Leitprojekt

Teile des städtischen Verkehrs in die Luft zu verlagern, ist längst kein Zukunftstraum mehr. Innerhalb des Leitprojekts ALBACOPTER soll  eine fliegende Experimentalplattform mit der VTOL-Fähigkeit eines Multicopters und den aerodynamischen Vorzügen eines Gleiters entwickelt und für Test- und Demonstrationsflüge zugelassen werden. In das ambitionierte Forschungsvorhaben bringen sechs Fraunhofer-Institute unter Leitung des Fraunhofer-Instituts Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI ihre Kompetenzen und Technologien aus den Bereichen Mobilität, Materialwissenschaften, Energie- und Antriebstechnik, Sensor-, Kommunikations- und Automatisierungstechnik, Künstlicher Intelligenz sowie Produktionstechnik ein.

Die Urban Air Mobility (UAM) ist mit recht widersprüchlichen Anforderungen an die entsprechenden Missionen und damit an Fluggeräte- und Systemtechnik verbunden. So werden sichere, geräuscharme Multicopterlösungen entwickelt, die jedoch im Schwebeflug physikalisch bedingt sehr hohe Antriebsleistungen beanspruchen. Elektrische VTOL-Multicopter erfüllen die Kriterien der Umweltverträglichkeit, Flugsicherheit und Start-Lande-Agilität sehr gut, sind aber aufgrund geringer Energiespeicherdichten der Batterien in Reichweite und Nutzlastkapazität beschränkt.

Erheblich bessere Energiebilanzen offerieren Fluggeräte mit Tragflächen, die jedoch im urbanen Raum wegen damit verbundener Gleitstart- und Landeanforderungen limitiert sind. Zudem ist das Spektrum der Einsatzprofile von UAM-Flugsystemen bzgl. Transportkapazitäten, Reichweitenbedarfen und Fluggeschwindigkeiten sehr unterschiedlich. Damit sind modulare skalierbare Systemlösungen analog zu Plattformstrategien der Automobilwirtschaft anstelle vielfältiger Speziallösungen im Hinblick auf Effizienz und Nachhaltigkeit besonders interessant.

ALBACOPTER als skalierbares Drohnenkonzept

Der daraus resultierenden Komplexität stellt sich das ALBACOPTER-Konsortium durch Bündelung verteilter Institutskompetenzen. Ziel ist es, mit dem ALBACOPTER Konzept innovative Technologieansätze zu entwickeln, die die Vorteile agiler Multicopter mit der Effizienz von Gleitern zusammenführen und zudem eine Skalierbarkeit aufzeigen. Der ALBACOPTER soll eine Experimentalplattform werden, die Innovationen validiert und demonstriert.

Im Fokus der Arbeiten innerhalb des Fraunhofer-Leitprojekts stehen Themenstellungen wie

• die Steigerung der Energieeffizienz des elektrischen Fliegens,
• die Einführung einer smarten Transportbox-Logistik,
• die Entwicklung serienfähiger Fertigungstechnologien für Drohnenflugkörper und Strukturkomponenten aus recyclefähigem faserverstärkten Thermoplastmaterial
• die Entwicklung KI-basierter Verfahren zur autonomen Flugüberwachung und Fluglageregelung in kritischen Flugphasen.

www.albacopter.fraunhofer.de