[kendiman]

Der Nahverkehr erobert die dritte Dimension

In Science-Fiction-Filmen gehören sie zur üblichen Ausstattung: kleine Fluggeräte, die einen oder mehrere Passagiere durch die Luft befördern, sei es pilotiert oder autonom. Bald könnte die Vision aber Realität werden: Eine Reihe von Unternehmen entwickelt solche Individualflieger. Eine Übersicht:



Schon wieder Stunden im Stau gestanden - auf der Autobahn oder in der Stadt? Fliegen wäre da praktisch. Sich einfach über die ewig langen Schlangen hinwegheben und zum Ziel schweben. Klingt nach Science-Fiction, könnte aber schon in wenigen Jahren ebenso normal sein wie Autos oder Hubschrauber: Fliegende Autos und Taxidrohnen sollen das möglich machen.

Ein Flugauto ist ein Hybrid aus einem Straßenfahrzeug und einem Flugzeug, es kann sowohl im Straßenverkehr fahren als auch fliegen. Lufttaxis oder Taxidrohnen sind Fortbewegungsmittel, in die ein Fluggast einsteigt und sich zu seinem Ziel fliegen lässt. Die Distanzen sind eher kurz, die Fluggeräte fliegen - der Name Drohne deutet es an - autonom, ohne Zutun der Insassen.

Die Idee für individuelle Fluggeräte ist nicht neu. Bis dato waren sie aber technisch nicht möglich oder wenn doch, dann so aufwendig, dass sie viel zu teuer gewesen wären. Wie viele technische Systeme profitieren auch diese Fluggeräte von der Digitalisierung: Aufwendige Mechanik wird durch Elektronik ersetzt, die immer günstiger wird. Etwa bei Coptern: Statt einen sehr aufwendigen Rotor mit verstellbaren Blättern wie ein Helikopter haben sie mehrere einfache Rotoren, die einzeln angesteuert werden und so alle Störungen ausgleichen können.

Eine Reihe von Unternehmen beschäftigt sich mit diesen Transportmitteln. Darunter sind Newcomer wie etwa das slowakische Unternehmen Aeromobil oder Volocopter aus Karlsruhe, aber auch etablierte Konzerne wie Airbus oder Audi. Wer nicht die ganze Entwicklungsarbeit selbst leisten will, kauft einfach ein Unternehmen, das bereits an entsprechenden Konzepten arbeitet.

Vehikel, die mehr als eine Fortbewegungsart beherrschen, gibt es in der Fiktion schon länger. Eines der bekanntesten ist sicher Tschitti Tschitti Bäng Bäng. In der Realität blieb es eher beim Fahren und Schwimmen. Erst in den letzten Jahren ist das Fliegen hinzugekommen.

Ein Pionier ist das US-Unternehmen Terrafugia, eine Ausgründung des Massachusetts Institute of Technology, die im vergangenen Jahr vom chinesischen Mischkonzern Geely übernommen wurde. Es hat schon vor etwa zehn Jahren das Konzept von Transition vorgestellt, das Terrafugia als Roadable Aircraft, übersetzt etwa straßenfähiges Flugzeug, bezeichnet. Als solches benötigt Transition die Zulassung der Straßen- und die der Luftfahrtbehörde.

In der Straßenversion ist Transition ein zweisitziger, etwas ungewöhnlich aussehender Kleinwagen. Die Fahrgastzelle ähnelt von der Form her eher einem Sportflugzeug als einem Auto. Zu dem Eindruck tragen die außen angebrachten Vorderräder ebenso wie der Doppelrumpf mit den beiden Heckleitwerken bei. In den beiden Rümpfen befinden sich die Hinterräder, die das Auto auf der Straße antreiben. Im Automodus ist Transition etwa 6 Meter lang, 2,3 Meter breit und 2 Meter hoch und passt laut Hersteller in eine herkömmliche Garage.

Für den Flugbetrieb werden die beiden Tragflächen zu einer Spannweite von 8 Metern ausgeklappt. In knapp 30 Sekunden wird dann aus dem Auto ein Flugzeug, das von einem Propeller angetrieben wird, der an der Rückseite der Kabine sitzt. Die Höchstgeschwindigkeit in der Luft soll bei 185 km/h liegen, die Reisegeschwindigkeit bei 172 km/h. Gestartet werden darf allerdings nicht von der Straße aus, sondern nur von einem Flugplatz.

2013 flog Transition zum ersten Mal öffentlich auf der Luftfahrtmesse Airventure in Oshkosh im US-Bundesstaat Wisconsin. Inzwischen ist das Flugauto so weit, dass Terrafugia es im kommenden Jahr auf den Markt bringen will. Mittlerweile hat das Unternehmen auch das Konzept für einen Nachfolger, den Viersitzer T-FX, vorgestellt.

In Europa hat das slowakische Unternehmen Aeromobil ein ähnliches Gefährt präsentiert.

Autos fliegen

Das Aeromobil 3.0 sieht etwas eleganter aus als Transition, funktioniert aber nach dem gleichen Prinzip. Es ist 6 Meter lang und als Auto 1,6 Meter breit. Zum Fliegen werden die Tragflächen ausgeklappt - die Spannweite beträgt dann knapp 9 Meter. In der Luft soll das 450 Kilogramm schwere Aeromobil etwa 200 Kilometer in der Stunde zurücklegen, auf dem Boden 160.

Aeromobil arbeitet schon seit den 1990er Jahren an den Flugautos. Inzwischen sind die Slowaken bei Modell 4.0. Das hat Aeromobil im vergangenen Jahr auf der Internationalen Automobilausstellung in Frankfurt vorgestellt. Es wird von einem 4-Zylinder-Verbrennungsmotor mit Turbolader und einer Leistung von 300 PS angetrieben. Die Reisegeschwindigkeit liegt bei 260 Kilometern in der Stunde, die Höchstgeschwindigkeit bei 360 Kilometern in der Stunde. Das maximale Startgewicht beträgt 960 Kilogramm, die Flugreichweite etwa 750 Kilometer. Im kommenden Jahr soll das Aeromobil 4.0 auf den Markt kommen. Der Nachfolger, den Aeromobil im Frühjahr präsentierte, soll ein Senkrechtstarter werden.

Dass das nicht ungefährlich ist - schließlich handelt es sich um Luftfahrt - zeigte sich 2015: Stefan Klein, Gründer von Aeromobil, stürzte mit seinem Gefährt ab. Zum Glück konnte er das Notrettungssystem auslösen, sodass er und das Fahrzeug an einem Fallschirm zur Erde zurückkehrten. Klein blieb unverletzt, aber das Aeromobil wurde beschädigt.

Aber nicht nur zivile Unternehmen, auch das Militär hat die Möglichkeiten von Flugautos erkannt: Fahren ist eine energieeffiziente Fortbewegungsmethode, Fliegen hingegen hilft über unwegsames Gelände hinweg oder ermöglicht eine schnelle Flucht aus einem Hinterhalt. Die Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa), die Forschungsagentur des US-Verteidigungsministeriums, gab deshalb 2010 die Entwicklung eines fahr- und flugfähigen Transporters in Auftrag.

2014 war ein Prototyp in kleinerem Maßstab fertig und wurde getestet. Der ist jedoch eher eine Kombination aus Multicopter und Auto als eine aus Flugzeug und Auto.

Einen Hybrid aus Tragschrauber und Auto hat das niederländische Unternehmen Pal-V - eine Abkürzung für Personal Air and Land Vehicle - ersonnen. Der Prototyp hob 2012 ab.

Auf der Genfer Automesse Anfang des Jahres stellen die Niederländer das serienreife Modell Liberty vor. Es soll die Zulassung der europäischen Luftfahrtbehörden erhalten und Ende kommenden Jahres auf den Markt kommen.

Wer aber könnte besser ein Flugauto konzipieren als ein Luftfahrtkonzern und ein Automobilhersteller? Airbus und Audi haben zusammen mit dem Designstudio Italdesign das Konzept eines modularen Flugautos entwickelt: Pop-Up besteht aus einer Passagierkabine für zwei Personen, die auf verschiedene Arten fortbewegt werden kann.

So kann sie auf ein Chassis mit Motor und vier Rädern gestellt werden. Dann wird daraus ein Auto, das im Straßenverkehr unterwegs ist. Wird der aber zu dicht oder muss eine eine längere Strecke zurückgelegt werden, kann auf das Dach der Kabine ein Flugmodul gesetzt werden. Es besteht aus vier Doppelrotoren, die die Kabine in die Luft heben und die Insassen zu ihrem Ziel fliegen.

Für ein ähnliches Konzept hat sich auch das US-Unternehmen Airspace Experience Technologies (AirSpaceX) entschieden: Das Lufttaxi Mobi-One besteht aus drei Modulen: der Passagierkapsel, dem Flugmodul und einem Chassis. Der Passagier steigt in die Kapsel, die zuerst zu einem Landeplatz geflogen, dann auf das Chassis gesetzt und von diesem zum Zielort gefahren wird.

Das alles soll autonom, ohne Zutun des Passagiers geschehen.

Taxis ohne Pilot

Lufttaxis oder Taxidrohnen heißen solche Verkehrsmittel, die für kürzere oder mittlere Strecken in der Stadt gedacht sind. Sie können im allgemeinen auf einer relativ kleinen Fläche senkrecht starten und landen. Die Copter werden von Elektromotoren angetrieben, was sie leiser macht als einen herkömmliche Helikopter. Sie haben meist mehrere Rotoren mit feststehenden Blättern, deren Anstellwinkel nicht verstellt werden kann. Das macht sie von der Mechanik her einfacher als einen Helikopter. Die fehlende Anstellbarkeit wird durch eine aufwendigere Steuerelektronik wettgemacht: So können die Rotoren einzeln angesteuert werden, um zu lenken oder um Turbulenzen auszugleichen. Eine Steuersoftware überwacht das, so dass die Fluggeräte - wenn sie nicht ohnehin autonom fliegen - auch von weniger erfahrenen Piloten geflogen werden können.

Fortschritte in der Software-Entwicklung und die Verfügbarkeit günstiger und leistungsfähiger Hardware sowie von Akkus haben die Entwicklung solcher Fluggeräte ermöglicht. Ein Ausweichen in die Luft könne in Zeiten wachsender Städte und immer stärker werdenden Verkehrs notwendig werden, heißt in einem Konzept von Airbus zu den Taxidrohnen. "Die städtischen Verkehrsnetze um eine dritte Dimension zu ergänzen, würde unseren Lebensstil von Grund auf umgestalten, die Luftverschmutzung würde drastisch reduziert und wir hätten mehr Freizeit."

Airbus entwickelt gleich mehrere Taxidrohnen: Der City Airbus ist ein Fluggerät für mehrere Mitflieger. Die Antriebseinheit Iron Bird ähnelt vom Aussehen her dem Flugmodul des Pop-Up-Konzepts und besteht aus vier doppelten Mantelpropellern, die von einem jeweils 200 Kilowatt starken Elektromotor angetrieben werden. Airbus hat es zusammen mit Siemens entwickelt. Es wird seit Ende vergangenen Jahres am Boden getestet. Der Erstflug des City Airbus ist für Ende dieses Jahres geplant.

Den Erstflug hat die zweite Taxidrohne von Airbus bereits hinter sich: Vahana flog Anfang des Jahres zum ersten Mal. Entwickelt und gebaut es von Airbus' Abteilung A3. Es hat im Gegensatz zum City Airbus vier Tragflächen, an denen jeweils zwei Propeller angebracht sind. Um dennoch senkrecht starten und landen zu können, hat Vahana Kippflügel: Für Start und Landung werden diese senkrecht gestellt. In der Luft werden die Flügel dann für den Horizontalflug in die Waagerechte gekippt.

Ebenfalls für eine Kippflügellösung hat sich das Münchener Unternehmen Lilium, eine Ausgründung der Technischen Universität München, entschieden. Sein gleichnamiges Fluggerät ist ein Entenflugzeug oder Canard, das die kleinen Tragflächen vorne und die großen hinten hat. Angetrieben wird es von 36 Elektromantelpropellern - je zwölf auf den hinteren und je sechs auf den vorderen Tragflächen. Zusammen haben sie eine Leistung von 320 Kilowatt.

Zum Starten und Landen kippt Lilium die vorderen kleinen Flügel sowie einen Teil der großen, in denen die Mantelpropeller untergebracht sind. Im April vergangenen Jahres zeigten die Münchener, dass ihr Flugzeug auch tatsächlich abhebt. Im Spätsommer 2017 sammelte das Unternehmen in einer Finanzierungsrunde 90 Millionen US-Dollar. Mit dem Geld will das Unternehmen ein fünfsitziges Modell für den kommerziellen Betrieb bauen. Der solle Anfang der 2020er Jahre starten, teilte Lilium Golem.de mit.

Im Badischen hingegen setzt ein Unternehmen auf das Copter-Konzept.

Dubai plant autonomen Personenverkehr

2X heißt das Fluggerät des Bruchsaler Unternehmens Volocopter. Vor den bisher vorgestellten Coptern ähnelt es von der Form am ehesten noch dem Vorbild Helikopter. Allerdings fehlt der Heckrotor, und statt eines einzigen Rotors befindet sich über der Kanzel ein rundes Gestell, an dem 18 Rotoren befestigt sind.

Die Rotoren werden wie bei Copter üblich einzeln angesteuert. Für die Ausfallsicherheit sind jeweils zwei Motoren zu einem Antriebsstrang zusammengefasst. Jeder Antriebsstrang besteht aus Akku, Elektronik und zwei Rotoren. Selbst wenn ein oder zwei Akkus ausfallen, stürzt der Volocopter nicht ab.

Der Volocopter ist seit 2016 für ein Erprobungsprogramm zertifiziert, erzählte Alexander Zosel, einer der Volocopter-Gründer, Golem.de im vergangenen Jahr. "Das heißt, wir haben ein Fluggerät, mit dem wir deutschlandweit am Luftverkehr teilnehmen dürfen." Allerdings nur mit Pilot.

Das Unternehmen plant aber auch einen autonomen Betrieb: Die Idee ist, dass ein Passagier den Volocopter per App bestellt und sich dann von ihm zu seinem Ziel, etwa vom Arbeitsplatz zum Flughafen, fliegen lässt. Das soll schon in wenigen Jahren der Fall sein: Die Regierung des arabischen Emirats Dubai plant, bis zum Jahr 2030 ein Viertel des Personentransports mit autonomen Fahrzeugen am Boden und in der Luft abzuwickeln. Die Metro fährt bereits autonom. Ziel ist, den Personenverkehr effizienter und sicherer zu gestalten.

Ein Partner bei der Umsetzung dieser Pläne ist das Unternehmen aus Bruchsal. Es hat den Volocopter X2 auch schon unbemannt in Dubai fliegen lassen. Erst hatte das Emirat das chinesischen Unternehmen Ehang als Partner benannt, dann aber dem deutschen Konkurrenten den Vorzug gegeben.

Ehang ist eigentlich ein Hersteller kleiner Copter für den Freizeitgebrauch. Aber 2016 stellte das Unternehmen auf der Elektronikmesse Consumer Electronic Show in Las Vegas das Modell 184 AAV vor, das von der Form her zwar den anderen Coptern ähnelt, aber groß genug ist, dass ein Passagier darin fliegen kann - der Name steht für einen Insassen sowie für acht Rotoren an vier Auslegern, AAV ist die Abkürzung für Autonomous Aerial Vehicle (autonomes Luftfahrzeug).

Diese Konzepte sind durchaus ernstzunehmen.

Interesse an fliegendem ÖPNV

Airbus entwickelt nicht an nur verschiedene dieser Luftfahrzeuge. Der Konzern hat auch schon einen eigenen Geschäftsbereich dafür eingerichtet. Konkurrent Boeing hat im vergangenen Herbst das Luftfahrtunternehmen Aurora Flight Sciences übernommen, das verschiedene innovative und zukunftsträchtige Technologien entwickelt hat.

Dazu gehört auch eine Taxidrohne, für die sich Uber interiessert. Der Fahrdienst plant einen Mitflugdienst, der in zwei Jahren mit 200 Taxidrohnen in den USA starten soll.

Für zusätzlichen Schub sorgen sicher auch Prominente wie Google-Gründer Larry Page, die in diese Konzepte investieren. Page unterstützt gleich drei Projekte: Zee-Aero, Kitty Hawk - beide gehören inzwischen zusammen - und zuletzt Opener.

Der politische Wille für neue Verkehrskonzepte scheint auch gegeben - und das nicht nur in Dubai: Selbst deutsche Politiker, die ja bei technischen Neuerungen oft zurückhaltend sind und eher Gefahren als Chancen sehen, setzen sich dafür ein: So soll Ingolstadt zur Testregion für Flugtaxis werden. Unterstützt wird die Initiative von Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer und Staatsministerin Dorothee Bär, der Beauftragten der Bundesregierung für Digitalisierung.

In München hat sich die CSU-Fraktion im Stadtrat für die Einrichtung eines Landeplatzes aus dem Neubau des Hauptbahnhofs eingesetzt. Denn mit einer Taxidrohne dauert der Transfer zum Flughafen nur knapp zehn Minuten.

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