Dr. Jan Zwiener navigiert den Volocopter per Fernsteuerung (Foto:Jan Zwiener)

Ein Absolvent der Hochschule Karlsruhe entwickelt in seiner Promotion innovatives Konzept eines Navigationssystems für bemannten elektrischen Kleinhubschrauber. 

Jan Zwiener ist sowohl Absolvent des Bachelorstudiengangs Geodäsie und Navigation (GuN) an der Hochschule Karlsruhe als auch des Masterstudiengangs Geomatics. Im Anschluss wurde er Lehrbeauftragter in der GuN-Vertiefungsrichtung Navigation und nahm als eingeschriebener Doktorand der Hochschule Karlsruhe an der TU Darmstadt seine kooperative Promotion auf. Seine Doktorarbeit zum Thema „Robuste Navigationszustandsschätzung und Steuerung bemannter und autonomer Volocopter“ konnte er jetzt am 8. Februar 2019 mit großem Erfolg an der TU Darmstadt verteidigen.

Von sechs Konsortiumsmitgliedern aus Hochschulen und Industrie – unter diesen auch die Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft – wurde unter der Leitung des Unternehmens e-volo GmbH (heute Volocopter GmbH) in einem ZIM-Projekt (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie) ein neuartiges Fluggerät, der so genannte Volocopter VC200, entwickelt – ein rein elektrisches Fluggerät in der Ultraleichtklasse für zwei Personen, das wie eine Drohne senkrecht starten und landen kann.

Durch sein besonders leises und emissionsfreies Fliegen wäre er ein ideales Fortbewegungsmittel für den Stadtverkehr.

Der VC200 misst rund fünf mal fünf Meter, hat sechs Ausleger mit je drei Propellern, ein maximales Abfluggewicht (inklusive Akkus) von 450 kg, ist somit ein ultraleichtes Fluggerät. 18 Propeller sorgen für den nötigen Auftrieb, geben zugleich auch die nötige Sicherheit, denn neben der bestechend einfachen Bauweise ohne aufwendige Mechanik kann selbst beim Ausfall von bis zu vier Motoren das Fluggerät noch sicher gelandet werden. Die Akkus sollen eine Flugzeit von über einer halben Stunde ermöglichen, dabei fallen Energiekosten von weniger als zehn Euro an. Erreicht wird eine Flughöhe von bis zu 2000 m und eine Geschwindigkeit bis zu 100 km/h. Navigationssensoren und Algorithmen sorgen für die richtige Position im Raum, gleichen permanent durch die Veränderung der Propellerdrehzahl Lageänderungen aus – und ermöglichen so, dass der VC200 in der Luft stehen kann. Für die nötige Stabilität sorgt die eigens entwickelte Steuerungs- und Flugelektronik.

Unter der Leitung von Prof. Dr. Reiner Jäger wurden an der Hochschule Karlsruhe die Komponenten und Algorithmen des unter Flugsicherheitsaspekten redundant ausgelegten Navigations- und Steuerungssystems für den VC200 entwickelt, innerhalb der auch die Promotionsarbeit von Jan Zwiener angefertigt wurde. Er hat damit auch maßgeblichen Anteil an der Entwicklung eines innovativen und zukunftsträchtigen Luftfahrzeugs für den Individualverkehr.

Die Weiterentwicklung des Volocopters erfolgt inzwischen unter der Beteiligung der Daimler AG. In nicht allzu ferner Zukunft könnte der Volocopter auch vom Frankfurter Flughafen abheben. Derzeit wird geprüft, wie das innovative Luftverkehrsmittel in den Flugbetrieb integriert werden kann. Laut Flughafenbetreiber Fraport wird daran gedacht, dass die Flugtaxis zwischen dem Frankfurter Flughafen und zentralen Punkten des Rhein-Main-Gebiets verkehren. Bereits in fünf bis zehn Jahren könnte es einen Regelverkehr geben, womit ein neues Kapitel in der Luftfahrtgeschichte aufgeschlagen wird. Zunächst müssten aber noch Sicherheitsfragen und technische Voraussetzungen mit allen Beteiligten abgeklärt werden. Der Volocopter konnte als Flugtaxi in Dubai erfolgreich getestet werden. Außerdem kommt er in einem Pilotprojekt der ADAC-Luftrettung zum Einsatz.

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