Key to Bavaria –

Ihr Schlüssel zum Exporterfolg

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können sich kostenlos eintragen und wir vermarkten die Datenbank weltweit.

„Key to Bavaria“ ist auf Deutsch und Englisch verfügbar und ermöglicht eine kostenlose

Recherche über bayerische Firmen und Institutionen aus 22 Branchen.

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systemen fliegen. Für

Bayern kommt es darauf

an, im weltweiten Wett-

bewerb konkurrieren zu

können. Dafür verfügen

wir über ausgezeichnete

Grundlagen. Wir haben

exzellente Forschungs-

einrichtungen und inno-

vative Firmen, die in

vielen Technologien, auf

denen solche fliegenden

Systeme beruhen, füh-

rend sind. „Flugtaxis“

werden ein Kristallisa-

tionspunkt sein, in dem

sich Schlüsseltechnolo-

gien bündeln und von

dem aus sich neue Ge-

schäftsfelder erschließen

lassen. Die „Bayerische

Strategie Luftmobilität“

ist darauf ausgerichtet, op-

Mobilität ist ein zentra-

les Kriterium für die

Wettbewerbsfähigkeit ur-

baner Räume. Die Wei-

terentwicklung unseres

Verkehrswesens ist des-

halb eine große Heraus-

forderung. Wir müssen

bestehende Verkehrs-

mittel verbessern und

zugleich eine lückenlose

Verknüpfung mit neuen

Verkehrsträgersystemen

ermöglichen. Eine wich-

tige Rolle werden flie-

gende Systeme einneh-

men. Was bisher als Zu-

kunftsvision galt, nimmt

jetzt konkrete Gestalt

an. „Flugtaxis“ werden

künftig (teil-)autonom und

umweltschonend mit

elektrischen Antriebs-

timale Rahmenbedingun-

gen für Industrie und

Forschung zu schaffen.

Wir werden Testfelder

eröffnen, Machbarkeits-

studien durchführen und

gesetzliche Rahmenbe-

dingungen schaffen. Mit

dem „Bayerischen Luft-

fahrtforschungsprogramm“

unterstützen wir die

Entwicklung des elektri

schen und autonomen

Fliegens in Bayern. Das

Sonderheft „BeAM“ soll

dazu weitere Impulse

geben!

Dr. Markus Söder

Bayerischer Ministerpräsident

3

Grußwort

Bavarian e-tonomous AIR MobilityBeAM

NeueZeiten brechen an:Das BeAM hebt ab

Autonomes e-Fliegen in Bayern

Wie keine andere Technologie verändern dieelektrischen Antriebe die Luftfahrt.Flugzeuge werden nicht nur leiser und umwelt-freundlicher, der neue Antrieb ermöglicht ganzneue Flugkonzepte und eine effizientere Ver-teilung der Antriebselemente. Der elektrischeAntrieb ist die Grundlage für autonome Flug-geräte, Vtol Taxis und Lieferdrohnen.Die bayerische Landesregierung hat sich zumZiel gesetzt, Bayern zu einer führenden Regionund zum Vorreiter für individualisierten autono-men Luftverkehr zu machen.Experten sehen das ungeheure ökonomischePotenzial in dieser neuen städtischen Mobilitätin der Luft: Das weltweite Interesse an sol-chen Ansätzen und Produkten ist groß unddas Marktpontenzial gelinde gesagt gewaltig.Außerdem hat die Entwicklung des AutonomenPotenzials in der Luft auch einen direkten undfördernden EffeKt auf alle e-Mobilität unde-Autonomie Elemente moderner Verkehrsgestal-tung. Der bayrische Vorstoß ist notwendig, umDeutschlands führende Position in Transport-technologie und Mobilitätswesen zu wahren. Erbetrifft so gesehen die Ganzheit des Transports:Flugzeuge, Drohnen, Autos, Bahnverkehr jederArt etc. und sogar den Datentransport.Noch vor wenigen Jahren sagten auch wohlmei-nende Experten noch, dass der elektrisch ange-triebene Flug zwar irgendwann kommen werde,aber es näherer Zukunft kein solchen von denBehörden genehmigten Flug nicht einmal fürkleine Flächenflugzeuge geben werde; anderewaren der Überzeugung, dass der elektrischeFlug nur dann zu einer Größenordnung werdenkönne, wenn die neuen Fahrzeuge autonomgeflogen werden und autonom geflogen werdendürfen. „Damals“ kaum vorstellbar. Heute

spricht fast jeder – Piloten, Politiker und Medien –davon, dass die Luft-Taxis von eVTOL (ElectricVertical Take-Off and Landing) autonom fliegendürfen.Elektroflugzeuge, lange Zeit nur ein theoreti-scher Traum, werden Wirklichkeit. Die elektri-sche Revolution hat die Luftfahrt mehr verän-dert und inspiriert als jede andere Entwicklungin den letzten 60 Jahren. Mit kleinen Elektro-motoren sind sogenannte „verteilte Antriebe"(distributed propulsion) und damit effizientereFlugzeugkonstruktionen möglich. Bisher hingein großer Motor oder eine Turbine mithohem Luftwiderstand vor dem Flugzeug unddie Konstrukteure mussten das Flugzeug da-rum bauen. Nun kann der Konstrukteur zuerst ein hoch-effizientes Flugzeug entwerfen und dann ge-eignete Elektromotoren dort platzieren, wo derSchub erforderlich ist. Das Flugzeug kanndurch die Differenzialsteuerung gesteuert, werdenenergiefressende große Leitwerke können ent-fallen. Man könnte zum Beispiel einen aerody-namisch hoch effizienten Flügel bauen und seineinhärente Instabilität mit computergesteuertenElektromotoren stabilisieren. Ein erstes Bei-spiel ist der NASA X-57 Maxwell. Auchunhabhängie Vortriebs und Aufstiegseinheitensind nun sinnvoll und machen eVTOL (Elek-tro Vertical Take Off and Landing - elektrischeSenkrechtstart- und Landungsfähigkeit) mög-lich und sicher.Nicht nur die Fortschritte bei Elektroantriebenwaren hierbei wichtig auch der Entwicklungs-sprung in der Informatik und im Bereich derKünstlichen Intelligenz (KI) war unabdingbar,um die neuen E-Flugzeuge überhaupt denkbarzu machen. Beide Bereiche zusammen schaffen

4 Editorial

Herausgeber: media mind GmbH & Co. KGHans-Bunte-Str. 580992 MünchenTel.: +49 (0) 89 23 55 57-3Telefax: +49 (0) 89 23 55 57-47E-mail:mail@media-mind.infowww.media-mind.info

Verantwortlich: Walter Fürst, Jürgen Bauernschmitt

Gestaltung + DTP: Jürgen Bauernschmitt

Druckvorstufe: media mind, München

Verantwortl. Redaktion: Ilse Schallwegg

Druck: grafik+druck, München

Erscheinungsweise: 1 x jährlich© 2019 by media mind GmbH & Co. KGKein Teil dieses Heftes darf ohne schriftliche Genehmigungder Redaktion gespeichert, vervielfältigt oder nachgedruckt werden.

ein Momentum der Entwicklung, dass einenneuen Weg in der Luftfahrt beschreitet. Beidezusammen ermöglichen Flugzeuge, die elek-trisch angetrieben, digital gesteuert, senkrechtstartend und landend und autonom sind.Daher werden bald nicht nur einige eVTOLs zuForschungszwecken fliegen, sondern hunderteund tausende solcher Maschinen für bemanntenund unbemannten Lufttransport und Personen-beförderung eingesetzt werden. So entstehteine "Economy of Scale", durch die sich bedeu-tende Investitionen in diese Flugzeuge bezahltmachen. Dies sehend haben Google, Airbus, Boeing,Daimler, Siemens, Bosch und viele andereWeltkonzerne begonnen in großem Stil in dieeVTOLs und die zugehörige Infrastruktur zuinvestieren.Der Freistaat Bayern ist in vielen Bereichen die-ser Technologien bereits vorne und hat so guteChancen, dass es – mit der richtigen Unterstüt-zung – auch so bleibt. Hier sind nicht nur Top-Player aktiv - Start-ups und etablierte multina-tionale Konzerne wie Volocopter, Lilium, Sie-mens und Airbus. Viele mittelständische Zulie-ferer entwickeln Komponenten für den Elektro-flug und den autonomen Betrieb in Bayern.Darüber hinaus möchten Universitäten wie dieTechnische Universität München und Organisa-tionen wie die staatliche BavAIRia sicherstellen,dass die Rahmenbedingungen so entwickeltwerden, dass Bayern der Standort wird, dieerforderlichen Technologien zu entwickeln.Es werden Flugräume für Tests bereitgestelltund die Anbindung an andere Segmente derautonomen Mobilität (Schlüsselakteure wieAudi und BMW in Bayern) gefördert. Dieskann ein echter Dünger für das Wachstum derneuen grünen Verkehrstechnologie in der drit-ten Dimension werden.Diese Zeitschrift BeAM (Bavarian E-TonomousAIR Mobility) hilft bei der Beantwortung derwichtigsten Fragen, macht das elektrische auto-nome Fliegen in Bayern attraktiv und fördertund begleitet das Aufblühen dieses neuen wirt-schaftlichen Faktors.

Eine Coproduktion mit:

Mit der Unterstützung von:

Impressum:

Walter Fürst

CEOmedia mindGmbH & Co. KG

Willi TackeCEOFlying-pages

5Editorial

bavAIRia e.V. 10

Erweitertes Testfeld bietet dem Unbemannten/

elektrischen Fliegen realistische Einsatzszenarien

Kontakt: Dipl.-Ing. Erwin V. Lauschner, Dipl.-Ing. PeterSchwarz, Sonderflughafen Oberpfaffenhofen

Quantum-Systems GmbH 20

Drohnen „Made in Germany“ von

Quantum-Systems

Kontakt: Quantum-Systems GmbH

TUM München 16

Beiträge zur dritten Revolution der Luftfahrt

Autor: Prof. Dr.-Ing. Florian HolzapfelLehrstuhl für FlugsystemdynamikTechnische Universität München

Flying pages GmbH 12

Die e-Mobilität der Luftfahrt für die Metropolen

der Welt

Autor: Willi TackeFlyingPages GmbH

Delta System Solutions GmbH 23

Wie kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit die

Kosten über den gesamten Produktlebenszyklus...

Kontakt: Stuart BaskcombDelta System Solutions GmbH

Volz Das Servo. 22

Volz Servos – deutscher Hersteller von

Aktuatoren seit 1983

Kontakt: Volz Servos GmbH & Co.KG

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Vorwort Dr. Markus SöderBayerischer Ministerpräsident

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Editorial 4

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Wirtschaftsstandort Bayern 14

Bayern – Partner der Welt und Wirtschaftsstandort

mit Zukunft

Kontakt: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft,Infrastruktur, Verkehr und Technologie

Unbemannte Fluggeräte 36

Unbemannte Fluggeräte in der Forschung und für

die Forschung

Autor: Prof. Dr. Mirko HornungTechnical University Munich

Augsburg Innovationspark 24

Der Augsburg Innovationspark mit dem

Technologiezentrum Augsburg

Kontact: Augsburg Innovationspark GmbHWolfgang Hehl, Geschäftsführer

SIEMENS AG 34

Schlüsseltechnologie für elektrisches Fliegen

Kontakt: Frank AntonExecutive Vice President of eAircraft at Siemens AG

Ingolstadt 30

Testfeld für Flugtaxis

Kontakt: Hans Meier, StadtdirektorStadt Ingolstadt

AEE Aircraft Electronic Engineering GmbH 29

AEE GmbH – Spezialist für Autopilotensysteme

Kontakt: AEE Aircraft Electronic Engineering GmbH

asto Park Oberpfaffenhofen 28

asto Park

Campus of Technology

Kontakt: Dipl.-Ing. Ekkehart FabianDr. Bernd Schulte-Middelich

Stadt Augsburg 25

Augsburg – ein führendes Produktionszentrum

Kontakt: Stadt Augsburg Wirtschaftsreferat

Der Sonder- und ForschungsflughafenOberpfaffenhofen

26

Wo Tradition auf Vision trifft

Kontakt: EDMO-Flugbetrieb GmbHGemeinschaftsprojekt BEOS AG & TRIWO AGProf. Dr. C. Juckenack, Dr. D. Wurstbauer

Syrphus GmbH 48

Die Zukunft der UAV liegt außerhalb

der Sichtweite

Autor: LL.M.(oec), Dipl.-Ing. (FH) Andreas Voss, CEOSyrphus GmbH

HUAWEI 46

Europas Weg in den digitalen Luftraum:

Huaweis Beitrag

Kontakt: Dr. Walter Weigel, Dr. Michael LipkaHUAWEI TECHNOLOGIES DUESSELDORF GmbH

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4. US

DLR GfR mbH 50

Eine sichere digitale Infrastruktur und derenBetrieb als gemeinsamer Nenner der bayerischenAir-Mobility-Initiatives. Kontakt: Prof. C. Arbinger, Melanie Schmidt, DLR GfR mbH Navigation Services

Elektra Solar GmbH 38

Elektra Solar GmbH auf dem Weg in die

Stratosphäre

Kontakt: Elektra Solar GmbHwww.elektra-solar.com

Airbus in Bayern 40

Airbus in Bayern: Urban Air Mobility, Elektroantriebe

und unbemannte Luftfahrzeuge

Kontakt: Dr. Andreas ThellmannAirbus Urban Air Mobility

Silver Atena 42

Smarter Fliegen mit neuer Technologie

Kontakt: Wendelin Reverey, Sales Director AerospaceSilver Atena Electronic System Engineering GmbH

AutoFlightX GmbH 45

AutoFlightX – die Zukunft des Fliegens

Autor: Matthias Bittner, Chief Operating Officer, ProkuristAutoFlightX GmbH

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Bis 2035 rechnet man mit einem glo-balen Marktvolumen von 75 Mrd $für emissionsfreien Passagiertrans-port per Lufttaxi. Dazu kommt derwachsende Markt von UAS (Un-manned Aircraft Systems - Droh-nen) in verschiedenen Größen. DerGroßteil des Geschäftspotenzialsund damit an Arbeitsplätzen liegt beiAnwendungen und Dienstleistun-gen, bei denen Beyond Visual Lineof Sight (BVLOS) geflogen wird.Die Bayerische Staatsregierung hatsich zu diesem wachsenden Zu-kunftsfeld bekannt und fördert Ent-wicklung und Anwendung.Bayerische Firmen und Forschungs-institute sind heute technologischmit an der Weltspitze, sind nun abergefordert, diesen Vorsprung in prak-tischen Anwendungen umzusetzenund auszubauen. Die neuen Techno-logien brauchen zunehmend realisti-sche Einsatzszenarien. Dazu benöti-gen wir in Bayern und in Deutsch-land mehrere gut ausgestattete Test-felder. Dies hat auch der Beiratunbemannte Luftfahrt des BMVIformuliert und empfiehlt eine Ab-stimmung und Koordination auf denverschiedenen Gebieten. bavAIRia,das bayrische Aerospace Cluster,arbeitet seit über fünf Jahren mit sei-nem UAS Forum und dem Deut-schen Erprobungszentrum für unbe-manntes Fliegen (DEU) an der Wei-terentwicklung dieser vielverspre-chenden Zukunftstechnologie. Auchder Forschungsflughafen Oberpfaf-fenhofen ist schon heute in dieErprobungen eingebunden und bie-tet beste Voraussetzungen für rea-litätsnahe Tests. Jetzt gilt es den

nächsten wichtigen Schritt für einesinnvolle Erweiterung der bisherigenKapazitäten zu machen.

Mit dem Ausbau zu einer Pilotregionfür Flugtaxis und der Erprobung inrealen Einsatzszenarien von UASwerden folgende Ziele verfolgt:

Entwicklung, Erprobung undBetrieb von:

UAS, Lufttaxis und Elektri-schem FliegenKomponenten für die sichereIntegration in den Luftraum

Erprobung von neuen Anwen-dungen unter realistischen Ein-satz- /UmgebungsbedingungenNutzung und Ausbau der Infra-struktur des Forschungsflugha-fen OPF bez. Testsysteme undLandeplätzen für LufttaxisStufenweise Erweiterung desexistierenden Testgebietes(VLOS) auf BVLOS Bedingun-

gen /-Einsatzszenarien Ausbau Forschung und Lehrefür Personal Air Vehicleszusammen mit TUM / DLR amStandort OberpfaffenhofenAbstimmung mit der beglei-tenden Forschung der TUMAbstimmung mit dem Euro-päischen Projekt Urban AirMobility der Region Ingolstadt

Bayern und Deutschland erhält mitdiesem Testgebiet – TUEF-Bayern– rasch die Möglichkeit, vorhandeneProdukt- und Geschäftsideen zuerproben und neue Wege mit For-schungsunterstützung der TUM/des DLR zu testen. Aufbauend aufden guten Voraussetzungen ist derForschungsflughafen Oberpfaffen-hofen (OPF) für den Warmstartvon Erprobung und stufenweisemAusbau zur Pilotregion bestensgerüstet.Eine Beteiligung der einschlägigenIndustrie und der Forschungsein-richtungen ist abgestimmt, kurzeWege zu Luftaufsichts- und Geneh-migungsbehörden sowie dem UASBeirat des BMVI sind sichergestellt.Die hohe Attraktivität zur Ansied-lung von weiteren Firmen ist mitZusagen untermauert. Für weitereAnsiedlungswünsche sind die Vo-raussetzungen geschaffen..

Aktuell sammeln und analysierenwir die konkreten Anforderungender bisherigen und zukünftigenNutzer. Auf dieser Basis baut dieInvestitionsplanung zur Erweiterung

bavAIRia: Erweitertes Test-feld bietet dem Unbemannten/

elektrischen Fliegen realistischeEinsatzszenarien

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F.-J. Pschierer ( ehemaliger Bayer. Wirt-schaftsminister) 09.2015, H. Steinberg,(Vorstand) E.V. Lauschner bavAIRia,A. Konle, CFO Grob AircraftF. Seibel, A. Busse Geschäftsführer QuantumSystems bei der Eröffnung des DeutschenErprobungszentrums für unbemanntesFliegen der bavAIRia in Mattsies

Nutzen des Vorhabens

Der Weg dahin

Ziele des erweitertenTest-feldes für Unbemanntes

Elektrisches Fliegen(TUEF) in Bayern

-technologien. Hinzu kommt dieEntwicklung von raumfahrtbasiertenAnwendungen in den BereichenVerkehr, Tourismus, Landwirtschaftund Umwelt. Der bavAIRia e.V.organisiert dazu fachspezifische An-wenderforen und Arbeitskreise undträgt darüber hinaus zur Vernetzungund Koppelung der einzelnen Tätig-keitsfelder bei.Aus seiner Arbeit verfügt das ClusterbavAIRia e.V. über aktuelle undumfassende Kenntnisse zu gegen-wärtigen Belangen der Luft- undRaumfahrtindustrie. Das umfang-reiche Netzwerk von Kontakten zuUnternehmen, Forschungseinrich-tungen, Ministerien und Behördenim In- und Ausland ist dabei einwesentlicher Faktor zur Unterstüt-zung der über 300 aktiven Mitglie-der.

Seit der Beauftragung mit demManagement des bayerischenAEROSPACE Clusters durch diebayerische Staatsregierung im Jahr2006, verfolgt der bavAIRia e.V. aktivdie Förderung und Unterstützungregional ansässiger Unternehmen.Dabei sind die Vernetzung/Beratungvon Unternehmen und Forschungs-instituten, Marketingdienstleistungensowie Weiterbildung wesentlicheSäulen der Arbeit des bavAIRia e.V.Das internationale Engagement desbavAIRIa e.V. stimuliert und festigtdie Geschäftsbeziehungen weit überdie bayerischen Grenzen hinaus. DieEntwicklung innovativer Anwendun-gen und Dienste wie dem Unbe-mannten und Elektrischen Fliegen,sollen auch in Zukunft erfolgreichvorangetrieben werden. Im Bereich Luftfahrt liegt der Fokusdes bavAIRia e.V. auf folgendenThemen:

Unterstützung bei der Umsetzungder Handlungsempfehlungen derbayerische Luftfahrtstrategie 2030Förderung der Supply ChainExcellence d.h. Optimierung derProzesskettenUnterstützung der Mitglieder beider InternationalisierungWeiterentwicklung der Regionbeim Thema UnbemanntenFliegen (UAS).

Neben der Luftfahrt sind auch dieRaumfahrt und deren Anwendungenwichtige Wachstums- und Innovati-onsmotoren für die bayerische Wirt-schaft. Die thematische Vielfalt reichthier von Erdbeobachtung über Satel-litennavigation und -kommunikationbis hin zu Raumfahrtantrieben und

11bavAIRia e.V.

der bisherigen Fähigkeiten auf. DieBereitstellung eines sicheren Luft-raumes (Korridor) für BVLOS Flü-ge mit über 60 km Länge ist in Vor-bereitung. Bereits heute könnenBVLOS Flüge in beschränktemMaße stattfinden. Dabei wird diesichere Integration in den normalenLuftraum oberste Priorität haben.Dies bedingt auch dynamische Luft-lagedarstellungen incl. Integrationder tieffliegenden Testfluggeräte mitneuen Technologien wie LTE, 5Gund modernen Trackingmethoden.Geplant sind erste Testflugmöglich-keiten bis Ende dieses Jahres, diedann schrittweise mit Investitionenausgebaut werden.

bavAIRia wird in diesem Projekt dieKoordinierung und Projektleitungübernehmen und lädt alle Interes-senten aus Bayern und den Nach-barländern ein sich zu beteiligen.Die gemeinsame Nutzung vonInvestitionen, gemeinsam abge-stimmte Förderungen und der Aus-tausch von Erfahrungen bringen unsdem Ziel einer sicheren Nutzungvon Unbemannten Fliegen näher.

Messestand bavAIRia auf Paris Airshow2017 mit J. Heitzmann, A. Gundel (Vor-stände) P.Schwarz (Geschäftsführer) TeamC. Labitsch und E.V. Lauschner

9. UAS Forum an TU München Dez. 2017

Sonderflughafen Oberpfaffenhofen

Friedrichshafener Straße 1D-82205 Gilching, GermanyT +49 8105 272927-0info@bavAIRia.netwww.bavAIRia.net

Dipl.-Ing.Peter SchwarzManaging DirectorbavAIRia

Dipl.-Ing.Erwin V. Lauschner

Director AviationbavAIRia

Kontakt:

bavAIRia e.V.

Der bavAIRia e. V. mit Sitz in Oberpfaffenhofen bei München hat seit 2006 das Clusterim Auftrag des Bayerischen Wirtschaftsministerium mit über 300 Mitgliedern (davon75 % KMU) aufgebaut. Übergeordnetes Ziel ist die Zusammenarbeit von Industrie,KMU, Universitäten, Forschungseinrichtungen und Politik zu fördern sowie die inter-nationale Wettbewerbsfähigkeit der Branche in Bayern zu stärken

Sonderflughafen OberpfaffenhofenFriedrichshafener Straße 1D-82205 Gilching, GermanyT +49 8105 272927-0. info@bavAIRia.netwww.bavAIRia.net

bavAIRia e.V.

Wie einige andere Staaten (z. B.China, Emirate, Singapure) unter-stützt die Regierung des FreistaatesBayern neue Entwicklungen in die-sem zukunfsorientierten Bereich. InBayern hat Luftfahrt eine lange Tra-dition: Airbus, Eurocopter, Grob…Es gibt Universitäten mit höchsterKompetenz in diesem Bereich wiedie TUM (TU München) und zahl-reiche innovative MittelständischeZulieferuntenehmen und Startups.Bayerische Unternehmen und For-

Nachdem so viele Unternehmen undpotente Investoren sich dem Feld desUAM widmen beginnen auch Bera-tungsunternehmen wie McKinseyund Morgan Stanly dieses Feld zubeachten und das Entwicklungsvolu-men des Marktes zu beurteilen. DieKonsulter prognostizieren für diesesSegment eine schnell wachsendeZukunft. Für 2035 bis 2040 wirdein Marktvolumen von 500 Milliar-den bis 1,5 Billionen für emissions-freie Transporte inclusive autonomaggierende Großstadtflugtaxis (UrbanAir Taxis UAT) und des schnellwachsenden Marktes für Transport-drohnen, die außer Sicht (beyondvisual line of sight BVLOS) für zahl-lose zum Teil ganz neu Dienstleis-tungen (UAS) in den Städten fliegenwerden. Diese neuen Technologienwerden nach Ansicht der KonsulterMillionen neuer Jobs und Möglich-keiten generieren.

schungszentren haben Weltklasse-Lösungen für die Herausforderun-gen des eVtol gefunden.Die bayerische Landesregierungfördert nun den Luftfahrt Clustermit der staatlichen bavAIRia e.V.,der die einzelnen Elemente ver-knüpfen soll. Das sich viele auf-strebende eVtol Untenehmen imBereich München befinden, siehtdie bavAIRia ihre Aufgabe darin,das richtige Umfeld für diese Fir-men zu schaffen, damit bayeri-sche Unternehmen ihre führendePosition in diesem boomendenTeil des Luftmarktes halten kön-nen.Auf den folgenden Seiten stellen wirIhnen bavAIRia und einige bayeri-sche E-Aviation-Player vor. Die Vorteile und der Vorsprung indiesen technischen Bereichen mussweiterentwickelt werden, damit ergehalten werden kann. Deshalb sindbundesweit Testflächen für die prak-

Die e-Mobilitätder Luftfahrt fürdie Metropolen der Welt

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Die derzeitige Lage

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Die Welt des Transports ändert sich so schnell wie nie. Elektrische Antriebe und autonome Beförderungtreiben den Wandel in allen Bereichen, in der Luft, zu Wasser und an Land voran. Da der Individualverkehram Boden mehr und mehr an seine Grenzen stößt, wird Luftverkehr innerhalb der Metropolen, urban airtraffic,daher ein Element jedes Lösungsansatzes sein.Die großen der Luftfahrtindustrie wie Airbus,Boeing,Embraer tätigen in diesem Bereich bereits erhebliche Investionen, genauso wie die wichtigen multinatio-nalen Elektronik Konzerne, zum Beispiel Siemens, Bosch, GE und Intel oder die chinesische eHang. Aberauch Internetgiganten wie Google und Tencent sehen diesen Markt als Ergänzung ihres Segmentes anund beginnen massiv einzusteigen. Und auch die bedeutenden Autokonzerne wie Audi, Geely, Mercedesoder Toyota investieren in die Flugmobilität für die Metropolen der Welt (Urban Air Mobility UAM). Vorrund drei Jahren startete UBER, das weltweit erfolgreiche Mitfahrunternehmen, mit seinem Elevate-Pro-gramm einen Hype und forcierte damit den Einstieg anderer Akteure,die für den Erfolg dieser neuen Formder Mobilität unerlässlich, um die nötige Infrastruktur und Akzeptanz für die UAM zu schaffen. Stadtver-waltungen von Paris, L.A., Shanghai und anderen Metropolen zeigen sich bereits ebenso interessiert wieLogistikunternehmen.Hier sind zuerst Amazon,die chinesische JD und DHL zu nennen.Und auch traditio-nelle Transportunternehmen wie die Deutsche Bahn DB wollen mit ins Boot.

Der Volocopter - Made in Germany -war der erste bemannte und wirklichfliegende Multicopter

diesen neuen Technologien für dieLuftmobilität in Metropolen anBord zu sein? Modernste Techno-logie für elektrische Antriebe undBatterieentwicklung sowie künstli-che Intelligenz, zwei der vielver-sprechendsten Technologiefelder,sind die Basis für UAM. DieRegionen in der Welt, in denendiese Technologien entwickeltwerden, werden also die Schlüsse-lakteure der künftigen Verkehrs-technologie am Boden und in derLuft sein.Und es gibt Spieler auf der ganzenWelt. Kitty Hawk, das von Googlefinanzierte eVTOL Unternehmen,testet seine Prototypen in LasVegas und Neuseeland. eHangfliegt bereits Passagiere in einemTestmodus in China. Dubai undSingapur wollen im nächsten Jahr

Testgebiete für eVOL Air Taxiseröffnen – und Norwegen istdabei, seinen regionalen Luftver-kehr zu elektrifizieren. Dies ist eininternationaler Wettbewerb, beidem nur die beste Technologie derWelt gewinnen wird und in demBayern momentan eine gute Aus-gangsposition hat.

tere Nutzung außerhalb der Test-bereiche unerlässlich.Nutzung der vorhandenen Infra-struktur und Erweiterung mit neu-en Funktionen für automatischeStart-, Lande- und Ladeeinrich-tungen.

Gleichzeitig startet die Stadt Ingol-stadt zusammen mit den PartnernAudi und Airbus eine Initiative,Testregion für neue integrierte städ-tische Mobilität zu werden – dazugehört auch die Urban Air Mobility. Bayern und Deutschland profitierenvon dieser neuen Einrichtung undden großen Möglichkeiten, beste-hende Geschäftsideen zu verbessernund neue zu entwickln und aus-zuprobieren. Die Zusammenarbeitzwischen Forschung, Hochschulenund Industrie, einschließlich Start-up-Unternehmen, können durch dieNähe zu praktischen Testeinrichtun-gen, die von der bayerischen Lan-desregierung unterstützt werden,noch mehr gedeihen.

Warum ist es für Deutschland alsHochtechnologieland so wichtig, bei

13Flying pages GmbH

tische Betriebsprüfung erforderlich.Das Bayerische Luft- und Raum-fahrtcluster bavAIRia e.V. organisiertseit über fünf Jahren das UAS-Forum in diesem Bereich. NebenKonferenzen, Workshops und Net-working-Events leiteten sie auch dieersten deutschen UAS-Testreihen anverschiedenen Standorten. Jetzt ist esZeit für den zweiten Gang. Der Ver-suchsflughafen Oberpfaffenhofen, isteine große Bereicherung, da erErfahrungen mit der DLR (Natio-nal Research Agency) einschließ-lich UAS-Anwendungen vonbavAIRia-Mitgliedern hat.

Der Aufbau der Pilotregion fürLufttaxis und UAS, ein speziellerTestbereich für die Entwicklung vonHardware und Software sowie ange-messene Verfahren in einer realisti-schen Betriebsumgebung sind vongrundlegender Bedeutung. Folgen-de Aufgaben sind unerlässlich:

Entwicklung, Erprobung undBetrieb von UAS, Lufttaxis undelektrisch betriebenen FlugzeugenEntwicklung, Erprobung undBetrieb von Komponenten undVerfahren zur sicheren Integrationin den LuftraumErprobung neuer Anwendungenunter realistischen Betriebs- /UmgebungsbedingungenSchrittweise Erweiterung desVLOS-Testbereichs zumBVLOS-Bereichs, auch im Test-betrieb. Die Tests sind für die spä-

Testgebiete für autonomeselektrisches Fliegen in Bayern

Internatonale Entwicklungen

Der eHANG 216, den ein Mitbewerber in China hergestellt und geflogen

Der bayerische Ministerpräsident Markus Söder testet den Simulator des bayerischeneVTOL-Unternehmens AutoflightX

Autor:

Flying pages GmbHJames-Loeb-str. 27, 82418 MurnauTel.:+49 (0) 8841 / 487 515mob:+491716980871fax:+49(0)8841 / 496012willi@flying-pages.comskype & Wechat: flyingwilli

Willi Tacke

Der Freistaat Bayern ist mit über70.000 km2 das größte, mit über13 Mio. Einwohnern nach Nord-rhein-Westfalen das zweitgrößteBundesland in Deutschland. Ne-ben den unstrittigen Vorteilen alsLebens- und Freizeitstandortgenießt Bayern vor allem alsHigh-Tech- und Dienstleistungs-standort weltweit einen ausge-zeichneten Ruf. Im europäischenVergleich werden bei nahezu allengesamtwirtschaftlichen Daten Spit-zenwerte erzielt.

In einer beispiellosen Aufholjagdhat sich Bayern seit dem Ende desZweiten Weltkriegs vom Agrar-staat mit überdurchschnittlichhoher Arbeitslosigkeit und unter-durchschnittlicher Wertschöpfungzu einem wirtschaftlichen Kraft-zentrum ersten Ranges ent-wickelt. Eine im bundesdeutschenVergleich niedrige Arbeitslosen-quote, ein deutlich höherer Anteilan Selbstständigen und eine starkeZuwanderung vor allem in denletzten zehn Jahren belegen dieseAussage. Mit dem rasanten Auf-schwung Bayerns ging eine über-durchschnittliche Beschäftigungs-

dynamik einher. So wuchs dieZahl der sozialversicherungs-pflichtig Beschäftigten um knappein Viertel und damit wesentlichstärker als in allen anderen Bun-desländern.

Im Rahmen einer offensiv ge-prägten Wirtschaftspolitik ver-folgt die bayerische Staatsregie-rung vier strategische Hauptziele:

Kostenentlastung der Wirtschaftim globalen Wettbewerb

Freisetzung marktwirtschaftlicherDynamik zugunsten von mehrWachstum und BeschäftigungUnterstützung der Wirtschaft imStrukturwandel auf der Linie„neue Produkte, neue Betriebe,neue Märkte“Weiterer Auf- und Ausbauder Infrastruktur

Unter dem Motto „Sparen — Re-formieren — Investieren“ werdenStaat und Verwaltung in Bayernfit für die Zukunft gemacht.

Hierbei handelt es sich um dienächste, konsequent auf die „High-Tech-Offensive“ und die Offensive„Zukunft Bayern“ folgende Stufeoffensiver bayerischer Innovations-politik. Durch die Clusterpolitikwird das bestehende Angebot anstaatlichen Maßnahmen zur Inno-vationsförderung durch die Organi-sation der Netzwerkbildung vonWirtschaft und Wissenschaftergänzt. Grundsätzlich lassen sichdie Cluster unterteilen in

High-Tech-Clusterz. B. Biotechnologie, Luft-und Raumfahrt, Medizintechnik,Umwelttechnologie

Bayern –Partner der Welt undWirtschaftsstandort

mit Zukunft

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WirtschaftsstandortBayern

Neues Element„Clusterpolitik“

Offensive Wirtschaftspolitik

Erfolgreiche Aufholjagd

Der Freistaat Bayern zählt heute zu den wirtschaftsstärksten Regionen in Europa.Dank einer offensiven Wirtschaftspolitik und einer erstklassiken Infrastruktur ist undbleibt Bayern ein Standort mit Zukunft. Für nahezu alle Branchen existiert ein pro-duktives Netz aus „Global Playern“ und eine breite Schicht leistungsfähiger kleinerund mittlerer Unternehmen zur Sicherung von Wachstum und Beschäftigung.

Deutschland und Bayern

Der Freistaat Bayern istflächenmäßig das größte,gemessen an den Einwohnernnach Nordrhein-Westfalendas zweitgrößte Bundeslandin Deutschland

Produktionsorientierte Clusterz. B. Automotive, Energie-technik, Logistik, Sensorik

Querschnittstechnologienz. B. Nanotechnologie,Neue Werkstoffe, MechatronikMit der Clusterpolitik sollen Im-pulse gesetzt werden, um dieDynamik zwischen Unternehmenund Forschungseinrichtungen zuintensivieren und Kooperations-möglichkeiten zu optimieren.

Die Struktur der bayerischen Wirt-schaft ist robust und zukunftsorien-tiert. Ein produktives Netz aus„Global Playern“ und eine breiteSchicht leistungsfähiger kleiner undmittlerer Unternehmen in Industrie,Handwerk und Dienstleistungsge-werbe sichert wirtschaftliche Stärke.Im Industriebereich dominieren

Branchen wie Automotive undMaschinenbau, Bio- und Medizin-technik sowie Energie- und Ver-kehrstechnik. Im Dienstleistungs-sektor nimmt Bayern als Versiche-rungs-, Banken- und Börsenplatzin Deutschland Spitzenplätze ein.Die Infrastruktur ist in denSchlüsselbereichen Verkehr, Energieund Telekommunikation erstklassik.Die große Zahl ausländischer

Unternehmen, die sich in denletzten Jahren und Jahrzehntenim Süden Deutschlands niederge-lassen haben, beweist die hoheAttraktivität Bayerns als interna-tionaler Innovationsstandort fürhochwertige Forschungs- undEntwicklungsaktivitäten und Pro-duktionen.Last but not least verfügt Bayernüber eine Vielzahl attraktiver „wei-cher“ Standortfaktoren: ein Kul-turangebot von Weltrang, intakteUmweltbedingungen, einen hohenFreizeitwert, Weltoffenheit, innereSicherheit sowie soziale und politi-sche Stabilität.

Quelle:Bayerisches Staatsministeriumfür Wirtschaft, Infrastruktur,Verkehr und Technologie

Für die Zukunft gerüstet

15Wirtschaftsstandort Bayern

Wieskirche Nürnberg

Europäisches Patentamt

Flughafen München

Messe München

Der Wunsch zu Fliegen hat dieMenschheit seit jeher getrieben –aber viele Jahrhunderte lang bliebdies ein reiner Traum. Es war dieallgemeine Ansicht, dass der riesigeAufwand ein funktionierendes,manntragendes Fluggerät zu bauennur von sehr großen Institutionenbei gewaltigem Ressourceneinsatzzu stemmen sei. Nachdem SamuelPierpont Langley Ende 1903, dermit der Smithsonian Institutionvon eben solch einer Großeinrich-tung massiv unterstützt wurde,mehrfach gescheitert war, wurdedas Vorhaben aufgegeben und die„Experten“ resümierten es bedürfenoch vieler Jahre bis motorisiertesFliegen Realität würde.Nur eine Woche später war esder Wright Cycle Company ausDayton, Ohio, einem Kleinunter-nehmen, vorenthalten mit demersten erfolgreichen Motorflug dieerste Revolution in der Luftfahrteinzuläuten. Es war den Ingenieurs-qualitäten, der Begeisterung undder Hingabe von Wilbur undOrville Wright und weniger finan-ziellem Einsatz zu verdanken, dassder Wright Flyer weit abseits derÖffentlichkeit in den stürmischenDünen von Kitty Hawk vomBoden abheben konnte.Seit diesem Tag sehen alle Flug-zeuge gleich aus – Flügel, Rumpfund Leitwerk. Hochdecker oderTiefdecker war die einzig verblei-bende Wahl und nur wenigeDraufgänger haben sich getraut,das Leitwerk vorne anzubringenoder ganz wegzulassen.

Während die Luftfahrt zu Beginnvon Pionieren und Unternehmernvorangetrieben wurde, haben diezwei Weltkriege und der kalteKrieg die Luftfahrt zu einer öffent-lich geförderten Industrie mitgewaltigen Investitionssummen ge-macht. Die zweite Revolution derLuftfahrt, die Einführung desStrahlantriebes, war eine Geburtdieser Ära.Das Endergebnis der ersten beidenRevolutionen lässt sich leicht zu-sammenfassen: Alle Flugzeuge sehengleich aus und Luftfahrt ist extremteuer.Andererseits hat der große Ähn-lichkeitsgrad der Konfigurationenden Strategien, Fliegen sicherer zumachen, in die Hand gespielt.Neue Regeln, Entwurfs- und Bau-vorschriften, die aus Erfahrungenaus Unfällen abgeleitet wurdenhaben zu sehr detaillierten Anfor-derungen in den Zulassungsvor-schriften und den zugehörigenStandardansätzen zu deren Erfül-

lung geführt, so dass relativ exaktfestgelegt war, wie ein Flugzeug zubauen ist. – In der Rückschau wirddieser Ansatz von vielen als „ent-wurfsbasierte Zulassung“ bezeich-net.In den letzten Jahren hat nundie dritte Revolution begonnen –zunächst eher im Verborgenen,jetzt aber mit großer Sichtbarkeit.Die Elektrifizierung und Automati-sierung in der Luftfahrt wird vonden rapiden Innovationen in ande-ren Wirtschaftsfeldern angefacht –hochzuverlässige Rechnersysteme,leistungsfähige Sensoren, effizienteLeistungselektronik – alles zu nied-rigem Preis sowie kleinem Ge-wicht und Volumen verfügbar.Diese ermöglichen nicht nur neueMärkte und Anwendungen wieetwa unbemannte Flugzeuge undLufttaxis – sie reduzieren auch dieMarkteintrittskosten in Größen-ordnungen die für Start-ups undkleine und mittlere Unternehmenwieder erreichbar sind – zeitgleich

Beiträgezur dritten Revolution

der Luftfahrt

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mit immer mehr verfügbaremWagniskapital erfolgreicher Pri-vatpersonen, die sich ihren Reich-tum mit eigener Leistung er-kämpft haben und die begeistertVisionen entwickeln und folgenanstatt sich konservativ hinter ent-haftenden und rechtfertigendenPapierstapeln zu verstecken. – DieSpeerspitze der Luftfahrt kehrtdahin zurück, wo sie einst gebo-ren wurde! Dies führt zu einergewaltigen Dynamik und zu einerVerjüngung und Wiederbelebungder Luftfahrtindustrie.Allerdings schauen die neuenFlugsysteme sehr unterschiedlichund anders aus – Elektrosenk-rechtstarter mit vielen Propellern,Klappmechanismen, unterschied-lichen Topologien an Auftriebs-flächen, neuen Antriebssystemenund vielen weiteren Innovationen.Dies bedeutet aber unmittelbar,dass man nicht mehr alle Konfigu-rationen mit detaillierten Bauvor-schriften abdecken kann. Daherhaben die amerikanischen undeuropäischen Zulassungsbehör-den zumindest im Bereich kleine-rer Flugzeuge die traditionellenVorschriften durch ein relativschlankes Set an Leistungszielenersetzt. Dies stellt einen Paradig-menwechsel weg von einer ent-wurfsbasierten, hin zu einer leis-tungsbasierten Zulassung hin dar –eine kleine Revolution für sich.Insbesondere die amerikanische

direkt durch die Zulassungsvor-schriften beantwortet. Aufgrundder vielen disruptiven Neuerun-gen und der radikal unterschied-lichen Konfigurationen sind jetztneue Wege erforderlich, um dieseFragestellungen richtig zu adres-sieren.Der Lehrstuhl für Flugsystem-dynamik der Technischen Univer-sität München bietet neue Vorge-hensweisen und Werkzeuge, umbereits in frühen Projektstadieneinen hohen Reifegrad sicherzu-stellen, eine faktenbasierte Vali-dierung der Anforderungen so-wie eine kontinuierliche undnachverfolgbare Verifikation dererkorrekten Umsetzung und Erfül-lung über den Entwicklungspro-zess hinweg. Die Werkzeugkettebasiert dabei auf der MathWorksSoftwarefamilie sowie SIEMENSPolarion zur Anforderungserfas-sung, erweitert um zusätzlicheLösungen zu Konfigurationskon-trolle, Verifikation, Hardware-in-the-Loop Test und kontinuierli-cher Integration. Die Methodikund deren Umsetzung befindensich in einem hohen Reifestadiumund werden gegenwärtig in meh-reren, realen industriellen Ent-wicklungsprojekten eingesetzt.Erster Kernbestandteil ist dieNutzung von Simulation – an die-ser Stelle ist sofort der Aufschreizu erwarten „Aber das machtdoch jeder!“. Die Besonderheitist, dass nicht ein Entwurf fürein reales physikalisches System

17TUM München

FAA erkennt sehr proaktiv In-dustriestandards als zulässige Er-füllungskriterien voran und er-höht damit die Geschwindigkeitund Agilität, mit der die Luftfahrtdem Stand der Technik in ande-ren Bereichen folgen kann.Dies bedeutet jedoch auch, dassman sich nicht länger auf dieLernkurve aus vergangenen Flug-zeugprojekten verlassen kann, wasviele Fragen aufwirft – Was sinddie richtigen Anforderungen? –Sind diese konsistent, vollständig,eindeutig und richtig? – Wie mussich mein System entwerfen? – Wiekann ich nachweisen, dass meinekonkrete Umsetzung die Erfül-lung der Leistungsanforderungengarantiert erfüllt?Aufgrund des evolutionären Fort-schritts in der Vergangenheit wur-den diese Fragen durch Erfahrun-gen aus früheren Projekten sowie

simuliert wird, sondern das anfor-derungskonforme Wunschverhal-ten des zu entwickelnden Systemsin ausführbarer Form – und zwarbevor die Systementwicklung be-ginnt. Mit Hilfe dieser Modellelässt sich etwa validieren, obAnforderungen, die in ihrer tex-tuellen Formulierung unabhängigscheinen, untereinander wirklichwiderspruchsfrei und kompatibelsind. Sie erlauben eine viel intui-tivere und anschaulichere Bewer-tung der Anforderungen als eineauf Erfahrung beruhende Über-prüfung von deren in Textform.Daraufhin können diese ausführ-baren „Dynamischen Vorgabemo-delle” und „Modelle zur Untersu-chung der Anforderungserfül-lung“ herangezogen werden, umharte, quantitative Anforderungenan das Gesamtsystem, seine Sub-systeme, Komponenten und Ein-zelteile abzuleiten – etwa an dieerforderliche Bandbreite undStellgeschwindigkeit der Aktuato-ren. Um frühzeitig Schwächenund Fehler in den Anforderungenund Entwürfen aufzudecken, wer-den zwei Methoden herangezo-gen – die Subsetsimulation unddie Konteroptimierung. Hierbeiwird davon ausgegangen, dassleistungsbasierte Anforderungen inForm von zulässigen Überschrei-tungswahrscheinlichkeiten für Grenz-werte formuliert werden.Die Subset Simulation ist einestochastische Propagationsmetho-de, die unter Verwendung vonImportance Sampling die Anzahlan Stichproben, die im Vergleichzu einer klassischen Monte-Carlo-Simulation erforderlich ist,um gültige Vorhersagen für kleineWahrscheinlichkeiten bei gleicherrelativer Standardabweichung zutreffen, drastisch reduziert. Hier-zu wird das Ereignis mit erwarte-ter kleiner Eintrittswahrschein-lichkeit für das Zielereignis ineine Kette von bedingten Wahr-scheinlichkeiten aufgespalten, fürdie jeweils der Eintrittsbereich fürdas Zielereignis künstlich erwei-

tert wurde. Dieses Verfahren eig-net sich besonders für die Analyseunsicherer Systeme, für die dieVerteilungen der beitragendenParameter bekannt sind. DerLehrstuhl für Flugsystemdynamikder TU München hat diese, in

anderen Wirtschafts- und Wis-senschaftsbereichen wie derFinanz- und Versicherungsmathe-matik oder dem Bauingenierwe-sen (Sicherheits- und Risikoanaly-sen) weit verbreitete und akzep-tierte, Methode als erster in derLuftfahrt angewandt.Die Konteroptimierung verwen-det Methoden der Optimalsteue-rungstheorie, um für ein gegebe-nes System real mögliche Steuer-und Störverläufe so zu erzeugen,dass absichtlich Anforderungen

verletzt werden. Basis hierfür istdas Optimalsteuerungswerkzeugfalcon.m des TUM Lehrstuhls fürFlugsystemdynamik, das auf derLehrstuhlhomepage zum Down-load zur Verfügung steht. Es wan-delt Optimalsteuerungsprobleme

mittels Diskretisierung durchvolle Kollokation in ein gewöhnli-ches Optimierungsproblem um.Fehlerbäume und Minimalschnittewerden für Logiken und Zustands-automaten durch das Lehrstuhl-werkzeug ExCuSe automatisch er-zeugt. Hierfür werden die Fähig-keiten des MathWorks SimulinkDesignVerifier herangezogen, dereinen „Eigenschaftsbeweiser“ be-inhaltet.SIMPOL, ein weiteres zumDownload auf der Lehrstuhl-

18 TUM München

homepage angebotenes Werk-zeug, stellt bidirektionale Nach-verfolgbarkeit zwischen Entwick-lungsartefakten in POLARIONals Anforderungsmanagementsoft-ware und der MathWorks Werk-zeugkette sicher. Auch der Simu-link Test Manager wird hierbeiextensiv genutzt.Für Hardwar-in-the-Loop Simu-lationen wird ein auf der Tech-SAT ADS2 basiertes System ver-wendet, das vollständig in denEntwicklungsprozess eingebettetist. Jenseits der Stimulation vonDatenbussen sowie analogen unddiskreten Signalen, können Mehr-konstellations- und Mehrfre-quenz-GNSS Systeme in Echt-zeit ebenso stimuliert werden, wiestatische und dynamische Druck-messungen. Zur Charakterisie-rung und Kalibrierung von Inerti-alsystemen ist ein Drehtisch ver-fügbar.Der gesamte Entwicklungsprozessist in einen auf GIT basierendenRahmen zur kontinuierlichen In-tegration eingebettet.Die Umsetzung softwarebasierterFunktionen erfolgt in einem andie RTCA DO-178C und ihreSupplemente angelehnten Pro-zess. Eine Vielzahl automatisier-ter Überprüfungen hilft dabei, dieEinhaltung der Standards sicher-zustellen.Die Verwendung inkrementellernichtlinearer dynamischer Inver-sion macht sich bei der Entwick-lung von Flugregelungsfunktio-

nen die Verfügbarkeit dynami-scher Vorgabemodelle zu Nutze.Es handelt sich hierbei um einemoderne Regelungsmethode, diesich gegenüber Unsicherheitensehr robust zeigt und die dennochdie Bestimmung klassischer linea-rer Stabilitätsmetriken erlaubt.Die Reglerstruktur setzt sich ausReferenzmodell, Feherldynamik-regler und Steuereffektorenzu-ordnung zusammen. WeitereSchritte und Elemente sind dieBestimmung der Reglerparametersowie der Entwurf der übergeord-neten Elemente bestehend ausBetriebsartensteuerung, Überwa-chung und Signalauswahl.Die Testfälle und –bedingungensowie die Modelle zur Anforde-rungsüberprüfung, die bereits zuBeginn bei der Anforderungsdefi-nition festgelegt wurden, werdenkonsistent über den gesamtenEntwicklungsprozess verwendet –von der Anforderungsvalidierungüber die Verifikation in verschie-denen Entwurfsstadien (Prototypauf Modellebene, Quelltext, Pro-zessor-in-the-Loop Simulation,Hardware-in-the-Loop Simulati-on, Flugzeug-im-Loop Simulati-on) bis hin zum Flugversuch. DieNachverfolgbarkeit und Verknüp-fung zwischen textuellen Anforde-rungen, in Modellen zur Anfor-derungsüberprüfung formalisiertenAnforderungen, Funktionsumset-zung, Testfall, -bedingung und–rahmen sowie –ergebnis wird vonSIMPOL bewerkstelligt.

Mehr als 30 Ingenieure in ver-schiedenen Karriere- und Erfah-rungsstadien aus vielen Ländernder Welt unterstützen uns amTUM Lehrstuhl für Flugsystem-dynamik den oben beschriebenenEntwicklungsprozess umzusetzen.Aktuelle Anwendungen umfassenunter anderem unbemannteTransitionsflugzeuge, bemannteElektrosenkrechtstarter sowie be-mannte Flächenflugzeuge unter-schiedlicher Größe und Ma-növrierfähigkeit. Die große Zahlan Flugversuchen mit unbemann-ten Transitionsflugzeugen hat ge-holfen eine große Lernkurve auf-zubauen.Aufbauend auf den hier vorge-stellten Methoden und Prozes-sen bietet der Lehrstuhl fürFlugsystemdynamik der Techni-schen Universität München ein-zigartige Fähigkeiten bei derSpezifikation und Entwicklunginnovativer Funktionen für neu-artige Flugsysteme. Besondersdann, wenn aufgrund disruptiverTechnologien, Konzepte undKonfigurationsansätze keine Er-fahrungen verfügbar sind, hilftder angebotene, quantitative undphysikalisch getriebene ProzessEntwicklungsrisiken zu verrin-gern. Darüber hinaus unterstützter die gesamte Systementwick-lung von der Anfangsspezifika-tion bis zum Flugversuch.

Prof. Dr.-Ing.Florian Holzapfel

Autor:

Lehrstuhl für Flugsystemdynamik /Institute of Flight System DynamicsTechnische Universität München

Boltzmannstraße 1585748 GarchingTel.: +49 (89) 289-16081Fax: +49 (89) 289-16058e-Mail: Florian.Holzapfel@tum.de

19TUM München

Die Quantum-Systems GmbHwurde 2015 in München gegründetund hat sich auf die Entwicklungund Produktion von automatischen,elektrischen vertikal start- und lan-defähigen Drohnen (eVTOL) fürden zivilen Einsatz spezialisiert.Mehr als 40 Mitarbeiter arbeitenintensiv daran, Reichweite undelektrische Effizienz mit der Fähig-keit zum vertikalen Start und Lan-den ohne zusätzliche Ausrüstungzu kombinieren.CEO Florian Seibel: „Unsere Lei-denschaft ist die kontinuierliche Ent-wicklung von unbemannten Flug-zeugen. Mit unseren Komplettlö-sungen können Ertragssteigerungenin der Landwirtschaft, Planungssi-cherheit bei Infrastrukturvorhabensowie großflächige Inspektionenproblemlos realisiert werden.“

Die eVTOL Fixed Wing UAVsvon Quantum-Systems vereinen dieVorteile von Hubschraubern undFlugzeugen in einem neuen inno-

vativen Flugzeug. Es hat sowohldie komfortable Handhabung einesHubschraubers als auch die ausge-feilte Aerodynamik eines Flugzeugs.Die Systeme sind daher bis zu 100-mal effizienter als herkömmlicheMulti-Copter-Drohnen, aber eben-so einfach zu steuern.

Die Flugzeuge bieten eine raumspa-rende und sichere Möglichkeit, auchin den schwierigsten Bereichen zustarten und zu landen. Hohe Nutz-lasten für eine Vielzahl von Senso-

ren (RGB-, LiDAR- und NDVI-Kombinationen) sowie die langlebi-ge und effiziente Konstruktion bie-ten eine ideale Plattform für denprofessionellen Einsatz. Ob land-wirtschaftliche Forschung (z.B.Pflanzengesundheit), industrielleInspektion (z.B. Pipelines oderGefahrenbereiche wie Altlasten inTschernobyl), volumetrische Hal-denberechnungen oder Sicherheits-und Überwachungsmissionen - dieEinsatzbereiche sind vielfältig.Quantum-Systems bietet zweiModelle mit dieser Technologie an.Das Tron UAV hat eine maximaleNutzlast von 2 kg und die Trinity /Trinity F9 UAV, die kleinereSchwester, bietet 550 g Nutzlast fürverschiedene Sensorkonfigurationen.Das Design ermöglicht Flugzeitenvon bis zu 90 Minuten pro Batterie-ladung. Dank der proprietären Mis-sionsplanungssoftware QBase ist dieVorplanung der Mission einfach undprozessorientiert. Durch die idealeAbstimmung von Hard- und Soft-ware kann eine enorme Flächenleis-tung erreicht werden, wodurch

Drohnen„Made in Germany“

von Quantum-Systems

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Quantum-Systems Tron UAV mit LiDAR scanner Konfiguration

Einzigartiges Merkmal –eVTOL Fixed-Wing-System

Trinity UAV im Streckenflug über Bayern

wesentlich größere Areale beflogenwerden können, als dies mit her-kömmlichen Multikoptersystemender Fall ist.In kürzester Zeit können somitverschiedenste räumlich relevanteDaten erfasst werden.„Das geistige Eigentum an unsererHard- und Software ist unabhängigvon Produkten Dritter und ermög-licht es uns, das Gesamtsystem fürdie Bedürfnisse unserer Kunden zuoptimieren“, bestätigt Florian Seibel.Im Herbst 2018 brachte Quantum-Systems eine verbesserte Version,die Trinity F9, auf den Markt.Dieses Modell ist auf den erstenBlick identisch mit dem Basismo-dell, verfügt aber über Post-Pro-cessing-Kinematiks (PPK), was esdem Bediener ermöglicht, dieGenauigkeit des GPS-Signals auf2-5 cm zu erhöhen, verglichenmit der Standard-GPS-Genauig-keit von ca. 1-3 Metern.Zusammen mit der Trinity F9wurde ein Update für die Missions-planungssoftware QBase veröffent-licht und erweitert den Funktions-umfang um eine Live Air TrafficVisualisierung, um zivilen Flugver-kehr darzustellen. Diese Funktionerhöht das Situationsbewusstseindes Drohnenpiloten während desFluges. Insbesondere bei Einsätzenaußerhalb der Sichtlinie (BVLOS)ist diese Funktion zwingend erfor-derlich, um einen sicheren UAV-Betrieb zu gewährleisten.Auch finden lasergestützte Senso-ren, sogenannte LiDAR Scanner,immer häufiger Verwendung imDrohnenbereich. Bekannt aus demAutomotive-Sektor werden dieseSensoren bei allen Aufgaben nach-gefragt bei denen es auf detailliertePunktwolken im Raum ankommt.So kann beispielsweise ein Bodenre-lief unter dichtester Vegetation zen-timetergenau binnen weniger Minu-ten kartiert werden (gleiches gilt bei-spielsweise auch für Industrieanla-gen wie Pipelines oder Stromtras-sen). Gerade das Tron UAV bedienthier erfolgreich eine Nische, dainnerhalb eines einzigen Fluges an

21Quantum-Systems GmbH

die 900 Hektar große Gebiete er-fasst werden können. Größe undGewicht der Sensorik stellen beson-dere Herausforderungen an dasUAV und der Tron ist hier konkur-renzlos in seiner Klasse was Flugzeitund Transportsicherheit des teurenEquipments angehen.Die Produkte sind bereits welt-weit verfügbar und Handelspart-ner erhalten eine umfassendeProduktschulung und Support,um ihre Kunden unterstützen undberaten zu können.Neue potenzielle Vertriebspartnersind eingeladen, sich im Rahmeneines sogenannten „Demo-Tages“aus erster Hand über die Produk-te der Quantum-Systems GmbHzu informieren.

Details finden Sie unter www.quantum-systems.com

CEO & Gründer der Quantum-Systems GmbH Florian Seibel

Firmenprofil:

Geschäftsbereich: Vollelektrischesenkrecht start- und landefähigeDrohnen

Gründungsjahr: 2015

Angestellte: > 40

Umsatz 2017: 1.2 mil Euro

Firmenadresse:Quantum-Systems GmbHSonderflughafen OberpfaffenhofenFriedrichshafener Str. 282205 Gilching, Germany

E-Mail: info@quantum-systems.comwww.quantum-systems.com

In nun mehr 36 Jahren hat sich dasin zweiter Generation, inhaberge-führte Unternehmen Volz ServosGmbH & Co. KG erfolgreich alsführender Experte für kompakte undhoch effiziente elektromechanischeAktuatoren im Weltmarkt positio-niert. Die Aktuatoren werden dankdem breit aufgestellten Produktport-folio in verschiedensten Branchen undAnwendungen eingesetzt. Das An-wendungsspektrum reicht dabei vonder Medizin- und Labortechnik, überRoboteranwendungen bis hin zuunbemannten (UAV) und bemanntenLuftfahrzeugen.

So werden mit Aktuatoren beispiels-weise die Höhen-, Seiten- undQuerruder eines UAVs, als auch dieDrosselklappen eines Verbrennungs-motors geregelt. Ein Aktuator be-steht aus einem Gleichstrommotor,einem Getriebe mit integrierter Posi-tionsrückmeldung und einer mikro-prozessorgesteuerten Regelungselekt-ronik. Durch die Verwendung vonintelligenter und modularer Firm-ware können Volz Aktuatoren auchden höchsten, individuellen Kun-denansprüchen gerecht werden.Der Einsatz bürstenloser Gleich-strommotoren sowie kontaktloserPositionserfassungssysteme mini-miert nicht nur das Ausfallrisiko,sondern auch den Verschleiß undaufwendige Wartungen.Das Unternehmen Volz Servos hatsich darauf spezialisiert seine Pro-dukte an Kundenwünsche anzupas-sen und diese bei Bedarf gemäßderen Anforderungen komplettneu zu entwickeln. So wurden inder Vergangenheit bereits ver-schiedenste Kundenlösungen reali-siert, die sowohl den Anforderun-

gen an HALE-Applikationen (High-Altitude-Long-Endurance) mit mehrals 90 000ft Flughöhe, als auch denAnforderungen in der Tiefsee mitbis zu 6000m Wassertiefe entspre-chen. Darüber hinaus wurden Ak-tuatoren mit elektromagnetischenKupplungen für Optional Pilotier-bare Flugsysteme (OPV) entwickelt.Verschiedenste Zustandsüberwa-chungssysteme ermöglichen selbstmit dem kleinsten Aktuator DA 15-Ndas Detektieren möglicher Proble-

me (wie bspw. Verschleißerschei-nungen) und können über die integ-rierte RS485- oder CAN-Schnitt-stelle konfiguriert und ausgewertetwerden. Dieses Servo wird u.a. inunbemannten Luftfahrzeugen wiedem Insitu ScanEagle® und der Tex-tron Aerosonde® eingesetzt. Auch imZipline-Projekt, welches mithilfe vonUAVs Blutkonserven in die entle-gensten Orte Rwandas liefert, wird

das DA 15-N verwendet. Mit seinerBetriebszeit von >2000h hilft es dieKosten per Flugstunde zu reduzierenund die Ausfallsicherheit signifikantzu verbessern.Die permanenten, strengen Qualitäts-kontrollen (QM nach ISO 9001:2015zertifiziert) in der Fertigung, sowiedie individuell auf den späteren Ein-satzbereich angepassten Testverfah-ren sind ein Alleinstellungsmerkmalvon Volz Servos. Diese Qualitäts-merkmale machen das UnternehmenVolz zu einem geschätzten Partnerfür global agierende Firmen, For-schungsinstitute sowie High-TechStart-Ups weltweit. Im Hinblick auf die zukünftigenHerausforderungen wurden durchden kürzlich erfolgten Umzug aneinen neuen, größeren Standort inOffenbach am Main die Produkti-onskapazitäten erheblich erweitert.So begegnet die Firma Volz Servosder wachsenden Nachfrage undunterstreicht ihre Position als Markt-führer und zuverlässiger Partner fürdie Industrie.

Volz Servos –deutscher Herstellervon Aktuatorenseit 1983

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Kontakt:

Volz Servos GmbH & Co. KG

Heinrich-Krumm-Straße 5D-63073 OffenbachTel.: +49-69-985580-0 Fax: +49-69-985580-40e-mail: mail@volz-servos.comWebsite: www.volz-servos.com

Das vielfältige Produktportfolio des Unternehmens Volz Servos findet in verschie-

densten Branchen und Anwendungen Verwendung

Kundenspezifische Aktuatoren für spezi-

elle Einsatzzwecke - Volz Servos ist darauf

spezialisiert seine Produkte nach Kunden-

anforderungen anzupassen

Wir bei der Delta System Soluti-ons GmbH sind davon überzeugt,dass die Elektrifizierung und Auto-nomie von Luftfahrzeugsystemeneine wichtige Voraussetzung fürdas Lufttransportsystem der Zu-kunft sind. Der Transport mit auto-nomen Luftfahrzeugen steckt je-doch noch in den Kinderschuhen,und frühzeitige Unfälle würden zueinem Vertrauensverlust in dieTechnologien führen und dasWachstum der Branche beein-trächtigen. Aus diesem Grund istdie intelligente Anwendung undNutzung von Sicherheits- undZuverlässigkeitsaktivitäten wichti-ger denn je.

Laut der Mitgründer und Partnervon Delta System Solutions, StuartBaskcomb: „Die Sicherheits- und Zu-verlässigkeitsmethoden selbst sind nichtkompliziert. Der intelligente Teil ergibtsich aus dem Wissen, wie man sie ambesten auf ein Produkt oder Serviceanwendet, um das Design zu optimieren,und die Kosten über den gesamten Ent-wicklungs- und Betriebslebenszyklus zuminimieren.“

Ein optimales Design erfüllt dieZertifizierung und Kundenanforde-rungen effizient ohne unnötigeElemente. Unzulänglichkeiten imDesign können (im besten Fall) zuspäten, teuren Änderungen führen,um die Einhaltung der Zertifizie-rung und der Kundenanforderungenzu erreichen. Unnötige Redundanzbedeutet unnötige Entwicklungs-und Betriebskosten. Ein intelligenterAnsatz bei Sicherheit & Zuverlässig-keit (S&Z) Einschätzung vermeidet

Überkonservatismus, darüber hinausminimiert es das Risiko böser Über-raschungen während des Betriebs.Wenn dies von jemandem mit gutenS&Z Erfahrungen durchgeführt wird,können die gewünschten Ergebnissesehr effizient erreicht werden.

Der Mitgründer und Partner vonDelta System Solutions, RobertMuirhead, ist der Ansicht, dass DeltaSystem Solutions eine gute Wahlfür jemanden wäre, der S&Z Unter-stützung sucht, weil: „Wir haben dieDelta System Solutions GmbH speziellfür die Durchführung von Sicher-heits- und Zuverlässigkeitseinschät-zung in der Luftfahrt gegründet.Unser Know-how umfasst sowohlProdukte als auch Operationen, undmit dieser ganzheitlichen Sichtweise istes möglich, das effizienteste System zuerreichen. Ein zusätzlicher Bonus ist,dass der Einsatz eines unabhängigenExperten wie uns das Design-Sicher-heit Unabhängigkeitsargument ein-deutig machen will und gleichzeitigdas hohe Qualitätsniveau unsererKunden beibehält.“

Wie können wir helfen?

Wir sind unabhängige S&Z Spezia-listen in der Luftfahrt mit einem

anerkannten Ruf durch unserenBeitrag zur erfolgreichen Zertifi-zierung einer Vielzahl von Luft-und Raumfahrt Produkten undDienstleistungen. Wir haben dieErfahrung und das Wissen, um alleAspekte Ihres Bedarfs für S&ZEinschätzung zu erfüllen. UnserExpertenservice bietet auch eineunabhängige Prüfung der vorhan-denen S&Z Analysen sowie Schu-lungen/Beratungen für Ihre eige-nen Mitarbeiter.

Für weitere Informationen und/oder um einen Termin mit einemunserer Teams zu vereinbaren, umIhre individuellen Bedürfnisse zubesprechen, senden Sie uns eineE-Mail an BeAM@delta-system-solutions.com.

Wie kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit die

Kosten über den gesamten Pro-duktlebenszyklus minimieren?

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Über uns

Das Unternehmen wurde 2013 von zweierfahrenen Ingenieuren gegründet. UnserHauptsitz befindet sich in München undwir haben ein Ingenieurbüro im Zentrumfür Luft- und Raumfahrt in Wildau bei Ber-lin. Wir sind vom TÜV ISO 9001 zertifiziertund verfügen über eine AÜG-Genehmi-gung, um unsere Mitarbeiter an Kundenin Deutschland zu vergeben.

Kontakt:

Delta System Solutions GmbHTel.: + 49 (0)1577 6370102Email:BeAM@delta-system-solutions.comwww.delta-system-solutions.com

Stuart Baskcomb

„Lilium Jet Flying (credit: Lilium GmbH)“

Die neue Herausforderung im Luft-und Raumfahrtbereich sind schnellereund preiswertere Produktion, Auto-mation, höhere Flexibilität und vorallem gesteigerte Ressourceneffizienzbei Energie- und Materialverbrauchim gesamten Herstellungs- und Nut-zungszyklus der Fluggeräte.

Für die Bewältigung dieser He-rausforderungen ist in Augsburgeines der größten Wirtschaftsför-derungsprojekte aufgesetzt. Der Augsburg Innovationsparkmit dem Technologiezentrum

Augsburg ist eine Wirtschaftsför-dermaßnahme der Stadt Augsburgund des Landkreises Augsburg, dievom Freistaat Bayern, den Wirt-schaftskammern sowie weiterenEinrichtungen unterstützt wird.

Ziel ist es, Innovationen und Tech-nologietransfer für Unternehmenin den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Leichtbau,Faserverbund, Mechatronik &Automation, Digitalisierung, Indu-strie 4.0 und Umwelt zu unterstüt-zen.

Im 70 ha großen Innovationsparkkönnen sich Technologieunterneh-men ansiedeln oder als Projekt-gruppe im 12.000 m2 großen Tech-nologiezentrum Augsburg mit For-schungseinrichtungen eng zusam-menarbeiten, um Produktionspro-zesse und Produkte zu verbessern.40 Nutzer wie Start-ups, regionaleUnternehmen und Global Playersind bereits vor Ort. Im modernen Eventbereich tausch-ten sich in den letzten 2 Jahrenschon über 15.000 Fachleute zuTechnologiethemen aus. 13 tech-nologieorientierte Forschungsein-richtungen aus den oben genann-ten Technologiefeldern sind imPark aktiv und liefern wichtigeBeiträge, um die Luft- und Raum-fahrtbranche weiter voran zu trei-ben. Genannt seien hier beispiels-weise das DLR Deutsches Zen-trum für Luft- und Raumfahrt, dasAMU Anwenderzentrum fürMaterial- und Umweltforschung,die IGCV Fraunhofer-Einrich-

tung für Gießerei-, Composite-und Verarbeitungstechnik und dasITA Institut für TextiltechnikAugsburg sowie auch die Zentra-len der bayerischen und nationa-len Clustereinrichtungen im Be-reich Carbonfasern, Umwelt,Mechatronik, Digitalisierung undLuft- und Raumfahrt. Gestützt wird die Innovations-kompetenz zusätzlich durch guteFachkräfteangebote aus Univer-sität, Hochschule, Techniker-schule und weiteren Bildungs-trägern.

Willkommen in der AugsburgAerospace Area!

DerAugsburgInnovationspark mit dem

Technologiezentrum Augsburg

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Standortfaktor Innovationskompetenz

Luftbild-Simulation Augsburg Innovationspark, Foto: © KCAP Architects & Planners

Technikumshalle im Technologiezentrum

Augsburg , Foto: © Wolfgang Hehl

Kontakt:

Augsburg Innovationspark GmbH

Wolfgang Hehl, Geschäftsführer Am Technologiezentrum 586159 AugsburgTel.: +49(0)821 80 90 30 60 E-Mail:info@augsburg-innovationspark.com www.augsburg-innovationspark.com

STANDORTFAKTOR

PRODUKTIONSKOMPETENZ

Der Wirtschaftsraum Augsburg istein führendes Produktionszentrumder europäischen Luft- und Raum-fahrtindustrie mit über 20.000Beschäftigten in 1 Stunde Fahrtzeit-distanz rund um Augsburg. Pionierewie Messerschmitt und Piccardschrieben hier Luftfahrtgeschichte. Wir bieten eine einzigartige Kon-zentration von kleinen Spezialistenund Weltmarktführern mit Kompe-tenzen für Konstruktion und Bau vonFluggeräten entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Hier entste-hen wesentliche Anteile von be-kannten Produkten, wie z.B. von derARIANE-Rakete oder von AIR-BUS- und BOEING-Flugzeugenoder komplette Fluggeräte wie beiAIRBUS HELICOPTERS.Dahinter stehen Produktionsfabri-ken, große Systemintegratoren undGlobal Player der Branche. Beson-dere Kompetenz ist im Bereich derCarbon-Faserwerkstoffe vorhanden.Hier sind Firmen wie die SGLGroup, Coriolis und PremiumAerotec, Forschungseinrichtungenwie ITA Institut für TextiltechnikAugsburg, MRM Institut für Materi-

als Resource Management undIGCV Fraunhofer-Einrichtung fürGießerei-, Composite- und Verar-beitungstechnik sowie Netzwerk-strukturen wie Carbon Compositese.V. und MAI Carbon in vielen Akti-vitäten an der Weltspitze der Kom-petenz.

STANDORTFAKTOR LUFT-

FAHRTAFFINE FLÄCHEN-

ANGEBOTE IM AIR PARK

Neben dem Augsburg Innovations-park finden luftfahrtaffine Unterneh-men auch im Augsburg Air Parkeinen idealen Standort für Produk-tion, Forschung und Büros – und daszu attraktiven Konditionen. DiesesGewerbegebiet verfügt über baurei-fe Grundstücke und ist mit ÖPNVund Glasfaser erschlossen. Direktneben dem internationalen City Air-port Augsburg können sich Firmenals Dienstleistungsunternehmen für

den Flughafen positionieren oderihre luftfahrtaffinen Produktionsun-ternehmen großzügig ansiedeln. DerAugsburger Flughafen punktet mitmaximaler Flexibilität (keine Slots),Allwettertauglichkeit (ILS) und kur-zen Wegen für den internationalenGeschäftsreise-, Wartungs- oderSchulungsflugverkehr.

STANDORTFAKTOR

LEBENSQUALITÄT

In der Region Augsburg arbeitetman nicht nur gut, sondern hier fin-det man auch beste Lebensqualitätund exzellente Zukunftsaussichtenzu attraktiven Lebenshaltungskosten. Hohe Sicherheit, intakte Natur,Staatstheater, Universitätsklinik, In-ternationale Schule, vielfältiges Kul-turangebot, multikulturelle Be-völkerung und 2000 Jahre Geschich-te befriedigen unterschiedlichsteBedürfnisse.

Kontakt:

Stadt Augsburg Wirtschaftsreferat

Rathausplatz 186150 AugsburgTel. +49(0)821-324-1550wirtschaftsreferat@augsburg.dewww.wirtschaft.augsburg.de St

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rg Air Park / Flughafen Augsburg

Foto: © Siegfried Kerpf

Augsburg Innenstadt

Foto: © Ruth Plössel

Augsburg Innenstadt

Foto: © Ruth Plössel

Faktoren, die für Augsburg sprechen

Augsburg –ein führendes

Produktionszentrum

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�Eagle�, elektrisches Lufttaxi (EVTOL) der Lilium

GmbH und Gründer-Team

�Trinity F9�, elektrisches unbemanntes Flugzeug

(UAV) Quantum-Systems GmbH

Digital vernetzt, elektrisch undautonom fliegend… so stellen sichviele die Luft- und Raumfahrtindu-strie der Zukunft vor. Mit Auto-flight X, Quantum-Systems undLilium ist Oberpfaffenhoffen be-reits heute DER Standort füre–tonomous AIR Mobility und derHotspot für die Erforschung undErprobung von Zukunftslösungen.Die Erforschung und Etablierungvon Flugtaxis ist rund um den astoPark, dem international bekanntenAviation Standort und Wiege derdeutschen Luft- und Raumfahrt,bereits Realität. Hier wird die städti-sche Mobilität der Zukunft erprobt.Der asto Park ist bei den Themendigitale, elektrische und autonomeMobilität ganz vorne mit dabei.Lilium ist mit seinem Flugtaxi aktuelldabei die dritte Dimension der Fort-bewegung zu erobern. Prof. FlorianHolzapfel von der TUM berichtet,fliegende Autos würden noch bis vorKurzem ins Reich der Science Fic-tion gehören, während heute dieersten bereits in der Luft seien. DerMarkt explodiere gerade, sagt Holz-apfel, und es herrsche eine unglaubli-che Aufbruchstimmung. „Es sind socoole Zeiten wie schon lange nichtmehr“, schwärmt der Professor.Bei der Vorstellung ihrer autonomenFluggeräte vor der BayerischenStaatskanzlei konnten Quantum-Systems und Lilium ein Zeichendafür setzen, dass Bayern zumführenden Standort für die Entwick-lung und den Bau von Flugtaxis wer-den soll. Eine Verbesserung derMobilität, da Luftverkehr sauber, bil-lig, flexibel und leise sei, und dieSchaffung zusätzlicher Arbeitsplätze

seien wichtige Themenschwerpunk-te in diesem Zusammenhang. Ineinem ersten Schritt soll in Ober-pfaffenhofen ein Testfeld für autono-mes Fliegen eingerichtet werden, woim asto Park ansässige Unternehmenihre elektronischen Fluggeräte testenwerden können. Die Vision ist, dasslangfristig Flugtaxis auch als Ergän-zung zu den öffentlichen Verkehrs-mitteln genutzt werden könnten.Während die Aero-Taxis allerdingsnoch in der Entwicklungsphasestecken, fliegen Drohnen wie dievon Quantum-Systems schondurch die Welt. In den BereichenPaketdienst, Medikamententrans-port in entlegene Gebiete undSchädlingsbekämpfung über Plan-tagen in Malaysia leisten sie schonwertvolle Dienste.Der asto Park und der Forschungs-flughafen im Südwesten von Mün-chen sind auch offiziell wieder derHotspot der Luft- und Raumfahrt, sodas Bundesverkehrsministerium beider Vorstellung des Luftverkehrs-konzepts Oberpfaffenhofen als einender zwölf national bedeutsamenFlughäfen. Innovative Technologiender Luft- und Raumfahrt, Satelliten-navigation, IT, Maschinenbau, Ro-botik und Automotive werden hierentwickelt sowie produziert und essind mittlerweile ca. 8 000 zukunfts-fähige Arbeitsplätze entstanden. Im asto Park werden gleichermaßenjunge Anwenderfirmen wie etablier-te Technologieunternehmen, die dieDynamik des Standortes nutzen undihre Aktivitäten bündeln wollen,angesprochen. In unmittelbarerNachbarschaft zum internationa-len Luftfahrtkonzern RUAG,

dem Satellitenbauer OHB und demDLR mit seinem Galileo Kontroll-und Robotikzentrum haben sich imasto Park über 80 Technologieunter-nehmen angesiedelt. Die internatio-nal arbeitenden Unternehmen imasto Park sind neben den bereits ge-nannten der ESA Inkubator, dieFlugzeugbauer Dornier-Seawings,Telespazio, OHB sowie auch Un-ternehmen wie Diehl Aviation,Dassault Systèmes, Microchip, SII,Mynaric, Valeo, Vectoflow, pro-beam und Coherent.

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ASTO Aerospace & Technology ParkGmbH

Friedrichshafener Straße 5D-82205 GilchingPhone.: +49 89 38 66 55 – 0Fax: +49 89 38 66 55 – 22eMail: info@astopark.de

Dr. BerndSchulte-Middelich

GeschäftsführenderGesellschafter

Dipl.-Ing.Ekkehart Fabian

GeschäftsführenderGesellschafter

Kontakt:

asto Park Campus of Technology

Die Aircraft Electronic EngineeringGmbH (AEE) ist ein zertifizierterEntwicklungs-, Herstellungs- undWartungsbetrieb für Avionik Systeme. Im Zuge der aktuellen Entwicklungund der Bestrebungen hin zumautonomen Fliegen, hat die AEEgemeinsam mit weltweit agierendenLuftfahrtunternehmen und in engerZusammenarbeit mit Spezialistender TU München gestützt durch einFörderprojekt des DLR ein Autopi-lotensystem entwickelt.Von diesen Systemen und demKnow-how der AEE GmbH konn-ten bereits Firmen wie RUAG, Lili-um, AutoflightX, Grob SE und vieleweitere profitieren. Die Autopilotensysteme, hauptsäch-lich bestehend aus Flight ControlComputer und Data ConcentratorUnit, lassen sich kundenspezifischund unkompliziert modular erwei-tern. Das System kann bspw. mit ver-schiedenen Displays, einem ModeControl Panel und einem Safety PilotMonitoring Panel ergänzt werden.Der Flight Control Computer kanndank seiner high-performance Com-puting-Plattform gleichzeitig übermehrere Schnittstellen kommuni-zieren.

Das Mode Control Panel ermöglichtes der Crew individuell zu entschei-den, welche Teile des Flugzeugs au-tomatisch gesteuert werden sollen.Das in der Firma vorhandene Know-how ermöglicht es dabei jederzeit auf

individuelle Kundenwünsche ein-zugehen. So können bspw. ver-schiedene Schnittstellen implemen-tiert und konfiguriert werden.

Daneben verfügt die AEE GmbHüber zahlreiche weitere Produkte,die aus der jahrelangen Spezialisie-rung auf elektronische Detail- undKomplettlösungen hervorgingen.Dabei liegt der Schwerpunkt derAEE GmbH in der auftragsbezo-

genen Entwicklung und Projekt-abwicklung im gesamten Bereichder Avionik.

Die AEE GmbH engagiert sichzudem in diversen Forschungspro-jekten u.a. mit der Entwicklungeines akrobatikfähigen, zuverlässi-gen und kostengünstigen Electro-nic Standby Instruments oder einesEngine Data Monitors.Dabei arbeitet die AEE GmbHstets mit namhaften Firmen derBranche zusammen.

Projektmanagement/ -planungKonzept- und ProjektdefinitionEntwicklung und ForschungKomplettlösungenZertifizierung und Zulassungnach RTCA DO 160G undDO 178CPrototypenentwicklungEinzel- und SerienfertigungTraining und DokumentationService und Kundenbetreuung

EASA Part 145(Ref.No.DE.145.0202)EASA Part 21G(Ref.No.DE.21G.0054)EASA Part 21O DIN EN ISO 9001:2015

AEE GmbH – Spezialist für

Autopilotensysteme

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Umfangreiche Produktpalette

Leistungen

Zertifizierung

Forschungsprojekte

Mode Control Panel – ermöglicht es der Crew auszuwählen, welche Teile des Flugs

automatisch gesteuert werden

Flight Control Computer. Kann über ver-

schiedene Schnittstellen erweitert werden

Contact:

AEE Aircraft Electronic EngineeringGmbH

Starnberger Str. 182229 Seefeld/Drößling, GermanyPhone: +49(0)8152-9932-12E-Mail: jan-lukas.hamm-riff@aee-gmbh.dewww.aee-gmbh.de

Der Verkehr der Zukunft wird sichwohl nicht mehr ausschließlich aufder Straße abspielen. Bald wird auchdie Luft, die „dritte Dimension“, ver-stärkt genutzt werden. Schon jetztgibt es leistungsfähige Drohnen. DassFluggeräte eine neue, effektive Formder Mobilität darstellen, scheintlogisch. Ingolstadt und die Regionsetzen genau an diesem Punkt an. ImRahmen der Digitalisierungsstrategiewurde vom Stadtrat bereits imFebruar dieses Jahres einstimmigbeschlossen, als Pilotstadt Testfelderfür verschiedene Formen der digita-len Mobilität bereitzustellen. Zusam-men mit dem Freistaat Bayern, denLandkreisen der Region und zahlrei-chen Partnern aus Industrie und For-schung nimmt Ingolstadt an der EU-Initiative „Urban Air Mobility“ teil.Das Ziel: die städtische Mobilität derZukunft erproben.

Die von der Europäischen Kommis-sion getragene Initiative „Urban AirMobility“ (kurz „UAM“) will inpraktischen Studien den Einsatz vonFluggeräten für die urbane Mobilitäterforschen. In Modellversuchen solluntersucht werden, welche Einsatz-gebiete sinnvoll sind und wie regu-latorische Rahmenbedingungen aufeuropäischer und nationaler Ebenegestaltet werden müssen. Hierbeisoll die Bevölkerung in die Machbar-keitsstudien aktiv einbezogen unddie Belange hinsichtlich Lärm und

Sicherheit mitberücksichtigt werden.Vorstellbar wäre die Erprobung inverschiedenen Bereichen, die derÖffentlichkeit einen unmittelbarenNutzen bieten. Etwa im Rettungs-wesen, für den Transport von Blut-konserven und Organen, im Bereichder öffentlichen Sicherheit und Ver-kehrsbeobachtung oder in der Perso-nenbeförderung („Flugtaxi“).

Ingolstadt eignet sich als Testfeld für„UAM“ auf vorbildliche Weise. DieStadt verfolgt mit ihrer Digitalstrate-gie einen ganzheitlichen Ansatz.Neben der „Urban Air Mobility“laufen in Ingolstadt derzeit zahlrei-che Projekte rund um die Digita-lisierung an – unter anderem inden Bereichen Autonomes Fahren,Künstliche Intelligenz, Wissenschaftund Forschung, Medizin und Bio-technik sowie Wirtschaft und Han-del. Ingolstadt bietet aber auch her-vorragende infrastrukturelle Voraus-setzungen. Mit Audi und Airbussind zwei große, global agierendeMobilitätsunternehmen ansässig.Hinzu kommen auch zahlreichemittelständische Firmen. Die Tech-nische Hochschule und das geplanteFraunhofer Anwendungszentrumbilden ein funktionierendes For-schungsnetzwerk. Mit dem Flug-hafen Ingolstadt-Manching gibt eseinen Flugplatz für mögliche Versu-che und Testreihen direkt vor den

Stadttoren. In unmittelbarer Nähedazu, soll künftig auch das „brigk-AIR“, eine Dependance des Ingol-städter Digitalen Gründerzentrums„brigk“, eröffnet werden. Beim„brigkAIR“ wird es speziell um dieMobilität in der dritten Dimensiongehen. Ingolstadt kann auch mit sei-ner zentralen Lage punkten. Allebayerischen Großstädte liegen im100-Kilometer-Radius um die Stadtund somit innerhalb der Reichwei-te eines Flugtaxis. Neben denFlugstrecken in Stadt und Region istdiese zentrale Erreichbarkeit andererGroßstädte ein wichtiges Kriterium.„Ingolstadt ist immer bereit, neueund vielversprechende Technologi-en auszuprobieren, um die Lebens-qualität der Bürger zu verbessern.Ein Modellversuch für Flugtaxispasst hervorragend zu uns undschärft unsere Ausrichtung als bun-desweites Zentrum für die Erpro-bung digitaler und autonomer Mobi-lität. Wir unterstreichen damit ein-mal mehr unseren Anspruch alsführender Standort für Industrie, Ent-wicklung und Forschung“, erklärtOberbürgermeister Christian Lösel.

Die UAM-Initiative wird angeführtvon Airbus und Audi, mit der Be-teiligung von Eurocontrol und derEuropäischen Agentur für Flug-sicherheit. Im Bayerischen Wirt-schaftsministerium in Münchenwurde im Juni 2018 eine Absichtser-

Testfeldfür

Flugtaxis

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Ingolstadt beteiligt sich mit über 40 Partnernam Projekt „Urban Air Mobility“

Verschiedene Einsatzbereiche

BesteStandortvoraussetzungen

Über 40 Partner

klärung („Manifesto of Intent“)unterschrieben. Neben IngolstadtsOberbürgermeister Christian Löselgehörten unter anderem Vertreterder Europäischen Kommission, derbayerischen Staatsregierung und derumliegenden Landkreise zu denUnterzeichnern. Außerdem wirkenvon Anfang an weitere namhafteEinrichtungen und Unternehmenmit: Das Deutsche Zentrum fürLuft- und Raumfahrt, FlughafenMünchen, Fraunhofer Anwendungs-zentrum, Klinikum Ingolstadt, Tech-nische Hochschule Ingolstadt undKatholische Universität Eichstätt-Ingolstadt. Inzwischen haben sichzahlreiche weitere Partner dem Pro-jekt angeschlossen (insgesamt 34, sieheInfokasten). Auch weiterhin sind alleUnternehmen, Wissenschaftsein-richtungen und Verbände, die sich andem Projekt beteiligen möchten,herzlich eingeladen sich zu melden(E-Mail: uam@ingolstadt.de).

Bereits einen Tag nach der Unter-zeichnung des „Manifesto of Intent“in München hat die Bewerbungweitere prominente Unterstützung

von geringer Fläche. Wir könnennicht alle Straßen sechs- oder acht-spurig ausbauen. Deshalb gehörenzur Mobilität der Zukunft natürlichFlugtaxis, und zwar zu einemerschwinglichen Tarif.“ „Vernetzte,elektrische und autonom fahrendeAutos machen den Verkehr inStädten komfortabler, sauberer undsparen Platz – das bedeutet mehrLebensqualität für die Menschen.Mobilität in der dritten Dimensionkann hier in Zukunft einen wertvol-len Beitrag leisten“, unterstreichtder amtierende Audi-Vorstandsvor-sitzende Abraham Schot. „Wir be-grüßen das Engagement der StadtIngolstadt sehr und unterstützen dieEntwicklung der Region zum Test-feld für Flugtaxis“, sagt Schot. DieStadt Ingolstadt arbeitet mit Audiunter anderem auch beim autono-men Fahren eng zusammen.

Die Stadt Ingolstadt wird die He-rausforderungen der Digitalisierungaber nicht alleine angehen, sonderngemeinsam mit den Landkreisen derRegion 10. Der PlanungsverbandRegion Ingolstadt hat sich in seiner

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erfahren. In Berlin haben Bundes-verkehrsminister Andreas Scheuer,die Staatsministerin für Digitalisie-rung, Dorothee Bär, Abraham Schotvon Audi sowie Grazia Vittadini vonAirbus gemeinsam mit Oberbürger-meister Christian Lösel und demBundestagsabgeordneten ReinhardBrandl eine weitere Erklärungunterschrieben. Bundesverkehrsmi-nister Andreas Scheuer dazu:„Deutschland ist Luftfahrtpionier-land. Flugtaxis sind längst keineVision mehr, sondern der Take-offin eine neue Dimension der Mobi-lität. Sie eröffnen komplett neueMöglichkeiten, etwa für den Kran-kentransport in Städten und Bal-lungsräumen. Und sie sind eine Rie-senchance für Unternehmen undjunge Start-Ups, die heute schonsehr konkret und erfolgreich dieEntwicklung vorantreiben. Mit derErprobung im Realbetrieb erkenntund nutzt Ingolstadt diese Chancen– im Sinne eines starken Innovati-onsstandorts.“ Auch StaatsministerinDorothee Bär, Beauftragte der Bun-desregierung für Digitalisierungunterstreicht die Bedeutung desModellprojekts: „Im weltweitenVergleich ist Deutschland ein Land

In Berlin haben Ingolstadts Oberbürgermeister Christian Lösel, der Bundestagsabgeordnete Reinhard Brandl, Grazia Vittadini von Airbus,die Staatsministerin für Digitalisierung, Dorothee Bär, Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer und Abraham Schot von Audi einegemeinsame Erklärung für „UAM“ unterschrieben. Foto: BM Verkehr

„Komplett neueMöglichkeiten“

Gemeinsammit den Landkreisen

Verbandsversammlung dafür ausge-sprochen, eine Modellregion fürDigitalisierung zu werden. Die StadtIngolstadt und die Landkreise Eich-stätt, Neuburg-Schrobenhausen undPfaffenhofen möchten gemeinsamdie Voraussetzungen schaffen, eineDigitalisierungs-Region zu etablie-ren. Oberbürgermeister ChristianLösel betont: „Ich bin der Region,den Landräten und Landkreisensehr dankbar, dass sie mit uns diesenWeg in die Modellregion Digitali-sierung gehen!“ Der Staatssekretärim Wirtschaftsministerium undfrühere Landrat des LandkreisesNeuburg-Schrobenhausen, RolandWeigert, sagt: „Der MegatrendDigitalisierung hat die gleiche revo-lutionäre Wirkung wie seinerzeit dieErfindung der Dampfmaschine.Wollen wir den Wohlstand und dieSicherheit der Region für dieZukunft erhalten, ist die Qualifizie-rung der Kompetenz in SachenDigitalisierung von strategischerBedeutung. Und deshalb ist dieseInitiative für die Modellregion Digi-talisierung auch alternativlos.“ AntonKnapp, Landrat des LandkreisesEichstätt, erklärt: „Die Bewerbungfür das Projekt ´Urban Air Mobility´zeigt, wie gut wir in der Region auf-gestellt sind. Wir sollten diese Auf-bruchsstimmung nutzen und alle

Initiativen bündeln, vernetzen undgemeinsam tragen.“ Auch MartinWolf, Landrat des Landkreises Pfaf-fenhofen betont: „Die entscheiden-de Frage wird sein, wie unsere Regi-on auf dem hohen Niveau, auf demwir heute sind, bleiben kann. Nochgibt es in Bayern keine Digitalisie-rungs-Region, wir haben die Chan-ce, hier eine Pionierrolle einzuneh-men. Es ist entscheidend, dass wirdie Initiative als ganze Regiongemeinsam angehen.“

In der ersten Phase (Juni/Juli 2018)haben sich zunächst die interessier-ten Projektpartner gefunden. Diezweite Phase begann anschließend

mit einem Kick-off-Workshop(Ende Juli 2018), in dem alle Betei-ligten erstmals über ihre unter-schiedlichen Vorstellungen spra-chen. Hier ging es nun darum, kon-krete Anwendungsbeispiele zu fin-den und die nötigen Strukturensowie rechtlichen und technischenVoraussetzungen für ihre Umset-zung zu schaffen. An dem Kick-Off-Workshop nahmen rund 70Vertreter von etwa 40 Unterneh-men, Institutionen und Organisatio-nen teil. Bei diesem Treffen wurdenauch mehrere Arbeitsgruppen struk-turiert („Infrastruktur und Technik“,„Strategie und Wirtschaft“, „UseCases und Öffentlichkeitsarbeit“).Im Oktober trafen sich alle Beteilig-ten erneut und informierten sichüber erste Zwischenergebnisse undbesprachen das weitere Vorgehen.Am Ende der zweiten Phase soll einKonzeptpapier stehen, das alle offe-nen Fragen hinsichtlich Routen,Finanzierung, Sicherheit, Lärm,Genehmigungen, etc. klärt. Biswann das der Fall sein wird, kannheute noch nicht abgeschätzt wer-den. Erst anschließend wird ent-schieden, ob dieses theoretischeKonzept in einen praktischenModellversuch (= dritte Phase)münden wird oder nicht.

Auf der „Drone Week“ in Amster-dam haben Audi, Airbus und Ital-design Ende November erstmals ihr„Pop.Up Next“-Projekt im Einsatz

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In Amsterdam wurde Ende November das gemeinsame Flugtaxi-Projekt von Audi, Airbusund Italdesign erstmals in Aktion gezeigt. Foto: Audi

Unterzeichnung des Manifesto of Intent im Juni 2018 in München: Der Leiter und Koordi-nator der Initiative Dr. Vassilis Agouridas, Bundestagsabgeordneter Reinhard Brandl,Ingolstadts Oberbürgermeister Dr. Christian Lösel, die bayerische WissenschaftsministerinProf. Dr. Marion Kiechle, Bayerns Wirtschaftsminister Franz Josef Pschierer, Innenstaats-sekretär Gerhard Eck, Verkehrsstaatssekretär Josef Zellmeier. Foto: STMWI

Testflug in Amsterdam70 Teilnehmer beim Kick-Off

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gezeigt. Das neuartige Flugtaxi-Konzept kombiniert ein selbstfah-rendes Elektroauto mit einer Passa-gierdrohne. Beim ersten öffentli-chen Testflug hat das Flugmoduleine Passagierkapsel zielsicher auf

der Fahrzeugplattform abgesetzt.Diese fuhr anschließend autonomvom Testgelände. Noch handelt essich dabei um ein 1:4-Modell. Dochschon im nächsten Jahrzehnt könn-ten Audi-Kunden einen komfortab-

len und effizienten Flugtaxi-Servi-ce in Großstädten nutzen – multi-modal, in der Luft und auf derStraße. Die Stadt Ingolstadt hatdie „Drone Week“ auch dazugenutzt, die Ingolstädter Initiativeund die geplanten Projekte demFachpublikum zu präsentieren undvorzustellen.

Hans MeierStadtdirektor

Kontakt:

Stadt IngolstadtDirektorium

Rathausplatz 285049 IngolstadtTel: +49 841 3 05-20 00uam@ingolstadt.deingolstadt.de/uam

Projektpartner der Initiative „Urban Air Mobility“in Ingolstadt (alphabetische Reihenfolge)• Airbus

• Airbus Gesamtbetriebsrat

• Audi AG

• Audi AG Gesamtbetriebsrat

• Bauhaus Luftfahrt

• Bayerischer Städtetag

• Bayerisches Rotes Kreuz

• Bayerisches Staatsministerium

für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie

• Bayerisches Staatsministerium

des Inneren, für Sport und Integration

• Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst

• Bayerisches Staatsministerium

für Wohnen, Bauen und Verkehr

• BEE appliance GmbH

• BFFT aeromotive GmbH

• brigk – Digitales Gründerzentrum Ingolstadt

• Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur

• Bundeswehr – Wehrtechnische Dienststelle

• Deutsche Bahn AG

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

• DGB Stadtverband Ingolstadt

• EASA – Europäische Agentur für Flugsicherheit

• Eurocontrol

• European Innovation Partnership on

Smart Cities und Communities

• Flughafen München

• Globe UAV GmbH

• Handwerkskammer für München und Oberbayern

• IHK München und Oberbayern

• IMA – Flugplatz Ingolstadt-Manching

• INDRA Navia AS

• INVG – Ingolstädter Verkehrsgesellschaft

• IRMA – Initiative Regionalmanagement

• Italdesign

• Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt

• Klinikum Ingolstadt

• Landkreis Eichstätt

• Landkreis Neuburg-Schrobenhausen

• Landkreis Pfaffenhofen

• Media-Saturn-Holding

• MTU Aero Engines AG

• Quantum-Systems

• Rohde & Schwarz

• Stadt Ingolstadt

• Technische Hochschule Ingolstadt

In den kommenden Jahren wird derFlugverkehr weltweit weiter wach-sen. Umso wichtiger ist es, die be-lastenden Auswirkungen des Fliegenslangfristig weiter zu reduzieren – vorallem den CO2-Ausstoß durch fossileEnergieträger. Siemens entwickelt dafür eineSchlüsseltechnologie: Hybrid-elek-trische Antriebssysteme. Ein essen-tieller Baustein auf dem Weg zuumweltfreundlichem Fliegen, mitreduzierten Schadstoff- und Lärm-emissionen. Mit hybrid-elektrischen Antriebs-systemen kann die Antriebsenergiestatt nur aus fossilen Brennstoffenauch aus nicht-fossilen Treib-stoffen oder aus Strom gewonnenwerden. Auch ganz neue Techno-logien der Energieumwandlungwerden nutzbar, so zum BeispielBrennstoffzellen. Hybrid-elektrische Antriebssystemekönnen effizienter sein als her-kömmliche, wenn die einzelnenKomponenten für die verschiedenenFlugphasen optimiert werden: bei-spielweise die Gasturbine für diekonstante Reiseleistung, Batterienund Elektroantrieb für die Unter-stützung bei Leistungsspitzen imSteigflug. Zudem kann im Lande-anflug Energie rückgespeist werden. Sie eröffnen außerdem neue Frei-heitsgrade bei der Auslegung vonFlugzeug und Antrieb. Durch dieTrennung von Energieumwandlung

und Schuberzeugung wird eineräumliche Verteilung der Antriebemöglich. Entsprechende Flugzeug-designs können zu einem geringe-ren Luftwiderstand beitragen. Ver-teilte Antriebe können aber auchFunktionen der Richtungssteuerungdes Flugzeugs übernehmen. Diesen Vorteil der hybrid-elek-trischen und elektrischen Antriebemachen sich auch die Entwickler deraktuellen Konzepte für Flugtaxiszunutze, die in den vergangenen Jah-ren als nachhaltige Ergänzung städti-scher Transportsysteme vorgestelltwurden. eVTOL (electric VerticalTake Off and Landing aircraft) sollenden Verkehr auf Straße und Schieneentlasten. Eine womöglich wegwei-sende Idee für viele Großstädte: Diebisherigen Mobilitätsmodelle stoßenvor dem Hintergrund zunehmenderVerstädterung, einem steigenden Be-darf an Mobilität und dem gleich-zeitigem Ausbau des Klimaschutzesan ihre Grenzen.

Auch für die Flugtaxis ist der Elek-troantrieb Schlüsseltechnologie. Ver-teilte elektrische Antriebe ermögli-chen das gewandte und gleichzeitigstabile Manövrieren, etwa durch indi-viduelle Regelung von Drehzahl oderDrehmoment jeden Antriebs, oder –wenn die elektrischen Antriebe alsleichte, schwenkbare Propulsorenausgelegt werden – durch Vektor-schub in verschiedene Richtungen.Und das bei vergleichsweise gerin-gen Lärm- und Schadstoffemissio-nen, einen entsprechenden Energie-mix natürlich vorausgesetzt.Damit könnten fliegende elektrischeAntriebe dazu beitragen, die Um-weltbilanz nicht nur des Luftfahrt-,sondern des gesamten Transport-sektors zu verbessern. Bei der Entwicklung elektrischerAntriebssysteme für die Luftfahrtist Siemens in verschiedenenLeistungsklassen bereits sehr weitfortgeschritten.Im Rahmen der 2016 geschlossenenKollaboration mit Airbus befasstsich Siemens mit der Entwicklungvon hybrid-elektrischen Antriebssys-temen für Regional- und Kurz-streckenflugzeuge sowie für denelektrischen Multikopter CityAirbus. Im Bereich von Leicht- und Sport-flugzeugen fliegen die Siemens-Antriebe bereits. So wird zum Bei-spiel an Bord der Extra 330LE ein260kW-Elektroantrieb, der SP260D,getestet. Die Leistungsfähigkeit des

Schlüsseltechnologiefür

elektrisches Fliegen

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DA40 mit seriellem hybrid-elektrischem

Antrieb nach dem Jungfernflug im Novem-

ber 2018: Das Gemeinschaftsprojekt von

Diamond Aircraft und Siemens eAircraft

beweist die technische Machbarkeit einer

dezentralen Antriebsarchitektur

Hybrid-elektrische Antriebe bereiten denWeg für nachhaltigen Flugverkehrund neue Mobilitätskonzepte in der Luft

Antriebs wurde besonders deutlich,als das elektrisch umgerüstete Kunst-flugzeug 2017 neue Steigflug- undGeschwindigkeitsrekorde in seinerKlasse erzielte und den ersten reinelektrischen Segelflugzeugschleppvollzog. Im Frühjahr 2018 absolvierteeine hybrid-elektrische Magnus eFu-sion ihren Erstflug; rein-elektrischeMagnus eFusions mit Siemens-Antriebs- und Batteriesystemen sindschon seit 2016 in der Luft. Internationale Unternehmen wieBye Aerospace, Smartflyer undRS.aero sind Entwicklungspartnerund Kunden für weitere An-triebssysteme im Bereich von fünfzigKilowatt bis zu einem Viertel Mega-watt und integrieren die Siemens-Technik in innovative Flugzeug-konzepte.Trotz dieser Erfolge gilt es aufdem Weg in eine flächendeckendhybrid-elektrische Zukunft desFliegens noch große Technologie-sprünge zu bewältigen. Wenn zukünftig etwa Maschinen inder Größenordnung einer ATR72oder gar eines A320 hybrid-elek-trisch abheben sollen, bedarf es nochetwa einer Verzehnfachung des heu-tigen Standards: „Aus einem Kilo-gramm elektrischer Maschine konnte

triebs und ist zuversichtlich, dass des-sen Leistungsdichte neue Standardssetzen wird.Zur Produktreife benötigen sowohlFlugtaxis als auch hybrid-elektrischeFlächenflugzeuge noch eine konse-quente Weiterentwicklung der Tech-nologien. Ein nächster Schritt aufder Technologie-Roadmap ist fürSiemens der Commuter-Bereich. InBayern, wo Siemens eAircraft seineKompetenzen an den StandortenErlangen, München und Ottobrunnbündelt, begegnet die Entwicklungs-einheit dazu Partnern mit geballterExpertise in der Luftfahrt und Ent-wicklung elektrischer Systeme. Ge-meinsam arbeitet man bereits anKonzeptstudien und ist sich einig:nur mit Hilfe elektrischer undhybrid-elektrischer Antriebssystemewerden Mobilität und Luftfahrt zu-kunftsfähig bleiben.

35Siemens AG

man bisher etwa ein Kilowatt Leis-tung herausholen. Für die kommerzi-elle Fliegerei müssen das aber zehn,zwölf Kilowatt sein, wünschenswertwären zwanzig“, sagt Dr. FrankAnton, Leiter der Einheit eAircraftbei Siemens. Mit dem SP260Dwurde bereits eine rekordverdächtigeLeistungsdichte von 5 Kilowatt proKilogramm erzielt. Um diese weiter

zu steigern, kommen bei SiemensHigh-Tech-Materialien und Zukunfts-technologien zum Einsatz. Dochnicht nur Anforderungen an Größeund Gewicht stellen die Entwicklervor Herausforderungen. Die Technikmuss auch höchste Sicherheitsstan-dards erfüllen, um die erforderlichenZulassungen zu erhalten. Die Antriebssysteme werden umfas-send hinsichtlich aller physikalischenund technischen Eigenschaften inSimcenterTM simuliert. Nur so läßtsich die extreme Steigerung der Leis-tungsdichte bei gleichzeitig höchsterSicherheit des Systems erreichen.Für den Sommer 2019 erwartetSiemens erste Testergebnisse aus derEntwicklung eines 2 Megawatt An-

Rein-elektrischer Segelschlepp:

Die Extra 330LE ist Erprobungsträger für

einen 260 kW Elektroantrieb mit rekord-

verdächtiger Leistungsdichte

Flugtaxi CityAirbus: der Demonstrator von Airbus‚ 4-sitzigem eVTOL wird mit Siemens

gemeinsam entwickelt und durch acht verteilte Motoren angetrieben

Innovatives Design: der Siemens SP200D

mit herausragender Drehmomentdichte

ist für den Einsatz in eVTOL optimiert.

Dr. Frank Anton, Executive Vice Pre-sident eAircraft bei der Siemens AG –Der Physiker und langjährige SiemensManager hat das innovative Vorha-ben zur Entwicklung von hybrid-elektrischen Antriebssystemen fürdie Luftfahrt bei der Siemens AGins Leben gerufen. Als passionierterPilot und Fluglehrer sitzt er auchgerne selbst am Steuer.

Ansprechpartner:

Dr. Frank AntonExecutive Vice President eAircraft

Siemens AGCorporate TechnologyNext47 ProjectsCT N47P AIRGuenther-Scharowsky-Str. 191058 ErlangenTel.: +499131 1740370E-mail: frank.anton@siemens.com

Dr. Frank Anton

UAVs ebenso wie Drohnen imKonsumentenbereich werden in denmeisten Einsatzszenarien für Senso-ren und andere Nutzlasten einge-setzt, wobei der Schwerpunkt klarim Bereich der optischen Sensorenfür Bilder, Filme, Überwachung undVermessung liegt. Bei diesen Aufga-ben wird das Fluggerät primär alsTräger der Sensorik eingesetzt, umeine möglichst hohe Qualität derAufnahmen zu erzielen. Die opti-male Erfüllung der Aufgabe findetalso in einem Wechselspiel zwi-schen Fluggerät und Sensor statt.Kleinere Sensoren mit etwasschlechterer Auflösung können vonkleineren Fluggeräten getragen wer-den, die dann im Gegenzug tieferfliegen müssen aber auch leichterund günstiger sind. Gleichzeitigkann aber ein sehr niedrig fliegendes

Die Technologischen Entwicklungenin der Elektronik und Softwaretech-nik haben zu weiteren Leistungsstei-gerungen und einer erheblichenMiniaturisierung von elektronischenBauteilen geführt. Mit immer kleine-ren Sensor-, Rechner- und Kommu-nikationssystemen bei gleichzeitigerSteigerung der Leistungsfähigkeit wirdes auch in der Luftfahrt möglich, mitkleineren Fluggeräten, vollständig neueMissionen und Aufgaben zu bearbei-ten. Bereits im Konsumentenbereichist es heute mit fortschrittlichen„Drohnen“ möglich Aufgaben zuübernehmen, die in der Vergangen-heit so nicht möglich waren.Vor diesem Hintergrund ergebensich für die Forschung zwei wich-tige Fragestellungen im Bereichder unbemannten Fluggeräte:1. Ergeben sich vollständig neue

Konzepte und Anwendungendurch fortschrittliche unbemannteFluggeräte?

2. Lassen sich die unbemanntenTechnologien auch erfolgreich fürForschungsfragen einsetzen?

Das Forschungsgebiet des unbe-mannten Fliegens ist in vielen For-schungsprojekten an der Techni-schen Universität München veran-kert, unter anderem auch im Bereichdes Flugzeugentwurfs. Am Lehr-stuhl für Luftfahrtsysteme derTUM beschäftigen sich die For-scher unter anderem mit den folgen-den Themengebieten:a) Entwurfsumgebung für un-

bemannte Fluggeräte (UAV)b) Fortschrittliche UAV Konfigura-

tionenc) UAVs als Demonstratoren für

neue Flugzeugtechnologien

Flugzeug nicht die gleiche Flächepro Zeiteinheit überwachen, wie eingrößeres, höher fliegendes UAV miteiner leistungsfähigeren Sensorik.Die Optimierung eines UAVsbeschränkt sich also nicht mehr aufdie Suche nach dem besten Flug-gerät, sondern die Suche nach dembesten System aus Fluggerät undSensorik. Weiterhin kommen fürUAVs noch weitere Systeme, wiez.B. Kommunikationssysteme fürdie Datenübertragung, für eine leis-tungsfähige und zuverlässige Missi-onserfüllung hinzu. Um dieser Fragestellung gerecht zuwerden, beschäftigt sich der Lehr-stuhl für Luftfahrtsysteme mit neu-en Ansätzen zur optimalen Ausle-gung von UAVs unter Einbeziehungdes Flugzeugs, der Sensorik/Nutz-last aber auch weiterer Systeme,unter anderem Kommunikationssy-steme ebenso wie elektrischeAntriebs- und Kontrollsysteme. Zur

UnbemannteFluggeräte in der Forschung

und für die Forschung

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Entwurfsumgebung fürunbemannte Fluggeräte

(UAV)

Simulation eines UAVs im Gebirge für eine Suchmission

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zise und reproduzierbar ermitteln zukönnen. Die TUM hat über vieleJahre bereits umfangreiche Erfah-rungen im Einsatz von UAVs alsDemonstratoren sammeln können.Im Rahmen des europäischen For-schungsprojektes FLEXOP (FlutterFree FLight Envelope eXpansionfor ecOnomical Performance impro-vement) wird aktuell ein modularerDemonstrator mit 7m Spannweitefür die Erprobung hochflexibler Flü-gelstrukturen aufgebaut. Ziel ist es,mit neuartigen Kontrollansätzendiese hocheffizienten Flügelstruktu-ren jenseits der konventionellenFlugbereichsgrenzen zu erproben.Mit einer Erprobung jenseits derFlattergrenze geht ein inherentesRisiko für den Erprobungsträgereinher. Ein Risiko, welches man mitunbemannten Demonstratoren leich-ter adressieren kann.

Das Unbemannte Fliegen ermög-licht einer Vielzahl neuer Potenzialeund neuartiger Anwendungen in derLuftfahrt aber auch im alltäglichenLeben. Der Lehrstuhl für Luftfahrt-systeme der TUM widmet sich inForschung und Lehre im Rahmeneiner Vielzahl von Projekten mitwichtigen Forschungsfragen in die-sem Zukunftsbereich.

ren Streckenflugeigenschaften vonStarrflüglern (der klassische Flug-zeugentwurf) kombinieren lassen.Hiermit werden also hybride Flugei-genschaften ermöglicht weit überdie klassische Hybridisierung desAntriebssystems hinaus.Unter Verwendung der Entwurfs-umgebung für UAVs können amLehrstuhl für Luftfahrtsystemedann auch fortschrittliche, völligneuartige Flugzeugarchitekturen aus-gelegt und bewertet werden. Dieseneuen Konzepte werden für dieValidierung der Entwurfsmodelleaber auch für die Verifikation derFlugleistungen mittels Rapid Pro-totyping in Komponententests aberauch in Flugversuchen untersuchtund bewertet.

Unbemannte Fluggeräte liefern auchfür den Test neuer Technologienbesondere Fähigkeiten. Währendbemannte Versuchsträger immereine gewisse Flugzeuggröße erfor-dern, haben wir bei unbemanntenSystemen vollständig neue Möglich-keiten. Zum einen können mit klei-neren Demonstratoren günstigerund schneller neue Technologienauch im Flug erprobt werden undzum anderen wird es auch möglichradikalere Ansätze zu testen, ohneeine Gefährdung der Besatzung zuriskieren. Gleichzeitig resultieren aus demEinsatz von UAVs als Demonstrato-ren auch neue Herausforderungen.Neben den bekannten Fragen zuphysikalischen Ähnlichkeiten derauftretenden Phänomene gilt esauch die Ergebnisse möglichst prä-

Erfüllung dieser Entwurfsaufgabewurde eine vollständig neue Ent-wurfsumgebung für UAVs aufge-baut, die auch die Interaktion desUAVs mit der (virtuellen) Umge-bung (Terrain, Bebauung, Wetter,unterschiedliche Zieltypen) in denEntwurfsprozess mit einbindet. Erstmittels dieser integrierten Missions-simulation und -bewertung ist es imEntwurfsprozess möglich das besteGesamtsystem zu identifizieren.

Die zunehmende Leistungsfähigkeitelektrischer Systemkomponentenund auch elektrischer Aktuatorenund Antriebe ermöglicht gerade beikleineren Fluggeräten, wie sie im

Bereich der UAVs eingesetzt wer-den, vollständig neue Konfiguratio-nen. Durch den Einsatz dieser neu-en Antriebs- und Steuerungstech-nologien in Verbindung mit dem 3dDruck und auch modernen Faserver-bundbauweisen lassen sich vollstän-dig neue Fähigkeiten und Eigen-schaften von UAVs erzielen. EinBeispiel für diese neuen Konfigu-rationstypen sind voll-elektrischeTransitionsfluggeräte, die sowohldie Senkrechtstart- und Landefähig-keit von Helikoptern und/oder Mul-ticoptern mit den wesentlich besse-

Fortschrittliche UAVKonfigurationen

UAVs als Demonstratoren für neue Flugzeugtechnologien

UAV Iron Bird – Systemtests auf Kompo-nenten- und Gesamtsystemebene

Transitions-UAV: Hohe Effizienz im Streckenflug bei senkrechter Start- undLandefähigkeit

Unbemannter Versuchsträger für hoch-flexible Flügelkonzepte (EU ProjektFLEXOP)

37Unbemannte Fluggeräte

Autor:

Technical University MunichFakultät für MaschinenwesenLehrstuhl für LuftfahrtsystemeBoltzmannstraße 15, 85747 GarchingPhone: +49.89.289.15980Fax: +49.89.289.15982mirko.hornung@tum.dewww.lls.mw.tum.de

Prof. Dr.Mirko Hornung

Head of Instituteof Aircraft Design

Im Vordergrund der Entwicklungstehen solar-elektrisch angetriebeneFlugsysteme, die sich durch extremeLeichtbauweise auszeichnen, nahe-zu geräuschlos und vibrationsarmfliegen, keine CO2-Emission auf-weisen und unbemannt bis in dieStratosphäre fliegen sollen. Auf diesem Weg hat Elektra Solareine erste Hürde genommen, da imSpätsommer 2018 der erste auto-nome Flug inklusive Start und Lan-dung erfolgreich absolviert wurde.Zur Sicherheit war bei diesem Flugnoch ein Pilot mit an Bord, derjedoch in keiner Phase des Flugeseingreifen musste.

Mit ihren jahrelangen Erfahrun-gen in den Bereichen Flugzeug-design, Avionik, Elektronik, auto-nomes Fliegen, Robotik und derEntwicklung von sicherheitskri-tischen Softwaresystemen bietetElektra Solar auch seine Unter-stützung bei der Vorbereitungvon Flugplattformen für kunden-spezifische Anwendungen an.Elektra Solar verzeichnet neben denFlugplattformen, auch eine steigen-de Nachfrage nach Systemkompo-

nenten wie Autopilot- Antriebs- undSolarsystemen.Die Flugzeuge der Firma sind bis-her in den Varianten OPS (Optio-nally Piloted System), und UAV(Unmanned Aerial Vehicle) verfüg-bar mit Spannweiten von 11 bis 25 m.

Die wesentlichen technischen Daten:Elektra One

Spannweite: 13 mGewicht: 320 kgReisegeschwindigkeit: 80 km/StundeMax. Flugdauer: 7 StundenFlughöhe: 8 km (als UAV)

Elektra Two

Spannweite: 25 mGewicht: 600 kg (OPS-Variante),400 kg (UAV)Reisegeschwindigkeit: 75 km/Stunde(OPS-Variante), 70 km/Stunde (UAV)Flugdauer: 20 Stunden(als OPS-Variante), nahezuunbegrenzt als UAVFlughöhe: 20 km (OPS), 22 km(UAV)

Aufgrund der unmittelbaren Näheder Firma zum Flugplatz in Penzing

bei Landsberg konnten dort in derVergangenheit diverse Tests im Vor-feld durchgeführt werden. Da keinVerbrennungsmotor die Flugzeugeantreibt, sind die Anwohner imUmkreis des Flugplatzes auch keinerLärmbelästigung ausgesetzt. Lands-berg und der Fliegerhorst Penzingerwiesen sich bisher als ideale Stand-orte für diese zukunftsorientierteTechnologie.Zum Einsatz kommen die Flugzeu-ge der Firma Elektra Solar künftigunter anderem im Bereich derhochgenauen 3D-Stadt- und Land-schafts-Modelle, als auch bei derErforschung der Stratosphäre mitentsprechend kundenspezifischerSensorik.Ein gewichtiger Markt wird auch derTelekommunikationsmarkt aufgrundder zunehmenden Durchdringungdes Internets sein. Dabei sollenFlugplattformen von Elektra Solareingesetzt werden, die zeitlichnahezu unbegrenzt in großerHöhe als HAP (High AltitudePlattform) kreisen können undsomit als Relaisstation der Daten-übertragung dienen. Schließlichstellen die Flugsysteme der Fir-ma Elektra Solar auch eine opti-male Basis für die intelligente,vernetzte Mobilität der Zukunftdar (Boden/Luft/Weltraum).

Elektra Solar GmbHauf dem Weg

in die Stratosphäre

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Elektra Two Solar mit Bremsfallschirm

Elektra Solar E1

Elektra Solar GmbH

Am Penzinger Feld 1586899 Landsberg am Lechwww.elektra-solar.com

Elektra Solar ist ein „Spin-off“ des DLR-Institutsfür Robotik und Mechatronik.

www.techsat.com

FROM VIRTUAL TO REAL INTEGRATION WITH

TechSAT ADS2 Platform

Supports model based requirements validation

Supports hardware and software integration and verification

Supports multi-function integration, verification, and validation

30+ Years Experience in Avionics Development

Urban Air Mobility (UAM) hat dasPotenzial, in unseren Städten vieleszum Besseren zu verändern. Davonist Airbus überzeugt und arbeitetdeshalb in Bereichen wie Konnekti-vität, künstlicher Intelligenz, autono-men Systemen und elektrischenAntrieben, um nachhaltige Mobi-litätslösungen zu entwickeln. Kon-zepte, die innerstädtische Verkehrs-probleme erleichtern, alternativeMöglichkeiten zur Verbindung vonStädten und Regionen bereitstellen,die Umwelt minimal belasten undden Menschen größtmögliche Vor-teile bringen. Das dafür nötigeKnow-how kommt aus allen Teilendes Unternehmens. Gleich mehrereder Airbus-Standorte, an denen nachLösungen für die Mobilitätsproble-me der Zukunft gesucht wird, befin-den sich in Bayern.Für Airbus geht es bei Urban AirMobility nicht nur um die Entwick-lung elektrisch angetriebener, senk-recht startender und landender Luft-fahrzeuge (eVTOL). Dieser Teil derUAM-Vision ist für ein Unterneh-men, das seit 50 Jahren Fluggeräteentwickelt, baut und zulässt, in vieler-lei Hinsicht die leichteste Aufgabe.Airbus Helicopters beispielsweisepräsentiert sich auf dem VTOL-Markt schon seit Jahrzehnten miteinem breiten Spektrum von Hub-schraubern für unterschiedlichsteEinsatzzwecke. Der Standort Do-nauwörth von Airbus Helicopters

ist das Zentrum der deutschenHubschrauberindustrie.Die wahre Herausforderung für Air-bus besteht darin, eine völlig neueKategorie von Luftfahrzeugen in denstädtischen Raum zu integrieren.Deshalb konzentriert sich das Unter-nehmen nicht nur auf die Entwick-lung von Fluggeräten, die in Donau-wörth ohnehin eine lange Traditionhat, sondern macht sich daran, ge-meinsam mit seinen Partnern einenneuen Markt zu schaffen, der UAMzu einem festen Bestandteil desinnerstädtischen Verkehrs machenund gleichzeitig Umwelt- und sozia-le Aspekte berücksichtigen soll. Air-bus sieht die Hürden dabei wenigerbei den erforderlichen Technologienoder Geschäftsmodellen, sondernvielmehr bei der Integration in dasstädtische Umfeld, der öffentlichenAkzeptanz und beim Managementdes autonomen Flugverkehrs.Um sein Engagement in diesemBereich zu unterstreichen, gründeteAirbus im Juni 2018 den neuenBereich UAM für alle laufenden

Aktivitäten auf diesem Gebiet – vonVoom, einem Hubschrauber-Taxi-dienst, der bereits in Brasilien undMexiko eingeführt ist, über Luftver-kehrsmanagement und Infrastruktur-entwicklung bis hin zu Partnerschaf-ten und Pilotprojekten. Der neueUAM-Bereich überwacht auch dieEntwicklung der eVTOL-Demonst-ratoren Vahana und CityAirbus.Bayerischer Beitrag ist hier derCityAirbus, ein viersitziges, von achtelektrischen Rotoren angetriebenesLuftfahrzeug, das senkrecht startenund landen kann. Der CityAirbus istfür den Transport von bis zu vierPassagieren auf festen innerstädti-schen Routen, zum Beispiel vomZentrum zum Flughafen, ausgelegtund wird bei Airbus Helicopters inDonauwörth entwickelt und produ-ziert. Der erste Probelauf der elektri-schen Systeme („Power on“) fand imOktober 2018 statt; der Erstflug istfür Anfang 2019 geplant. An-schließend wird der CityAirbusein umfangreiches Testprogrammdurchlaufen. Die Erprobung derelektrischen Systeme fand auf demTestgelände von Airbus in Taufkir-chen bei München statt.Taufkirchen ist auch Standort desAirbus E-Aircraft System-Haus, dasdie Entwicklung hybrid-elektrischerSysteme vorantreiben soll. Dortwerden zur Zeit Integrationstests fürfliegende Demonstratoren, insbe-sondere E-Fan X und CityAirbus,

Airbus in Bayern:Urban Air Mobility,

Elektroantriebe undunbemannte Luftfahrzeuge

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Von Fluggeräten bis zu Hubschrauber-Taxidiensten – das Airbus-Portfolio an innovativen Projek-ten bringt den Traum von der Mobilität im städtischen Luftraum ein Stück näher. Bayern ist einerder wichtigsten Knotenpunkte für die Airbus-Aktivitäten in diesen Bereichen.

Im Jahr 2019 beginnt das Testprogrammfür den CityAirbus auf dem FlughafenManching bei Ingolstadt

durchgeführt. Das E-Aircraft Pro-gramm von Airbus sorgt dafür, dasselektrische und hybrid-elektrischeTechnologien die für Kurzstrecken-Passagierflüge erforderliche Flug-zeugleistung von bis zu 45 Megawatterreichen. Aufgabe der Ingenieure inTaufkirchen ist es, Entwicklungs-schritte zu verkürzen und die Tech-nologie schneller zur Marktreife zubringen. Airbus entwickelt, baut undtestet bereits seit 2010 innovativeHybridantriebe mit den dazugehöri-gen Systemen und Subsystemen.Das Unternehmen hat früh erkannt,dass Elektrifizierung nicht nur lei-seres, umweltfreundlicheres Fliegenmöglich macht, sondern auch Im-pulsgeber für völlig neue Fluggeräteund Einsatzmöglichkeiten sein kann.Doch die Herausforderung, UAMreal werden zu lassen, ist für eineinziges Unternehmen zu groß.Sie lässt sich nur meistern, wennprivate und öffentliche Akteure inenger Zusammenarbeit die nötigeInfrastruktur und die rechtlichenRahmenbedingungen schaffen. Diegrößten Hürden auf dem Weg zueiner gesellschaftlich nachhaltigenImplementierung von UAM sind dieZulassung von Fluggeräten und desgesamten Transportsystems, Sicher-heitsaspekte und Vorschriften fürden kommerziellen Betrieb in Städ-ten. Airbus führt dazu laufendGespräche mit Kommunen undRegulierungsbehörden und nutztseine langjährige Erfahrung in derZertifizierung, Luftraumintegration

und Luftverkehrskontrolle, um denDialog über die sich veränderndenrechtlichen Grundlagen voranzu-treiben.Nicht zuletzt deshalb wurde Airbus2017 die Leitung der UAM-Initiativeder Europäischen Innovationspart-nerschaft „Smart Cities and Com-munities“ (EIP SCC) übertragen.Schwerpunkt der kommunal undbürgernah ausgerichteten Initiativesind Schnittstellen zwischen UAMund dem öffentlichen Transport-wesen, insbesondere Konzepte zurIntegration des Flugverkehrsmana-gements für bemannte und unbe-mannte Flugkörper (ATM/UTM)im gemeinsamen Luftraum, die Fest-legung von Infrastruktur-Anforde-rungen und Mobilität als Service.Aus der Initiative sollen Partner-schaften hervorgehen, die den Startneuer Projekte vereinfachen undzum versuchsweisen Einsatz vonDemonstratoren in EU-Städtenführen könnten. Bis jetzt sind 17 eu-ropäische Städte an Bord und 12 Pro-jekte für 2019 geplant – von Stu-dien über die Nutzung von Hub-schraubertaxis bis zur Verwendungvon Drohnen in Logistikzentrenoder für die Lieferung wichtigerMedikamente.Eine dieser Städte ist Ingolstadt, dassich mit seinem Umland zunehmendzu einem Zentrum für autonomeund digitale Mobilität entwickelt. Zuverdanken ist dies neben der indust-riellen Präsenz von Airbus und Audiauch der Arbeit an neuen Mobilitäts-

konzepten, die an der TechnischenHochschule Ingolstadt geleistetwird. Zusammen mit lokalen For-schungsinstituten und Inkubations-zentren haben diese Partner einKompetenzzentrum für autonomeund digitale Mobilität und künstli-che Intelligenz aufgebaut. In Ingol-stadt sollen künftig, in einem vonKommune, Industrie, Forschungund Bürgern getragenen Projekt,UAM-Lösungen getestet und eva-luiert werden.Als Teststandort für das UAM-Pro-jekt in Ingolstadt dient das AirbusDrone Centre in Manching. DerStandort des Drone Centres imüberwachten Luftraum des Flugha-fens Ingolstadt-Manching ist idealfür die Flugerprobung von unbe-mannten Luftfahrzeugen und zu-gehörigen Technologien wie UTMund Antikollisions-Systemen. Dabeiarbeitet das Zentrum mit der Erpro-bungsstelle WTD-61 der Bundes-wehr zusammen. Das Zentrum stehtauch anderen Nutzern wie kleinenund mittelständischen Unternehmenoder Forschungseinrichtungen zurVerfügung.Airbus und seine UAM-Partnererschließen mit ihren Aktivitäteneinen völlig neuen Markt für Mobi-litätsservices, der neue Arbeitsplät-ze und Technologien nach Bayernbringen wird. Die Forschungs- undTechnologieförderung der bayeri-schen Staatsregierung in diesemBereich trägt zum gemeinsamenZiel bei, Bayern zu einem Zentruminnovativer Mobilitätskonzepte zumachen.

41Airbus in Bayern

Kontakt:

Airbus Urban Air Mobility

Tel.: +49 906 712 910Andreas.Thellmann@airbus.comwww.airbus.com

Dr. AndreasThellmann

Das Airbus E-Aircraft Systems Testlabor in Taufkirchen zur Systemintegrationsprüfung des inZusammenarbeit mit der Siemens AG entwickelten elektrischen Antriebssystems für denCityAirbus. Die Erprobung des Gesamtsystems zielt darauf ab, die Funktionalität und Leistungdes elektrischen Antriebssystems unter Berücksichtigung seiner Wechselwirkungen zwischenelektrischen und mechanischen dynamischen Subsystemen im Missionsumfeld zu über-prüfen. Das getestete elektrische Antriebssystem besteht aus dem elektrischen Netzteil(8x120kW-Motoren), 800VDC-Stromverteilern, (4x30kWh) Li-Ion-Batteriepaketen und demFlugsteuerungssystem für Flugzeuge.

die rechtlichen Rahmenbedingun-gen zuerst geklärt werden müssen.Allerdings scheinen elektrischeFlugtaxis mit einem Piloten bereitsheute technisch realisierbar undinsbesondere der Bereich Logistikals einer der möglichen Einsatz-gebiete könnte eine Vorreiterrolleübernehmen.

Silver Atena hat sich als Lieferantfür sicherheitsrelevante elektro-nische Geräte und Leistungselekt-ronik früh in den Bereichen elek-

Der im vergangenen Dezemberdurchgeführte Digitalgipfel 2018 hateinmal mehr verdeutlicht, dass denThemen Luft- und Raumfahrttech-nik und Elektromobilität innerhalbder Zukunftsstrategien, sowohl derBundesregierung als auch der Lan-desregierung von Bayern, eine tra-gende Rolle zukommt. Unter demTitel „Smarter Fliegen mit neuerTechnologie“ wurden dort innovati-ve Lufttransportmöglichkeiten nichtnur diskutiert, sondern auch vorge-stellt, denn sowohl etablierte Kon-zerne der Flugzeugindustrie alsauch zahlreiche Start-ups arbeitenbereits an Mobilitätskonzepten, dieauf autonome elektrische Flugtaxissetzen. Mit den Themen Autonomie undElektrischer Antrieb beschreitetman nicht nur Neuland bei der tech-nischen Umsetzung, sondern auchspeziell bei der Zulassung und denrechtlichen Rahmenbedingungen inder zivilen Luftfahrt, die aus heutigerSicht keineswegs geklärt sind. Auchwenn es heute bereits eine Vielzahlvon UAVs (Unmanned Air Vehicle)speziell im militärischen Einsatzgibt, so ist der Weg zur vollstän-digen Autonomie noch weit, daheutige UAVs ausschließlich miteinem Operator am Boden betrie-ben werden. Bis tatsächlich autonome elektrischeFlugtaxis für den Individualverkehrzur Verfügung stehen, wird es nocheine ganze Zeit dauern, da vor allem

trisches und autonomes Fliegenpositioniert und kann seinelangjährige Erfahrung in der Ent-wicklung und Fertigung von Ge-räten gemäß internationalerAerospace-Standards unter Ein-haltung der Zulassungsregularieneinbringen. Das Unternehmen istseit Jahrzehnten ein gefragterGerätelieferant für die Luftfahrt-industrie und beschäftigt sichintensiv mit den neuen techni-schen Herausforderungen fürsenkrecht startende, elektrischeLeichtflugzeuge.

Smarter Fliegenmit

neuer Technologie

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Umfangreiches Portfolio

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Silver Atena - Systemlieferantfür elektrisches Fliegen

Beispiel eines bauraumoptimierten 5-kW-Antriebsreglers. © Silver Atena

dung und Leistungsgrenze. Fürdas Batterie- und Energiemanage-ment von Bordnetzen sowohl imAutomobil als auch in der Luft-fahrt hat Silver Atena in den ver-gangenen Jahren innovative Kon-zepte entwickelt, die die techni-schen Möglichkeiten optimal nut-zen ohne den Kostenfaktor undGewichtsaspekte aus den Augenzu verlieren. So sind beispiels-weise DC/DC-Wandler entstan-den, die zu den effizientesten derBranche zählen. Ausgestattet mitmodernster Halbleitertechnolo-gie liefern die Geräte der SilverAtena Wirkungsgradwerte vonüber 98% über den gesamten Ar-beitsbereich – ein Wert, der bran-chenweit seinesgleichen sucht.

Gerade die Antriebstechnik isteiner der Schlüssel zur Bewälti-gung der Herausforderungen, diedie neuen Transportformen mitsich bringen. Für Start und Lan-dung der VTOL-Konzepte (Ver-tical Take Off and Landing) musshöchste Leistung bei minimalemGewicht abgerufen werden, da-nach soll das Fluggerät eine mög-lichst hohe Reichweite erzielen.Das heißt, je nach Konzept musseine mehr oder weniger große

zumindest teilweise kompensie-ren. Durchgeführte Studien beiSilver Atena zeigen, dass hybrideAntriebssysteme durchaus eineVerbesserung des gesamten An-triebswirkungsgrades z.B. durchSteigerung des Propellerwirkungs-grades ermöglichen. Auch wenn die physikalischenGrundgesetze immer noch ihreGültigkeit haben, so ist der verlust-arme Einsatz der nur begrenztverfügbaren Energie an Bord einesFlugzeugs mit DER entscheiden-de Faktor für die Wettbewerbs-fähigkeit und Akzeptanz der Elekt-romobilität. Die Effizienz be-stimmt mit über Reichweite, Zula-

43Silver Atena

Das aktuelle Portfolio bietet Kun-den der zukünftigen Luftfahrt-industrie zulassungsfähige techni-sche Lösungen in zentralen Be-reichen des elektrischen und au-tonomen Fliegens: elektrischeAntriebe und Aktuatoren, Strom-versorgung und -verteilung in-klusive Batteriemanagement,Avionik-Rechnerplattformen zurFlugsteuerung und Routenpla-nung. Mit seinem Angebot an Trieb-werks- und Motorenreglern undStarter/Generatoren bietet dasUnternehmen darüber hinausLösungen für hybride Antriebsys-teme.

Der wohl entscheidende Faktorfür den Erfolg des elektrischenFliegens ist neben der Erzeugungund Speicherung von elektrischerEnergie deren effiziente Nutzung,d.h. die effiziente Umsetzung derelektrischen Energie in Antriebs-leistung – immer unter Berück-sichtigung des Gesamtgewichts.Sowohl die verfügbare Speicher-kapazität als auch die effizienteNutzung tragen zu einem positi-ven Gesamtergebnis bei. Die ver-fügbare Speicherkapazität der Bat-terien ist heute mit Sicherheitnoch ein beschränkender Faktor,allerdings können effiziente undleichte Antriebe diesen Nachteil

Energie am Limit

Beitrag zuelektrischen Antrieben

Auf dieser leistungsfähigen Rechnerplattform für die hochautomatisierte Steuerung vonbemannten oder unbemannten Kleinflugzeugen und Hubschraubern lässt sich beispiels-weise ein Flight Control Computer realisieren. © Silver Atena

DMCU, ein kompaktes high-performance Steuergerät für Duplex-Motoren in elektrischenNiederspannungs-Antriebssystemen. © Silver Atena

Anzahl an Elektromotoren betrie-ben werden, höchst effizient undausfallsicher. Doch auch klassischeeinmotorige Kleinflugzeuge, mitElektromotor ausgestattet, profitie-ren von einem hohen spezifischenWirkungsgrad durch höhere Reich-weiten und/oder mehr Zuladung.Geregelt werden diese E-Motorenvon so genannten Invertern, diedem Motor die jeweils benötigteEnergie zur Verfügung stellen.Neben dem Inverter, dessen Ent-wicklung eine der Kernkompeten-zen der Silver Atena darstellt,kommt der optimalen Abstimmungdes Verbundes aus Motor und In-verter eine immer größer werdendeBedeutung zu. Deshalb arbeitetSilver Atena zusammen mit Part-nern an einer optimalen Gesamtaus-legung des elektrischen Antriebs,bestehend aus Elektromotor, Inver-ter, eventuell Getriebe, Kühlungund Gehäuse. Nur durch interdiszip-linäre Zusammenarbeit ist es mög-lich, ein optimales Gesamtsystem zuentwickeln, bei der sogar grund-sätzliche Auslegungsparameter vomFlugzeughersteller hinterfragt undeventuell optimiert werden müssen. Silver Atena entwickelt und liefertInverter für hochdynamische elekt-rische Antriebe. Mit Spannungenvon bis zu 900 Volt und Leistungenbis zu 500 kW deckt das Inverter-

Portfolio eine Vielzahl der Anwen-dungen im Bereich der elektrischenAntriebe ab. Aufgrund eines mo-dularen Ansatzes mit bewährtenModulen kann Silver Atena schnelleLösungen mit niedrigen technischenRisiken anbieten, die von Anfang anden hohen Sicherheitsanforderun-gen der Luftfahrtbranche entspre-chen. Die Inverter können flexibelan den verfügbaren Platz sowie aneine Kühlung mit Luft oder Was-ser angepasst werden und erzielendabei eine spezifische Leistung vonbis zu 15 kW/kg.

Geht es nach den Luftfahrtpionie-ren des 21. Jahrhunderts, werden diefliegenden Taxis irgendwann in derZukunft ohne Pilot abheben. Für dieBetreiber solcher Fluggeräte fälltdamit ein Teil der Betriebskostenweg, für Kunden wird die Trans-portmöglichkeit dadurch günstiger.Schließlich soll sich das Angebotnicht nur an besonders gut Verdien-ende richten, sondern jedermann alsechte Alternative zum Straßentaxiansprechen.Die Steuerung übernimmt in Zu-kunft – wie in einer großen Linien-passagiermaschine – ein Bordcom-puter, der dann mit Autopilotfunk-tionen alle Manöver vom Start bis

zur Landung übernimmt. DieseRechnerplattform kann auch dieRoutenplanung eigenständig über-nehmen und dadurch die Passagieredes Lufttaxis absolut selbstständig anihr Wunschziel bringen.Mit dem Universal-APC (AvionicsPlatform Computer) hat SilverAtena eine leistungsfähige Rechner-plattform für eine hochautomatisier-te Steuerung (Flight Control) vonsowohl bemannten als auch unbe-mannten Kleinflugzeugen und Hub-schraubern entwickelt. Der Univer-sal-APC wurde unter Berücksichti-gung von voraussichtlichen Sicher-heitseinstufung und Zulassungsan-forderungen entwickelt und decktdaher unterschiedlichste Einsatz-szenarien ab. Die große Anzahl anunterschiedlichen Schnittstellen er-möglicht es, den Universal-APC invielfältige Avionik-Architekturen ein-zubinden.„Nach Luftfahrtstandards entwickel-te und getestete sicherheitsrelevanteSysteme, die hohe Leistung mitgeringem Gewicht und kompakterBauform verbinden – das ist es, waswir zur Entwicklung dieser innovati-ven Luftfahrzeuge beitragen“, sagtJosef Mitterhuber, Geschäftsführerbei Silver Atena. „Wir liefern dabeinicht nur Konzepte, sondern ent-wickeln Prototypen und liefern inSerie elektronische Systemkompo-nenten, mit denen die technischenHürden bei der Entwicklung derneuen Flugtaxi-Mobilitätskonzepteschnell und sicher überwundenwerden können.“

Kontakt:

Silver Atena Electronic SystemEngineering GmbH

Dachauer Straße 65580995 MünchenTel.: +49 89 189600-3322Fax: +49 89 189600-599email: info@silver-atena.de

Wendelin Reverey

Sales DirectorAerospace

44 Silver Atena

Silver Atena bietet der Flugzeugindustrie technische Lösungen für autonomeelektrische Flugtaxis (Bildquelle: 123RF)

Flugsteuerungund Routenplanung

Als Lisa Lius Langstreckenflugam Flughafen München ankommt,bemerkt sie, dass sie nur noch 25Minuten bis zu ihrem Termin in derNähe von Oberpfaffenhofen hat.Die Hauptverkehrszeit hat geradebegonnen und sie ist sich sicher, dasssie es mit einem Taxi nicht rechtzei-tig schaffen wird: Die 60 km langeFahrt dauert mindestens eine Stundeund zehn Minuten. Aber sie hatGlück und kann über ihr Smartphoneein Lufttaxi von AutoFlightXbuchen, mit dem sie die 48 kmLuftlinie bis Oberpfaffenhofen in15 Minuten zurücklegen kann.Ohne den Sicherheitsbereich desFlughafens zu verlassen, gelangt siezum Vertiport und steigt zusammenmit zwei anderen Passagieren, die indieselbe Richtung möchten, insFlugtaxi. Nach einem ruhigen Flugerreichen sie wenig später wiegeplant den Vertiport in der Nähevon Oberpfaffenhofen, von dem ausin drei Minuten ein Bus fährt, derFrau Liu zu ihrem Termin bringt –gerade rechtzeitig.Natürlich spielt diese Geschichtevon Lisa Liu noch in der Zukunft –aber in einer Zukunft, die deutlichnäher liegt, als viele erwarten.Als Tian Yu Anfang 2018 Auto-FlightX gründete, hatte er dieseVision bereits vor Augen und wählteMünchen als den idealen Standortfür sein jüngstes Unternehmen. Auf-grund seiner Erfahrungen mit Yun-eec, der E-Spyder und der E430 –dem ersten zweisitzigen Elektrotrai-ner der Welt – war sich der Unter-nehmer der idealen Bedingungen inMünchen bewusst: Die Kombinationaus Experten, Know-How, demNetzwerk von Partnerfirmen und

Forschungseinrichtungen, den regu-latorischen Randbedingungen undder renommierten „deutsche In-genieurskunst“ sind weltweit einzig-artig. Auch aufgrund dieser Vorteilekonnte AutoFlightX – eine deutscheGmbH – internationale Investoren

und Kooperationspartner begeisternund bis ins Herz Bayerns locken.Basierend auf den o.g. Erfahrungenblickt das Unternehmen bereits auferfolgreiche Flüge der V24, einemeVTOL-Tech-Demonstrator, zurück.Weiterhin hat AutoFlightX bereitseine vollumfängliche Simulations-umgebung und einen Entwicklungs-simulator – der bereits vom bayeri-schen Ministerpräsidenten Markus

Söder geflogen wurde – für ihrenersten bemannten eVTOL-Pro-totypen aufgebaut.Der nächste Schritt für AutoFlightXist jetzt ein Prototyp in voller Größe,der in dem derzeit vorbereitetenFlugtestgebiet rund um den Flug-hafen Oberpfaffenhofen geflogenwerden soll, welches aufgrund seinerhochentwickelten Infrastruktur eineperfekte Umgebung für den Testvollautomatischer Fluggeräte bietet.Wir arbeiten derzeit mit Hoch-druck an der technischen Entwick-lung unseres ersten eVTOLs – Siedürfen gespannt sein, was 2019noch bereithält!

AutoFlightX –die Zukunft

des Fliegens

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Author:

AutoFlightX GmbHFriedrichshafener Str. 1. 82205 GilchingPhone: 08105 7989755Fax: 08105 7989775info@autoflightx.comwww.autoflightx.com

Matthias BittnerChief OperatingOfficer, Prokurist

Der bayerische Ministerpräsident Markus Söder fliegt im Simulator für den Proto-

typen von AutoFlightX.

Tian Yu, Gründer und CEO von Auto-

FlightX, vor der V24, einem eVTOL-Tech-

Demonstrator von AutoFlightX.

somit eine Abdeckungslücke im Luft-raum zwischen 300m und 3000m(Bild 1). Die Abdeckungsobergrenzevon 300m der terrestrischen Netzeergibt sich insbesondere durch dienach unten gerichteten Antennen.Ziel dieses Systemdesigns ist es, dieAntennenleistung nicht nutzlos imLuftraum zu vergeuden. Allerdingsmuss für eine zuverlässige Funkab-deckung des mittleren Luftraumesweit mehr getan werden, als nur dieAntennen nach oben zu drehenIn Huawei haben wir dank unsererglobalen Präsenz bereits umfassendeUntersuchungen zur Leistungsfähig-keit zellularer Netze für die Steue-rung von Drohnen durchgeführt.Eigens dafür wurde eine offene Platt-form, genannt SpeedSky, entwickelt,die eine dreidimensionale Analyseder Eigenschaften von Funkkanälenim Echtzeitbetrieb ermöglicht.Einer der weiteren Schlüsselbereichestellt die Forschung zum Mobi-litätsmanagement im Netz dar. Einwichtiger Parameter für die Flugver-kehrskontrolle ist die „Latenzzeit desSystems“, die u.a. durch die Endgerä-te-Übergabe von einer Funkzelle zur

Drohnen mit elektrischem An-trieb haben in den vergangenenJahren eine rasante Entwicklungdurchlaufen. Was als Spielzeugbegann, ist auf gutem Weg hoch-professionelle Anwendungen zuerschließen. Überwachungs- undAuslieferungsflüge sind bereits inder Erprobung, aber auch der Per-sonenverkehr für mittlere Entfer-nungen ist keine Utopie mehr.Aus Sicherheits- und Effizienz-gründen wird erwartet, dass solcheSysteme entweder autonom oderferngesteuert operieren, was hoheDatenraten in der Datenübertra-gung erfordert. Hinzu kommt dersteigende Kommunikationsbedarfder Passagiere. Diese Anforderungen prädestinie-ren zellulare Mobilfunknetze fürdie Flugkontrolle und zum Flug-verkehrsmanagement. Mit anderenWorten, zellulare Netze bieteneine erstklassige Basis für Flugkon-trolle und -management sowie fürDatendienste mit nur einer Infra-struktur.

Zukunfts-Szenario: Anforde-

rungen & Lösungen

Huawei hat ein Szenario zumkünftigen niedrig fliegenden Luft-verkehr entwickelt. Dieses Szena-rio beschreibt räumlich begrenzteLuftverkehrswege, die durch Mo-bilfunknetze koordiniert werden.Vorraussetzung für dieses Szenarioist der Ausbau der Mobilfunknetze inden mittleren Höhen des Luftraums.Heutige LTE-Installationen sindbodennah ausgerichtet während dieATG-Systeme der Verkehrsflug-zeuge (Air-To-Ground) auf großeHöhen ausgerichtet sind. Es ensteht

anderen (Handover) bestimmt ist.Bereits oberhalb von 100m verdop-pelt sich diese Übergabezeit (Bild 2).Zur Netzoptimierung nutzen Mobil-funknetze gerichtete Antennen. DieHauptkeule der nach unten gerichte-ten Antenne bildet am Boden dieZelle, wobei Nebenkeulen nicht voll-ständig unterdrückt werden können.Während Nebenkeulen im Boden-betrieb praktisch keine Rolle spielen,ändert sich die Situation im Luft-raum. Fliegende Objekte identifizie-ren mehr Nachbarzellen im Ver-gleich zu Endgeräten am Boden. InVerbindung mit der stetigen Bewe-gung der fliegenden Endgeräteerhöht sich die Anzahl der Zell-wechsel drastisch und mit ihnendie Anzahl der Zellwechselfehlver-suche, was wiederum die Latenzzeitdes Systems erhöht.Die 5. Mobilfunkgeneration wird ei-ne Reihe von Verbesserungen in derMaschinen-zu-Maschinenkommuni-kation bieten, um aber das vollePotenzial dieser Maßnahmen für dieAnwendungen im Luftraum zuerschließen, bedarf es erheblicherexperimenteller Arbeit insbesondere

Europas Wegin den digitalen Luftraum:

Huaweis Beitrag

HUAWEI

46

Abb. 1: Funkabdeckung von terrestrischem und ATG LTE lässt eine Lücke zwischen 300m

und 3000m

schungsfeldern geleistet. Das um-fasst 5G Kommunikation, Cloud-Technologie sowie Daten-Analyseund Cybersicherheit. Neben demA9 Feldversuch engagiert sich Hua-wei mit einem 5G Test im Bereichder Telemedizin in Zusammenar-beit mit dem Klinikum der TUMünchen sowie im Bereich I4.0 mitdem 5G Vertical Industry Accelera-tor (5GVIA), entwickelt in Zusam-menarbeit mit dem Land Bayern,der Stadt München, der TU Mün-chen und M-Net.

Hintergrund: Huawei

Huawei Technologies ist einer derweltweit führenden Anbieter vonInformationstechnologie und Tele-kommunikationslösungen. Mehr alsein Drittel der Weltbevölkerungund mehr als die Hälfte der deut-schen Bevölkerung nutzt direktoder indirekt Technologie vonHuawei. Das Unternehmen mitHauptsitz in Shenzhen hat welt-weit über 180.000 Mitarbeiter undist mit seinen drei Geschäftsberei-chen Carrier Network, EnterpriseBusiness und Consumer Businessin 170 Ländern tätig. Huawei be-schäftigt 80.000 Mitarbeiter imBereich Forschung und Entwick-lung und betreibt weltweit 16 For-schungs- und Entwicklungsclustersowie gemeinsam mit Partnern28 Innovationszentren.In Deutschland ist Huawei seit2001 tätig und beschäftigt über2.000 Mitarbeiter an 18 Standorten.In München befindet sich derHauptsitz des europäischen For-schungszentrums von Huawei.

Industrie. Vor diesem Hintergrundinitiierten wir zusammen mit Audi,BMW, Daimler, Ericsson, Intel,Nokia und Qualcomm 2016 die 5G-Automotive-Association (5GAA).Heute finden sich weltweit über 100Mitglieder in 5 Arbeitsgruppen unterdiesem Schirm. Diese Initiative könnte als Vorbildfür die zukünftige Zusammenarbeitzwischen der ICT-Industrie undder Flug-Industrie dienen. In einerähnlich gestalteten Plattform könn-ten dann gemeinsam Anforderun-gen, Anwendungsfälle, Standardsund Testsysteme diskutiert und vo-rangebracht werden.

Bayern: Im Zentrum unserer

Europäischen Forschungs-

aktivitäten

München ist die Heimat von Hua-weis größtem Forschungsstandortaußerhalb von China. Von hier wer-den Beiträge zu führenden For-

47HUAWEI

für das System-Engineering. Nurin der Zusammenarbeit aller Betei-ligten des künftigen Luftverkehrs-systems können die notwendigenTechnologien und Standards erar-beitet werden.

Das Vorbild für den vernetzten

Luftraum: Forschung & Zu-

sammenarbeit für vernetze

Fahrzeuge

Die Autobahn A9 zwischen Mün-chen und Nürnberg ist eine derstärksten befahrenen Straßen Euro-pas. Ohne jedes Tempolimit gibt eskaum eine größere Herausforderungfür autonome Fahrzeuge. In einemBMWi- geförderten Projekt (Bild 3)

erarbeiten Huawei und seine PartnerAudi, BMW, Rohde & Schwartz,Elektrobit, IPG, TUM/Fortissund die Cognition Factory grund-legende Erkenntnisse für dieAnwendung der 5G Technologieunter realen Bedingungen imautomobilen Umfeld. GeringeLatenzzeit, hohe Zuverlässigkeitund hohe Datenraten konnten beihohen Fahrzeug-Geschwindigkei-ten demonstriert werden. Diese Erfahrungen könnten auf dieVernetzung und Steuerung vonDrohnen und eVTOL (electricVertical Take Off and Landing) -Flugtaxis übertragen werden.Die Diskussionen mit den Partnernaus der Automobilindustrie unterstri-chen den Bedarf für eine eigenstän-dige Plattform zur Abstimmung derAutomobilhersteller und der ICT-

Kontakt:

Dr. Walter WeigelVice President -European Research Institute

Dr. Michael LipkaTechnologyManagement - European Research Institute

HUAWEI TECHNOLOGIESDUESSELDORF GmbH

European Research InstituteRiesstraße 25, C3 OG80992 München/Germany

Abb. 3:A9-Projekt PROVIDENTIA zur V2X 5G-Kommunikation: Das Bild zeigt die verschie-

denen Kommunikationswege sowohl zwischen Fahrzeugen als auch von Fahrzeugen zur

Verkehrsinfrastruktur

Abb. 2: Anstieg der Handover-Versuche

mit steigender Flughöhe verdoppelt

bereits die Handover-Zeit bei einer Höhe

von 100m

Die Syrphus GmbH forscht aneinem neuartigen VTOL-fähigenFluggerät in Starrflügel Konfigura-tion. Durch das simple Design istdas Konzept äußerst zuverlässig undsicher in der Anwendung. Gesteuertwird die Drohne durch drei beweg-liche Teile: zwei Propeller und demGewichtselement, das vor undzurück geschwenkt wird. Mit immerkleinerer Elektronik kann die Droh-ne flexibel eingesetzt werden. Miteiner kleinen Kamera ausgerüstet,kann schnell Übersicht in chaoti-schen Situationen erlangt werden.Verlangt der Einsatz eine größereKamera, größere Reichweite, län-gere Flugzeit oder ähnliches, so kanndas Konzept beliebig skaliert wer-den. Auch das verwendete Materialkann je nach Anwendung einfachangepasst werden. Dieses einzigar-tige Konzept vermeidet den Strö-mungsabriss bei sehr hohenAnstellwinkeln und bei sehr niedri-gen Geschwindigkeiten. Als Resul-tat kann der Syrphus-Airframe diegesamte Bandbreite der Geschwin-digkeit von Schweben bis zur ma-ximalen Geschwindigkeit nutzen.

Aus mehreren verbundenen Syr-phus Airframes entsteht das Syrphus

Antriebsaggregat. Ein Modul be-steht immer aus zwei SyrphusDrohnen und dem Rumpfsegment.Die Drohne erlaubt eine flexibleKombination der Module. EineKommunikationsschiene regelt undsteuert alle Module und lässt dasFlugsystem zuverlässig fliegen.Sowohl die Anzahl der Module alsauch verschiedene Größen der Mo-dule versprechen missionsgerechteAnpassungen des Fluggeräts aufverschiedene Einsätze. Getrimmt auf optimale Effizienzund Sicherheit genügt die modulargestaltete Drohne höchsten An-

sprüchen. Mit der Fluggerätgrößewird auch die Art und Größe derLadung variabel. Sowohl statischeBeladung, wie z.B. Kameras oderspezielle Sensorik, als auch variableLasten in verschiedenen Größen

Die Zukunftder UAVliegt außerhalb

der Sichtweite

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Syrp

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Transition von Schwebeflug zu Gleitflug durch Verlagerung des Gewichtselements

Syrphus Auftriebsaggregat

Syrphus-Airframe

Die Syrphus GmbH bietet ihren Kunden Leistungen rund um den Themenbereich„Unbemannte Systeme“ und „Autonomes Fahren/Fliegen“ auf Basis von Dienst- undWerkverträgen an. Unsere Mitarbeiter besitzen fundiertes Wissen im Bereich derbemannten Luftfahrt und dem Multikopter Services. „Syrphus“ ist die lateinisch-griechische Bezeichnung für eine Art innerhalb der Familie der Schwebefliegen. DieSchwebefliegen sind Nützlinge und ernähren sich als Larve von Blattläusen.

Syrphus Airframe während Windkanal-versuchen

können transportiert werden. Obkleine, z.B. Medikamente oderBlutkonserven, bis zu großen Lie-ferungen, wie Nahrung in Krisen-gebiete oder wichtige Werkzeuge,Bauteile und Werkstoffe für dieIndustrie. Mit entsprechender Ska-lierung und Berücksichtigung allerSicherheitsaspekten wird aus derDrohne sogar ein Lufttaxi. EinLufttaxi, das aus Modulen bestehtund genau so leicht anpassbar istwie die Drohnen.

Drohnen stecken voller Potenztialund sind Inhalt vieler Visionenund Anwendungen. Viele Anwen-dungen sind mit dem Erzeugenvon Bildmaterial aus der Luft ver-bunden, wie die Instandhaltungvon Pipelines und Stromleitungen.Aus wirtschaftlicher Sicht könnendiese Arbeiten durch den Einsatzvon Drohnen deutlich verbessertwerden. Für eine effiziente Nut-zung der Technologie ist ein wei-terer Schritt von Nöten: Das Flie-gen außerhalb der Sichtlinie (eng-lisch: Beyond Visual Line of Sight

– BVLOS). Eine Herausforderungist die technische Umsetzung desFlugsystems zusammen mit derSteuerung und Kommunikationzwischen Betreiber und der Droh-ne. Neben der Technik müssenauch die operationellen Anforde-rungen stimmen. Diese bestehenaus den Qualifikationen der ein-zelnen Betreiber, Anwendern undexternen Akteuren. In die Flug-planung müssen auch alle notwen-digen Genehmigungen und Kor-respondenzen berücksichtigt wer-den, gerade in stark reglementier-ten Ländern wie Deutschland.Technik, Planung und Gesetzge-bung in Kombination bilden denSchlüssel für erfolgreiche Flügeaußerhalb der Sichtlinie.

Damit die Anforderungen an dieTechnik und den technischen Pro-zess erfüllt werden können, bautdie Syrphus GmbH ein Testgelän-de für BVLOS auf. Ziel des Test-

geländes ist, Versuche nicht nurunter Laborbedingungen durchzu-führen. Das Umfeld ist so real wiemöglich gestaltet. Es umfasst alleMöglichkeiten, die zur Zertifizie-rung eines Fluggeräts, für dessenEinsatz innerhalb der Sichtlinieund außerhalb der Sichtlinie undsogar außerhalb der Funkreichwei-te von Fernbedienungen liegen.Unterschiedliche Anlagen inner-halb des Luftraums sind hervorra-gende Testobjekte zur Kollisions-vermeidung für Drohnen. Außer-dem befindet sich im Luftraum einFlugplatz, sodass erste Simulatio-nen zum gemischtem Flugverkehrdurchgeführt werden können. DerLuftraum mit einer Größe vonüber 2,5 auf 2,5 km garantiert die

einzigartige Möglichkeit Flugsyste-me für den Flug außerhalb derSichtlinie zu rüsten. Die SyrphusGmbH bietet Herstellern vonDrohnensystemen die Mitbenut-zung des Geländes an und berätdiese bezüglich der Versuchspla-nung, der Evaluierung und derZertifizierung von Fluggeräten.

49Syrphus GmbH

Autor:

Syrphus GmbH

Zum Wendeplatz 3D-21220 Seevetal, GERMANY+49 4185 9208041a.voss@syrphus.comwww.syrphus.com

LL.M.(oec.),Dipl.Ing.(FH)Andreas Voss

CEO

Erste Flüge außerhalb der Sichtlinie in Deutschland

USIC – U-Space Integration Center

3D Zeichnung des modularen SyrphusAuftriebskonzepts

Vision des Syrphus Auftriebskonzept in unterschiedlichen Anwendungsszenarien

Preisgekröntes Air Taxi Konzept zusammengesetzt aus Syrphus Auftriebsaggregaten

Die digitale Transformation unddie damit verbundenen Auswirkun-gen auf Gesellschaft und Umwelt,stoßen eine erneute Diskussioninnovativer Mobilitätsarten an, umdie bestehende Verkehrssituationnachhaltig zu verbessern.Eine sichere und kosteneffiziente Lö-sung für automatisierten Verkehr aufder Straße, zu Wasser und in derLuft ist, die gemeinsame Nutzungeiner übergreifenden digitalen Infra-struktur mit Fokus auf Kommunikati-on, Navigation und Surveillance (CNS).Die DLR GfR mbH, eine Tochter-firma des Deutschen Zentrums fürLuft- und Raumfahrt (DLR e.V.)betreibt seit 10 Jahren das Kontroll-zentrum der europäischen Navigati-onssatellitenkonstellation Galileo undsieht die Notwendigkeit, bewährteRegularien, Abläufe und Technolo-gien aus dem Luftfahrtsektor, in derpassenden Dosis, in die neuen Ver-kehrsbereiche zu transferieren. „Unsere Priorität liegt auf einemschlüssigen, ganzheitlichen Sicher-heits- (Safety und Security) und Be-triebskonzept. Dafür bringen wirunsere Betriebserfahrungen mit Vor-gehensweisen aus der Flugsicherungein, die seit Jahrzehnten helfen, Flug-gäste sicher an ihr Ziel zu bringen“,betont Prof. Christian Arbinger,

Leiter der Abteilung NavigationServices bei der DLR GfR mbH. Eine gemeinsam genutzte digitaleInfrastruktur gewährleistet einesichere Abwicklung des hohen Ver-kehrsaufkommens in der Luft sowiezu Boden. Genau hier versteht sichdie DLR GfR mbH als Vorreiter,auch durch ihre Zertifizierung alsFlugsicherungsorganisation, nachdem Motto „Air meets Space“ undverknüpft bestehende Lösungskon-zepte mit den innovativen Konzep-ten der Mobilität von morgen. Die-sen integrierten Ansatz verfolgt auch

das Projekt „Automatisierte Mobi-lität in der Region Kufstein“. Im Jahr2019 wird die DLR GfR mbH mitihren Partnern in dieser geografischherausfordernden Umgebung einemobile digitale Infrastruktur fürKommunikation, Navigation undSurveillance aufbauen, um konkreteAnwendungsfälle wie koordinierteund automatisierte Drohnenflügeund Szenarien des automatisiertenFahrens in einer gemeinsamenBetriebsumgebung zu validieren.Bayern kann mit den verschiedenenAir-Mobility-Initiativen und derenIntegration in einer übergreifendendigitalen Infrastruktur der innovativeVorreiter sein. Mit Sicherheit ist dieDLR GfR mbH der richtige Partnerfür diese Initiativen.

Eine sichere digitale Infra-struktur und deren Betrieb als gemeinsamer Nenner der bayeri-

schen Air-Mobility-Initiativen

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DLR

GfR

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DLR GfR mbH Navigation Services

Münchener Straße 2082234 Weßlingwww.dlr-gfr.de

Melanie Schmidt

CustomerRelationshipManagement

Prof.Christian Arbinger

Head ofNavigation Services

Kontakt:

Signalvermessung zur Detektion von Störungen wie Jamming

Eine gemeinsame digitale Infrastruktur

für alle Verkehrssektoren

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www.silver-atena.de · info@silver-atena.de · +49 89 18 96 00 – 3322

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Hans-Bunte-Str. 5 · 80992 München · Tel.: +49 (0) 89-23 55 57-3 · Fax: +49 (0) 89-23 55 57-47E-mail: mail@media-mind.info