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Joby: erste Testflüge mit Pilot

Im Juni bekam Joby Aviation von der US-Luftfahrtbehörde FAA die Erlaubnis, nun hoben Piloten mit einem Vorserienmodell des Multikopters ab. Der kalifornische Flugtaxi-Entwickler Joby Aviation testet seinen elektrischen Multicopter erstmals mit Piloten an Bord. Die Testflüge mit einem Vorserienmodell fanden in der Pilotproduktionsanlage des Unternehmens in Marina statt, teilte das Unternehmen mit. Dabei sollen die Funktionen des Flugzeugs getestet werden, das vertikal starten und landen kann. oby entwickelt ein elektrisch betriebenes Flugzeug, das mit sechs schwenkbaren Propellern bestückt ist. Es soll sich mit maximal 320 km/h fortbewegen und dabei einen Piloten und vier Passagiere bis zu 240 km weit transportieren können. Dabei will Joby die in einem „Electric Aerial Ridesharing“ (EAR) selbst betreiben.

Erlaubnis im Juni
Die US-Luftfahrtbehörde FAA hatte Joby im Juni dieses Jahres die Erlaubnis für bemannte Flüge erteilt. Bisher testete das Unternehmen sein Flugzeug per Fernsteuerung vom Boden aus. Nun hätten bisher vier Testpiloten Flüge unternommen, erklärte Joby. Nach dem Start testeten sie demnach auch den Übergang in den Vorwärtsflug, wobei die Rotoren geschwenkt werden, Beschleunigung und Abbremsen bis zur vertikalen Landung.

Joby will in Dayton im US-Bundesstaat Ohio eine Fertigungsanlage errichten. Dort sollen jährlich bis zu 500 Flugzeuge produziert werden. Das EAR, den das Unternehmen damit betreiben will, soll 2025 in Dienst gehen. Dafür hat das Unternehmen nach eigenen Angaben vor Kurzem mit der Fluggesellschaft Delta Air Lines eine Kooperation geschlossen. Toyota hat als Hauptanteilseigner etwa insgesamt 400 Millionen US-Dollar in Joby gesteckt und liefert Komponenten, vor zweieinhalb Jahren beendete hingegen der Fahrdienstvermittler Uber die Zusammenarbeit mit dem Unternehmen. Quelle: ‚Heise.de‚ / Joby Aviation‚.

Wie Drohnen und Hubschrauber den Luftraum teilen

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Gegen 2030 würden 126’000 kommerzielle und um die 721’000 private Drohnen über Deutschland unterwegs sein. Für viele von uns sind Drohnen in erster Linie Spielzeug. Aber sie können immer mehr. Zivile Drohnen übernehmen immer mehr echte Aufgaben, transportieren Blutkonserven oder Medikamente, untersuchen Bahndämme, Brücken oder Industrieanlagen auf Schäden oder sammeln Umweltdaten. Dieser Bereich wird in den nächsten Jahren trotz der prekären wirtschaftlichen Gesamtlage weiter wachsen. So rechnet der deutsche Verband der Unbemannten Luftfahrt in einer aktuellen Studie bis 2030 mit einem Wachstum des Drohnenmarkts um 525 Prozent. Dann würden 126 000 kommerzielle und um die 721’000 private Drohnen über Deutschland unterwegs sein.

DLR-Großversuch
Gerade über großen Städten müssten sich dann Drohnen, Flugtaxis, Hubschrauber und Flugzeuge kontrolliert im gleichen Luftraum bewegen. Die EU hat hierzu bereits eine Richtlinie erlassen, die genau das regelt. Sie tritt am 23. Januar 2023 in Kraft. Wie das Management des Luftverkehrs unter solchen Umständen funktionieren soll, haben Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Forschungsflughafen Cochstedt bei Magdeburg praktisch erprobt.

Unter dem Dach des Projekts „CORUS-XUAM“ testeten die Forscher mit einer „Volocopter“-Frachtdrohne und einem DLR-Hubschrauber verschiedene Einsatz-Szenarien, wie sich schon in naher Zukunft über unseren Städten abspielen könnten. „CORUM-XUAM“ steht für „Concept of Operations for European UTM systems – Extensions für urban air mobility“. Ziel war, zu lernen, wie sich Drohnen und Hubschrauber am besten aus dem Weg gehen und wie eine Luftverkehrskontrolle funktionieren für beide funktionieren kann. Neben dem DLR waren auch die Deutsche Flugsicherung DFS, deren Dienstleistungstochter Droniq und der Lufttaxi-Hersteller Volocopter beteiligt.

Ein besonderer Luftraum für Drohnen
Die Luftverkehrskontrolle oder Flugsicherung von heute steht auf zwei Säulen. Die eine Säule ist ein umfangreiches Regelwerk für den Luftverkehr, das Flugwege, Flughöhen, Start- und Landeverfahren, aber auch Ausweichregeln vorschreibt. Die zweite Säule ist der ständige Funkkontakt zwischen den Piloten und den Fluglotsen am Boden. Allerdings stößt dieses System an seine Grenzen. Viele Drohnen sind zu klein und fliegen zu tief, um von Überwachungsradars erfasst zu werden. Außerdem werden es immer mehr. Zudem werden viele Drohnen autonom unterwegs sein. Das erfordert ein stark automatisiertes Flugleitsystem, das die herkömmliche Flugsicherung ergänzt und in die extrem niedrigen Höhenbereiche ausdehnt.

Das DLR und europäische Partner arbeiten am so genannten „U-Space“. In dem sollen Drohnenflüge vom Start bis zur Landung am Zielpunkt automatisiert geführt werden. Ein U-Space ist ein abgegrenzter Bereich im unteren Luftraum von unter 120 Metern über einem städtischen Umfeld. In ihm werden sowohl Drohnenflüge als auch die von Lufttaxis, Hubschraubern oder Flugzeugen überwacht und koordiniert. Das soll, ähnlich wie heute schon, sicherstellen, dass ein Rettungshubschrauber jederzeit passieren kann.

Service-Provider
In den U-Spaces sollen primär kommerzielle und industriell genutzte Drohnen fliegen. Die Koordination eines U-Spaces übernimmt ein U-Space-Service-Provider. Über den können die Nutzer ihre Flüge anmelden und den den Flug selbst überwachen. Hier bekommen sie die Flugfreigabe und eine sichere Flugroute.

Der U-Space-Service-Provider bietet folgende Dienste:

Identifizierung der Drohne, die mit einem elektronischen Nummernschild ausgestattet wird und ihre Position sendet.
Genehmigung, Flugfreigabe und Routenplanung.
Informationen über den aktuellen Verkehr und etwaige Flugbeschränkungen im U-Space.

„Wir übernahmen bei den CORUS-XUAM-Flugversuchen in Cochstedt im Detail die Bereitstellung eines U-Space-Dienstes, der sowohl in der Planungsphase als auch während des aktiven Fluges Routenkonflikte eines Flugtaxis erkennen und auflösen kann“, sagte Karolin Schweiger vom DLR-Institut für Flugführung. „Dadurch wird sichergestellt, dass das Flugtaxi auch während es in der Luft ist, sicher mit spontan aufkommenden und unvorhersehbaren Verkehrsteilnehmern wie Rettungshubschraubern interagieren kann.“

Urbane Szenarien im Flugversuch
Die DLR-Wissenschaftler stellten in Cochstedt zwei Szenarios nach. Das eine simulierte eine Verbindung zwischen der Innenstadt von Frankfurt und dem Rhein-Main-Großflughafen. Das zweite Szenario bildete eine Drohnenflug-Verbindung zwischen dem London City Airport und London-Heathrow nach. Für beide Szenarien hatten die Experten Positionen festgelegt, die verschiedene Vertiports darstellen sollten. Anmeldung, Freigabe, aber auch Planung der einzelnen Flugrouten erfolgten über den digitalen Verbunds des U-Space-Dienstes. Teil der Flugversuche waren auch Ausweichszenarien, etwa für den Fall, dass ein Rettungshubschrauber den U-Space durchfliegen oder dort landen muss.
Kurskorrekturen

Den Part des Rettungshubschraubers übernahm dabei ein echter Hubschrauber des ADAC. In den einzelnen Szenarien testeten die Wissenschaftler dann unterschiedliche Reaktionsmöglichkeiten. Im „Frankfurt“-Szenario musste die Volocopter-Drohne dem Hubschrauber durch automatische Kurskorrektoren ausweichen. Über dem virtuellen London verfolgten die Forschungsteams einen anderen Ansatz. Dieses Mal ließen sie die Drohne langsamer fliegen, um Abstand zum normalen Luftverkehr zu halten oder wiederum einem Hubschrauber auszuweichen. Eine geringere Fluggeschwindigkeit hilft auch, wenn es darum geht, Verzögerungen am Ziel aufzufangen.
Europäische U-Spaces

Die Versuche am Forschungsflughafen Cochstedt sind Teil einer ganzen Reihe von ähnlichen Versuchen in ganz Europa. In Deutschland gab es bereits andere Großversuche mit einem U-Space. Ein Beispiel ist ein Großversuch über dem Hamburger Hafen. Zwischen Mai 2021 und November 2021 führten die DFS und Droniq zusammen mit Partnern aus Hamburg ein U-Space-Reallabor durch. Beteiligt waren etwa die Hamburg Port Authority, Hamburg Aviation und die städtische Wirtschaftsbehörde. Ähnlich wie in Cochstedt sollten die für einen U-Space wichtigen Dienste unter realen Bedingungen erprobt werden. Über einem 30 Quadratkilometer großen Abschnitt des Hamburger Hafen verkehrten also erstmals Drohnen entsprechend den Anforderungen der Europäischen Agentur für Flugsicherheit EASA. Die Ergebnisse fließen dann in die Ausgestaltung realer U-Spaces über unseren Städten ein. Quelle: ‚innovationorigins.com‚.

Lieferdrohnen im Zwielicht

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Was in der Lieferlogistik als Ei des Kolumbus gilt, entlarvt eine neue Studie in gewissen Fällen als Energieverschwendung. Leichte Elektro-Nutzfahrzeuge rücken wieder ins Zentrum. Post von der Propellerdrohne, so soll die Zustell-Zukunft dem steigenden Verkehrsaufkommen am Boden aus der Luft ein Schnippchen schlagen. Paketlieferdienste sind während der Corona-Krise aufgrund von «Bleibt zu Hause»-Losungen und geschlossenen Detailhandelsgeschäften zur beliebten Variante fürs Einkaufen geworden. Online bestellen, am nächsten Tag oder gar gleichentags per Post oder Paketdienst vor die gute Stube gebracht, das ist mittlerweile schon fast Normalität. Jetzt, wo die ersten Lockerungen im Vorbeuge-Regime Realität sind, wird zwar weiter kräftig online bestellt, aber das Verkehrsaufkommen ist bereits wieder deutlich gestiegen. Doch was passiert, wenn der Posttransporter oder etwa der schokoladenbraune Van mit der goldenen Aufschrift, den Laderaum bis zum Rand mit Waren zur Einzelzustellung gefüllt, im schnöden Stadtverkehr steckenbleibt? Die Waren müssen in Rekordzeit zum Kunden kommen, und die Lager sind reichlich mit Nachschub ausgestattet. Hinzu kommt der Druck bei der Lieferung von eiligen Waren, etwa Medikamenten oder anderen Materialien lebenswichtiger Dringlichkeit. Das Ei des Kolumbus ist die Lieferdrohne, ein Multikopter-Fluggerät, das sich ferngesteuert oder sogar autonom durch die Luft zum Zielort bewegt. In mehreren Metern Höhe trotzt die Drohne den verstopften Strassen und fliegt über alle Hindernisse hinweg sicher zum Ziel. Die Schweizerische Post begann 2017 in Lugano und Zürich, durch verschiedene Tests mit Lieferdrohnen ermutigt, mit der Lieferung von Blutkonserven, Medikamenten und Gewebeproben zwischen Spitälern und Labors. Die Drohnen lieferte der Hersteller Matternet aus Mountain View in Kalifornien, der eine Maximallast von zwei Kilogramm pro Lieferpaket zusicherte. Damit liess sich bis zu 20 Kilometer weit und mit bis zu 70 km/h fliegen. So weit, so gut, doch kam es 2019 in Zürich zu zwei Abstürzen von Drohnen der Post, bei denen alle Sicherheitsvorkehrungen wie Warnsirene und Fallschirm versagten. Die eine stürzte mit Blutkonserven in den Zürichsee, die andere in ein Waldstück, wenige Meter von spielenden Kindern entfernt. Die Verantwortlichen stoppten das Lieferexperiment, doch seit Anfang 2020 sind die Drohnen des Typs Matternet M2 V9 wieder unterwegs, nachdem die Multikopter modifiziert worden sind, damit sie insbesondere bei starkem Wind besser fliegen können. In den USA gibt es ebenfalls seit einiger Zeit Lieferdrohnen, etwa beim grössten Versandhändler Amazon sowie bei DHL und Google. Sollten die Drohnenlieferungen Schule machen und sollten sich immer mehr Händler zum Versand von Waren aller Art und jeglicher Grösse entschliessen, entsteht ein weiteres Sicherheitsproblem. Der Luftraum ist nicht so einfach zu regeln wie der Strassenverkehr. Ampeln gibt es nicht, immerhin aber Flugschneisen. Und doch kommt es in der Fliegerei mit noch vor der Corona-Krise kräftig zunehmenden Flugfrequenzen immer wieder zu gefährlichen Annäherungen zweier Fluggeräte. Mittlerweile gibt es vom Bundesamt für Zivilluftfahrt detaillierte Regelungen, die auch für Lieferdrohnen gelten. Dabei wird unterschieden zwischen Fluggeräten mit einem Gewicht von bis zu 30 Kilogramm sowie solchen darüber, die einer Bewilligungspflicht unterstehen. Entsprechende Einschränkungen für Start und Landung (nicht auf öffentlichem Gebiet), Flughöhe und Distanz zu Flugplätzen sind festgeschrieben. Was der Bund jedoch bisher nicht geregelt hat, ist das Thema Energieverbrauch bei Drohnen. Für den Strassenverkehr gibt es jede Menge Vorschriften zur Zulassung von Fahrzeugen und entsprechende Obergrenzen bei den lokalen Emissionen. Heikel wird es bei der Bewertung ganzer Energiebilanzen in der Betrachtung von der Entstehung des Fahrzeugs bis zu seiner Entsorgung. Quelle: ‚NZZ, Neue Zürcher Zeitung‘.

Kann bald jeder Multicopter fliegen?

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Ein Fluggerät, das jeder ohne Pilotenschein fliegen kann und darf – genau daran arbeiten mehrere Unternehmen, etwa in den USA. Gefährlich sei das Fliegen für Laien nicht, sagt Matt Chasen. Seine Firma „Lift Aircraft“ arbeitet an einem elektrischen Multicopter – das ist ein Fluggerät mit mehreren Rotoren – namens „Hexa“. Ein ähnliches Projekt ist der „Flyer“ des Unternehmens „Kitty Hawk“. Laien sollen schon nach wenigen Stunden in der Lage sein, die Geräte zu steuern. Mehr Informationen im Originalbericht von swp.de.