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Donnerstag, 23. März 2017, Ausgabe Nr. 12

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Luftfahrt

Die Autos der Lüfte

Von Hans-Arthur Marsiske | 6. Februar 2015 | Ausgabe 06

Das EU-Forschungsprojekt myCopter will dem Straßenverkehr Flügel verleihen. Technologisch kein Ding der Unmöglichkeit. Ehe allerdings Privatleute mit dem Copter zur Arbeit oder zum Einkaufen fliegen, muss dann doch noch die ein oder andere Frage geklärt werden.

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Foto: Markus Achtelik/ETH Zürich

Gar nicht so einfach: Ehe man mit dem Copter zur Arbeit fliegen kann, muss man ihn erstmal steuern können.

Foto: myCopter.eu/Marek Kruszewski

Teil des myCopter-Projektes ist es, möglichst intuitive Steuerungen zu entwickeln.

Einfach den Rotor ausfahren, abheben und dem Stau davonfliegen – wie viele Autofahrer mögen davon schon geträumt haben? Als Stefan Levedag, Leiter des Instituts für Flugsystemtechnik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), jetzt in Braunschweig die Ergebnisse des EU-Projekts myCopter vorstellte, dämpfte er zunächst die Erwartungen und sagte deutlich: „Das fliegende Auto werden wir auf lange Zeit nicht sehen.“ Gleichwohl ist die Vision nach vierjähriger Forschungsarbeit ein gutes Stück näher gerückt.

Das Projekt myCopter

Es sei von vornherein nicht beabsichtigt gewesen, ein Personal Aerial Vehicle (PAV) zu entwickeln, betonte Projektkoordinator Heinrich Bülthoff vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik. Im Mittelpunkt der mit 3,4 Mio. € geförderten Forschungen standen vielmehr grundsätzliche Fragen der technologischen und sozialen Machbarkeit eines Verkehrssystems, bei dem die Menschen nicht mehr mit dem eigenen Auto zur Arbeit fahren, sondern fliegen. Für die Nutzung in städtischen Umgebungen kam dabei nur senkrechtes Starten und Landen infrage, wie mit einem Hubschrauber.

Beim Fliegen eines solchen Drehflüglers müssen allerdings mehrere Drehachsen gleichzeitig kontrolliert werden. Helikopterpiloten nutzen dafür Hebel und Pedale und müssen lange trainieren, um sie sicher zu beherrschen. Für Bülthoffs Idee, stattdessen Lenkrad, Gas und Bremse zu verwenden, hatten sie zunächst bestenfalls ein mitleidiges Lächeln übrig.

Doch die Lösung, die die DLR-Forscherin Bianca Schuchardt jetzt in Braunschweig präsentierte, nötigt auch den Flugprofis Respekt ab: Während das PAV in der Längsachse (Rollen) und Querachse (Nicken) automatisch stabilisiert wird, könne der Pilot „mit der entsprechenden Drehbewegung des Lenkrads den Hubschrauber in die gewünschte Richtung fliegen“, so Schuchardt. Mit einem Hebel werde die Flughöhe geregelt, Gas und Bremse seien wie beim Auto für die Geschwindigkeit zuständig. Verharren im Schwebeflug sei ebenso möglich wie Bewegungen zu den Seiten und rückwärts, gesteuert über einen Acht-Wege-Schalter am Lenkrad.

Forscher von der University of Liverpool konnten Flugneulingen die für die Bedienung dieser Armaturen erforderlichen Fertigkeiten in fünf Unterrichtseinheiten vermitteln. Um das Fliegen mit einem konventionellen Hubschrauber zu lernen, sei mehr als das Zehnfache an Zeit erforderlich, sagte Michael Jump vom dortigen Center for Engineering Dynamics.

Zu den kniffligsten Aufgaben, die im Flugsimulator zu bewältigen waren, zählt der Anflug auf eine Brücke, bei dem in einer Kurve zugleich die Höhe gesenkt und das Tempo vermindert wird. Jump zeigte in einem Video, wie zur Unterstützung des Piloten ein virtueller Korridor in sein Sichtfeld eingeblendet werden kann.

Automatisierung erleichtert nicht nur die Kontrolle des Fluggeräts, sie ist auch für die Gewährleistung der allgemeinen Flugsicherheit nötig. Denn wenn der private Verkehr wirklich irgendwann abhebt, müsste er außerhalb des kontrollierten Luftraums stattfinden, so Bülthoff.

Zentral ließe sich der Verkehr nicht regulieren, er muss sich selbst organisieren. Dafür haben sich die Forscher am Schwarmverhalten orientiert, bei dem die Flugzeuge miteinander kommunizieren, die am dichtesten beieinander fliegen. Nicolas Dousse von der polytechnischen Hochschule Lausanne (EPFL) schilderte Experimente, bei denen bis zu zehn Multikopter eine kreisförmige Formation bildeten und dann die Plätze tauschten, ohne miteinander zu kollidieren. Dafür nutzten sie Stereokameras, deren Daten an Bord verarbeitet wurden. Auch die Erstellung von Umgebungskarten und die Identifizierung möglicher Landeplätze konnte automatisiert werden.

Aber lässt sich die massenhafte Fliegerei ökologisch überhaupt rechtfertigen? Bülthoff gibt zu bedenken, dass die kürzeren Wege in der Luft, der flüssigere Verkehr und der geringere Bedarf an asphaltierten Straßen Ressourcen einsparen könnten. Solange es kein PAV mit klaren Systemspezifikationen gibt, lässt sich allerdings auch keine Ökobilanz erstellen.

Dafür gibt es andere Bedenken. Bei Gruppendiskussionen, die am Karlsruhe Institute of Technology (KIT) durchgeführt wurden, zeigten sich die Teilnehmer vor allem wegen des möglichen Fluglärms besorgt. Manche, so KIT-Mitarbeiter Torsten Fleischer, befürchteten auch, die Aussicht auf den Himmel könnte leiden. Außerdem wurde dem Konzept „over-engineering“ vorgeworfen: Mit den Technologien, die für die private Fliegerei entwickelt werden, ließen sich die Verkehrsprobleme auch am Boden lösen.

Levedag und Bülthoff messen das Projekt aber nicht allein daran, wie weit es das PAV der Realisierung näher gebracht hat. Sie sind überzeugt: Die Vereinfachung des Fliegens werde der Fliegerei generell zugutekommen.

Auch das braucht allerdings Zeit: Ein Pilot, der über lange Zeit die Bedienung eines konventionellen Helikopters geübt hat und sie sicher beherrscht, wird diese Sicherheit nicht ohne Not aufgeben, auch wenn das neue System schneller zu erlernen ist. Es muss sich zusammen mit einer neuen Generation von Piloten und Fluggeräten entwickeln.

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