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Ihr Fluggerät kann senkrecht starten, es braucht weniger Energie als andere Drohnen und ist auch schneller: Erlanger Studenten sind mit ihrer "Night Fury" international erfolgreich.

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Senkrechtstarter: Erlanger Studenten bauen Drohne der Zukunft

Ihr Fluggerät kann senkrecht starten, es braucht weniger Energie als andere Drohnen und ist auch schneller: Erlanger Studenten sind mit ihrer "Night Fury" international erfolgreich. Und sie entwickeln dabei Technik fürs Fliegen von morgen.

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Von
  • Michael Reiner

Die Drohne ist nachtschwarz, hat fünf Propeller und eine Spannweite von rund 3,50 Meter: "Night Fury" haben sie die Erlanger Studenten getauft. Mit dem Mini-Flugzeugzeug haben sie die "New Flying Competition 2020" in Hamburg gewonnen. Das ist ein internationaler Studierendenwettbewerb, bei dem es um die Konstruktion von zukunftsweisenden Modellfluggeräten geht. Die Erlanger Drohne war schneller und effizienter als die der anderen Teilnehmer.

Ideal für Luftverkehr in dicht besiedelten Gebieten

Ein dreiviertel Jahr lang hat die Gruppe, zu der sich 18 Studierende zusammengefunden haben, an dem Fluggerät getüftelt. Ihre Flugzeugwerft ist eine Laborhalle des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) in Erlangen, das das Projekt fachlich unterstützt. "Night Fury" ist bereits die dritte Drohne der Gruppe. Davor haben die Studierenden ein Elektroauto und ein Elektromotorrad entwickelt und gebaut.

Eine Anforderung für den Wettbewerb war, dass die Drohne senkrecht starten und landen kann. "Das ist ein Aspekt, der gerade beim zunehmenden Luftverkehr in dicht besiedelten Gebieten immer mehr an Bedeutung gewinnt", sagt Mechatronik-Student Adrian Sauer, der Leiter des Teams. Deshalb werden beispielsweise auch die meisten Prototypen für Flugtaxis als Senkrechtstarter konstruiert.

Das Beste aus Quadrokopter und Flugzeug

Vorgabe war zudem, dass die elektrisch angetriebene Drohne im Horizontalflug nicht mehr Energie verbrauchen darf als ein herkömmliches Flugzeug, das zum Starten und Landen eine Rollbahn benötigt. Als weitere Herausforderung kommt dazu: Die Drohne muss zwei Kilo Nutzlast transportieren können.

Das Team der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen hat für ihre Drohne einen Quadrokopter mit vier Hubrotoren mit einem Flugzeug kombiniert, das von einem Schubpropeller angetrieben wird. Nur beim Start und bei der Landung arbeiten die Hubrotoren, die viel Energie verbrauchen. Ist die Flughöhe erreicht, sorgt der Heckpropeller mit rund 1,9 PS Leistung für Tempo auf der Strecke.

Drohne wiegt nur zehn Kilogramm

Rumpf und Flügel sind eine extrem leichte Kohlefaserkonstruktion, die die Studenten selbst entwickelt haben. Viel Gewicht haben sie auch bei der Leistungselektronik gespart. Die sorgt dafür, dass die Elektromotoren besonders effizient laufen. Die extra für das Projekt entwickelten Elektronikbauteile könnten in Zukunft einmal in Passagierflugzeugen mit Elektroantrieb zum Einsatz kommen. Die FAU-Studenten habe es geschafft, dass ihre "Night Fury" gerade einmal zehn Kilogramm wiegt - und zwar inklusive der vorgegebenen Nutzlast von zwei Kilogramm.

Sechsmal sparsamer als herkömmliche Drohnen

Beim Wettbewerb in Hamburg zeigte Leichtgewicht "Night Fury", dass es besonders sparsam mit dem Strom aus den Akkus umgeht. Das ermöglicht eine große Reichweite. Für die Wettbewerbsstrecke von 22 Kilometern, etwa vom Erlanger Schlossplatz zum Max-Morlock-Stadion in Nürnberg, saugte sie 128 Wattstunden aus dem Akku. Das ist in etwa so viel elektrische Energie, wie man braucht, um einen Liter Wasser zum Kochen zu bringen. "Herkömmliche Drohnen würden für die gleiche Strecke mindestens das sechs- bis siebenfache an Energie verbrauchen", rechnet Adrian Sauer vor. Zudem sei die Drohne in der Lage, komplett autonom zu fliegen.

"Night Fury" ist jedoch nicht nur ein spannendes Spielzeug. Adrian Sauer kann sich vorstellen, dass mit derart konstruierten Drohnen Arzneimittel ohne großen Aufwand in abgelegene Gebiete transportiert werden können. Oder sie könnten zum schnellen Transport von Blutkonserven zwischen zwei Krankenhäusern eingesetzt werden. Beflügelt durch den Wettbewerbssieg arbeiten die Uni-Gruppe bereits an einer neuen Drohne, die kleiner und noch leistungsfähiger ist.

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