rahmen des Deep-Tech-Programms European Innovation Council EIC Accelerator erhalten hat. Zudem wird das European Innovation Council (EIC) Dronamics im Rahmen der Series-A mit weiteren 13,45 Mio. $ in Form von Kapitalbeteiligungen unterstützen.

Im Mai meldet die Firma, die nach eigenen Angaben das erste Drohnen-Frachtunternehmen ist, das von der International Air Transport Association (IATA) eine europäische Lizenz für Drohnenflüge erhalten hat, den erfolgreichen Erstflug der Black Swan Drohne auf dem Flughafen Balchik in Bulgarien. Dabei wird diese durch zwei Piloten einer kommerziellen Fluggesellschaft vom Bodenkontrollzentrum aus ferngesteuert.

Und auch ein autonomes VTOL-Flugzeug wird im September 2022 in den Blogs vorgestellt, das über einen turbo-elektrischen Antriebsstrang verfügt, der einen Ariel 2E-Turbinenmotor der französischen Luft- und Raumfahrtfirma Safran enthält. Dieser Motor treibt einen elektrischen Generator an, der fast 1 MW elektrische Energie erzeugt, die wiederum die Elektromotoren der vier Mantelpropeller antreibt.

Der von dem 2016 gegründeten kalifornischen Luftfahrtunternehmen Sabrewing Aircraft Co. entwickelte RG-1-A Alpha ist eine Vorserienversion des geplanten unbemannten VTOL-Frachtflugzeugs Rhaegal.

Bei seinem jüngst erfolgten Erstflug stellt der 1.225 kg schwere Alpha nach Angaben der Firma einen neuen Weltrekord auf, indem er eine Nutzlast von 374 kg hebt. Der Flugapparat soll tatsächlich in der Lage sein, bis zu 1.406 kg zu heben. Er kann auch als herkömmlicher Starrflügler fliegen, indem seine Mantelpropeller von der horizontalen in die vertikale Ausrichtung kippen, und soll dann Nutzlasten von bis zu 1.814 kg heben und mit einer Höchstgeschwindigkeit von 370 km/h transportieren können.

Die kommerzielle Version der Frachtdrohne soll 14,6 m lang werden, eine Spannweite von 17 m haben und bis zu 2.454 kg heben können, während sie im Starrflügler-Modus sogar 4.545 kg heben und tragen kann. Erstkunde soll die in Saudi-Arabien ansässige Arabian Development and Marketing Corporation (ADMC) werden, die bereits im März diesen Jahres 53 Frachtdrohnen des Typs Rhaegal RG-1-A bestellt hat.

 

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