Wissenschaft und Technik

Der Aufstieg des fliegenden Autos

Über die Liberalisierung der Luftfahrt durch technologischen Fortschritt

Verändert nach: Jere Barcebal | Unsplash

São Paulo (Brasilien ca. 10.000.000 Einwohner). Die untergehende Sonne senkt sich über dem Horizont und spiegelt sich glitzernd im unendlichen Meer. Doch die Idylle trügt. Wendet man den Blick vom Meer auf die Stadt, erkennt man ein nicht zu bändigendes Verkehrsgewirr. Die Straßen sind förmlich verstopft und wer sich zudem im falschen Viertel befindet, läuft Gefahr, bestenfalls nur ausgeraubt zu werden. In der Umgebung der stehenden Verbrennungsautos hat sich eine Smogwolke gebildet, und viele Menschen tragen Mundschutz. Wer jetzt schnell von der Arbeit nach Hause ans andere Ende der Stadt will, wird mit dem Auto 3 Stunden und mehr brauchen. Die es sich leisten können, benutzten den Helikopter, teuer, laut und wartungsaufwendig, ganz zu schweigen von den Kosten für den Piloten. Die quälende Frage der Betroffenen, die neidisch in den Himmel blicken, drängt sich auf: Ist der Hubschrauber denn die einzige Möglichkeit, schnell und bequem dem zähen Stadtverkehr zu entkommen?

Als man im Jahr 1886 die Menschen gefragt hat, was in Zukunft zu erwarten und wünschenswert wäre, kam nicht selten die Antwort: “schnellere Pferde“. Auch wenn bei dieser Anekdote zweifelhaft ist, ob eine solche Befragung jemals stattgefunden hat, verlor sie nicht an Bedeutung und ist aktueller denn je. Tüftler wie Carl Benz wurden zu der Zeit für die Geräte, an denen sie arbeiteten und die später als Verkehrsmittel unseren heutigen Wohlstand erst möglich machten, belächelt und nicht ernst genommen. Die Argumente sind damals wie heute dieselben gewesen: keine Infrastruktur, langsam, gefährlich, kompliziert und teuer. Der Normalbürger hat Angst vor Neuem, Angst vor Unbekanntem und hält eisern am Bewährten fest. Dennoch ist die Art von Apparatur, die 2011 auf deutschem Boden erstmals in der Geschichte der Menschheit gestartet ist, so beeindruckend, dass selbst die meisten hartgesottenen Zweifler zu staunen beginnen.

Im Oktober 2011 hob das weltweit erste elektrisch betriebene, bemannte, senkrecht startende Flugobjekt ab – der Volocopter VC1 von der Firma E-Volo. Auch hier hört man die Zweifler rufen: „Das ist nur ein kleiner Helikopter“, nicht bemerkend, dass Fliegen damit auf einmal einfacher als Autofahren ist und dass die verwendete Multikoptertechnik wesentlich unkomplizierter im Vergleich zum anfälligen, komplexen und schwierig zu fliegenden Hubschrauber ist. Dadurch kann der Personen-Multikopter auch zu Autopreisen angeboten werden.

Seitdem sind 6 Jahre vergangen. Es ist der 20.04.2017. Der Tag, an dem das deutsche Start-up Lilium, den ersten elektrisch startenden, senkrecht startenden und landenden Jet vorstellt. Der konsequente Fortschritt einer seit 2011 keimenden Technologie, die eines Tages sogar die Ausmaße der heutigen Automobilindustrie übertreffen kann. Anlass genug, über diese Zeit zu resümieren und Produkte, die aus dieser Entwicklung hervorgegangen sind, vorzustellen.

Volocopter 2X

Der Volocopter 2X ist der produktionstaugliche, ausgereifte, gesetzlich in Deutschland zugelassene Nachfolger des eben genannten VC1. Er verfügt über 18 elektrisch angetriebene leise Rotoren, mithilfe derer zwei Personen inkl. leichter Zuladung 30 Minuten bei 70km/h gehoben werden. Den Jungfernflug absolvierte der Prototyp vom 2X bereits Mitte 2016. 2018 sollen die ersten Exemplare ausgeliefert werden. In Deutschland ist zurzeit eine gewöhnliche Ultraleichtflugzeug-Lizenz zum Steuern des 2X notwendig.

Lilium

Lilium ist ein deutsches Start-up und bewies die Leistungsfähigkeit seines Elektrojets in einem Probeflug, der seit dem 20.04.2017 online zu bestaunen ist. Die Reichweite beträgt sagenhafte 300km bei einer Geschwindigkeit von 300km/h. Damit ist es schneller als der Helikopter und das Auto. Zudem ist es durch die vielen kleinen Elektrotriebwerke leiser als übliche Motorräder und trägt in der jetzigen Version 2 Personen, in der nächsten jedoch schon 5 Passagiere. Angeboten werden soll es zunächst als Taxiservice und wird in verstopften Städten wie New York schon zur Markteinführung 45% billiger als das Taxi sein und zugleich um das 11-Fache schneller das Ziel erreichen. Die Beförderung von JFK Airport nach Manhattan dauert dann 5 statt 55 Minuten und kostet 36€ statt 56€ bis 73€. Wird das Flugobjekt erst in Masse gefertigt, soll dieselbe Strecke nur noch 6€ kosten.

Ehang 184

Das chinesische Start-up Ehang arbeitet an einem Oktocopter, der eine Person mit leichter Zuladung tragen können soll. 100 Km/h bei einer Flugdauer von 20 bis 25 Minuten sollen möglich sein. Ehang steht in einer Kooperation mit der Stadt Dubai. Ab Juni 2017 soll dort ein Flugtaxiservice angeboten werden, der sich an Touristen, aber auch an „Buissness Menschen“ richten soll.

https://www.youtube.com/watch?v=F8shiw6zY_A

Hawk Flyer

Hawk Flyer ist ein amerikanisches Start-up und präsentierte am 24.04.2017 den in den USA schon mit ultraleicht-Lizenz zugelassenen Hawk Flyer Kittey, ein fliegendes Einmannmotorrad, das den sogenannten Bodeneffekt speziell über ebenen Wasserflächen ausnutzt, und sich besonders gut zum Vergnügen eignet. Ab 2018 kann man es käuflich erwerben.

Flyboard air

Das Flyboard Air ist das erste praktisch funktionierende Hoverboard. Es besteht aus vier Düsentriebwerken, die unter den Füßen befestigt sind und erlaubt als maximale Flughöhe 3000m bei Geschwindigkeiten von 150km/h. Auch hier wird auf Regelungstechnik ähnlich der von Multicoptern gesetzt.

Hoversurf Scorpion 3

Das Hoversurf Scorpion 3 ist ein Prototyp eines fliegenden Motorrades. Mit einer maximalen Flughöhe von 10m nutzt es noch den Boden-Effekt aus.

Airbus Popup

Das von Airbus und Italdesign vorgestellte Popup ist, im Gegensatz zu den bisher genannten Flugobjekten, nur ein Zukunftskonzept und hat die Funktionstüchtigkeit in Form eines funktionellen Prototypen noch nicht bewiesen. Kernkonzept ist ein modularer Aufbau eines Personenfahrzeuges, an das, je nach Bedarf, ein Flugmodul angedockt werden kann oder eben ein Fahrwerk eines Elektrofahrzeuges.

DHL Paketkopter 3.0

In engem Zusammenhang mit den Personenmulticoptern steht seit Anfang des Jahrzehntes auch das Thema autonomer Liefer-Multicopter im Fokus. Vorreiter ist hier unter anderem der DHL Paketkopter 3.0, der im Hochgebirge für effizientere Auslieferung erprobt wurde. Das Fluggerät, das automatisch beladen und aufgeladen wird, wurde in enger Kooperation mit dem FSD Institut der RWTH Aachen entwickelt und realisiert.

https://www.youtube.com/watch?v=tc-xBStWBxc

Amazon Prime Air

Die automatische Lieferung mittels Drohnen wird auch von Amazon praktisch erprobt. Eine Kooperation mit der britischen Regierung macht den Service für ländliche Regionen in Großbritannien zugänglich: Einfach bestellen, Matte in den Garten legen und nach 20 Minuten ist die Bestellung da.

Einschätzung

Ein einfach zu fliegendes Transportmittel für jedermann ist durch die voranschreitende Elektrotechnik technisch zunehmend günstig realisierbar und seit ca. 2003 technisch umsetzbar. Die Herausforderung, die Preise dafür auf Autoniveau zu drücken, besteht zum einen wie beim Elektroauto aus der Massenfertigung von Elektronikkomponenten wie Inverter, Motor und vor allem Batterie. Hinzu kommt noch die aufwändige CFK-Fertigung (carbonfaserverstärkter Kunststoff), bei der produktionstechnisch auch heute noch viel Handarbeit notwendig ist und dadurch Kosten in die Höhe getrieben werden. Und dennoch wird z.B. beim Lilium-Jet ein Leistungsvorteil bezüglich der Geschwindigkeit gegenüber dem Auto bis um den Faktor 11 erreicht; und auch der emotionale Gesichtspunkt als Erlebnissobjekt durch das raumschiffähnliche Verhalten übertrifft das Auto offensichtlich. Das genügt zu einem monopolistischen Potenzial in der Mobilität, welches laut Silicon-Valley-Größen wie Peter Thiel mindestens nötig ist, alte Technologien konsequent zu substituieren und eingerostete Strukturen aufzubrechen. Kurzum bietet die e-Vtol-Technologie folgende Vorteile:

• Geschwindigkeit durch Luftlinienflug bei 70-300km/h,
• akzeptable Reichweite pro Ladung, die für 95% aller Flüge ausreicht,
• flexibler und platzsparender durch senkrechtes Starten und Landen als heutige Flugzeuge,
• kinderleichtes Flugverhalten durch fly-by-wire-Technologie im Vergleich zum Helikopter,
• effizient und umweltfreundlich mit mindestens 2-fach besserem Energiewirkungsgrad/Verbrauch im Vergleich zum Verbrennungsauto.

Es scheint so, als sei die e-Vtol-Technologie allen Herausforderungen der Zukunft gewappnet und bietet gewaltiges Potenzial, den Wohlstand der Menschheit signifikant zu mehren. So kann auch der einfache Mensch, der Mittelständler und der kleine Unternehmer in São Paulo mit den heutigen Millionären mithalten und schnell, sicher und umweltfreundlich in der dann ehemals versmogten und verstopften Mega-City von A nach B kommen.

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Benedikt Buller

Ich bin Benedikt Buller und Student der Elektrotechnik, Informationstechnik und technischen Informatik an der RWTH Aachen. Neben dem Studium bin ich Ingenieur beim Ecurie Formula Student Team in der Gruppe "autonomes Fahren".

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