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Wildau entwickelt Luftfahrttechnik für die Zukunft!

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Drohnenbau
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Rüther-Kindel
Telefon:0 33 75/50 81 66
Website:www.th-wildau.de

Drohnen für heißen Einsatz

Stand: März 2020

Die Menschen träumen vom Flug in den Weltraum und würden am liebsten mal schnell den weit entfernten Mars erkunden. Doch was auf der vergleichsweise kleinen Erde vor sich geht, liegt vielfach im Dunkeln. Von Wildau aus möchte man jetzt Licht in eine dieser Naturerscheinungen bringen und die Geheimnisse unserer Vulkane näher beleuchten helfen.

Dazu hat sich in der TH Wildau ein Wissenschaftler-Team um den Luftfahrttechnik-Professor Dr.-Ing. Wolfgang Rüther-Kindel gebildet. Mit dabei sind unter anderen Dr. Sven Angermann aus Zeuthen, Dr. Andreas Frahm, David Rieck, Robert Vilter, Fabian Quaeck und jetzt zusätzlich Desirée Grienitz.

Heiße Runden
„Es ging uns darum, eine Möglichkeit zu entwickeln, bei Vulkanausbrüchen über dem Krater und weiter entfernt Messungen vornehmen zu können, wie sie bisher nicht möglich waren. Ein großes Problem ist dabei, dass die ausgestoßenen Partikel wie Millionen von Kratzbürsten wirken. Dadurch würden die Triebwerke von Jets zerstört, bei Propellermaschinen würden die Luftfilter zugesetzt. Bei konventionellen Luftfahrt­geräten würden empfindliche Teile an der Außenhaut, wie etwa Scheiben, unbrauchbar gemacht“, erklärt Dr. Sven Angermann.
Nach dem Ausbruch des isländischen Vulkans Eyjafjallajökull 2010 musste tagelang der europäische Luftraum gesperrt werden. „Es gab damals einfach keine Möglichkeiten, die Belastung der Atmosphäre durch die Aschepartikel zuverlässig zu bestimmen, so dass man, um Gefährdungen auszuschließen, auf diese drastische Maßnahme zurückgriff.“

Handgefertigte Drohne
Das Wildauer Team entwickelte eine elektrisch angetriebene Drohne, die in derart belasteter Atmosphäre Messungen durchführen kann. Dazu erhielt das nur 15 Kilogramm leichte, fernsteuerbare unbemannte Luftfahrtsystem mit einer stolzen Flügelspann­weite von fünf Metern einen Körper aus Kohlenstofffasern. Die hauchdünnen Matten wurden im eigenen Labor per Hand Schicht für Schicht verklebt und zum Flugkörper geformt.
„Das kann man sich wie beim GFK-Aufbau von gängigen Sportbooten vorstellen“, erläutert Dr. Angermann. Eines der Probleme war es, eine Kühlung für die beiden elektrischen Antriebe zu entwickeln. Normalerweise passiert dies durch den Fahrtwind. Hier muss der Flugkörper aber dicht verschlossen sein.

Schwebend zum Ergebnis
Die Drohne hat ihre Testflüge bis zu einer Maximalhöhe von 2 300 Metern in Begleitung eines Ultraleichtflugzeugs, das von Jürgen Röder gesteuert wurde, erfolgreich überstanden. „Technisch sind Einsatzhöhen von über 5 000 Metern möglich. Erprobungsflüge in diesen Höhen sollen in den kommenden Monaten in enger Abstimmung mit den zuständigen Behörden erfolgen“, kündigt Dr. Angermann an. Durch die Auslegung als Motorsegler kann nach dem energie­intensiven Aufstieg der Flug sowie die Landung mit wenig oder kaum Antriebsenergie erfolgen.

Waldbrände im Blick
Während die Vulkan-Drohne auf den ersten heißen Praxiseinsatz wartet, wird bereits an einem weiteren Prototypen gearbeitet. Ganz aktuell soll dieser von den Einsatzkräften bei Waldbränden verwendet werden können. „Während beim Vulkan ein Staub-Monitor zum Einsatz kommt, werden hier optische Sensoren wie beispielsweise eine Thermalkamera verbaut werden müssen. Wie immer in der Elektromobilität ist die Betriebszeit die Achillesferse. Wir kommen hier momentan auf etwa zweieinhalb Stunden und arbeiten daran, diesen Wert erheblich zu erhöhen“, gibt Professor Wolfgang Rüther-Kindel näheren Einblick.

Virtueller Fluglehrer
Zum Blick in die Luftfahrt-Zukunft gehören in seinem Bereich eine ganze Reihe weiterer praktischer Verbesserungen. So denkt man an die Hobbypiloten, die in der Regel über weniger Flug­erfahrung als Berufspiloten verfügen. Für diese wird gerade ein „virtueller Fluglehrer“ entwickelt, der Problemsituationen vorhersehen soll.
„Dann wird der Pilot rechtzeitig gewarnt und kann reagieren, bevor es gefährlich wird. Schließlich gehen Unfälle in der Luftfahrt meist tragisch aus“, erklärt Dr. Angermann. Er selbst hat übrigens keine Flugangst: „Ich weiß, dass das Flugzeug das sicherste Verkehrsmittel ist!“
Allerdings gehört er nicht zu den Ferienfliegern: „Mein weitester Flug war dienstlich in die USA!“