Mobilität und Logistik der Zukunft

Wegweisende Innovationen zum Thema autonome Fluggeräte für die zukünftigen Anforderungen im Bereich Mobilität und Logistik. Das sind die Schwerpunkte beim neuen Förderprogrammen des deutschen Vorzeigeinkubators Sprind.

(Christian Czaak) Logistik und Mobilität bilden die Basis für eine florierende Wirtschaft und Gesellschaft. In Anbetracht des demografischen Wandels, des abnehmenden Fachkräftebestands und der gleichzeitig hohen und wachsenden Anforderungen an den Personen- und Güterverkehr erscheint die Gestaltung der Mobilität der Zukunft als eine der zentralen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts.  Unbemannte, weitestgehend manuell gesteuerte Fluggeräte sind heute schon eine wichtige Ergänzung in vielen Anwendungsbereichen wie der Lieferung von Waren, der Wartung von Industrieanlagen, in der Vermessungstechnik oder auch bei Rettungseinsätzen. Die Nutzung von Drohnen – ob privat oder kommerziell – steigt seit Jahren kontinuierlich an. Unbemannte Fluggeräte werden unsere Verkehrssysteme in Zukunft tiefgreifend verändern. Der sichere Betrieb steht allerdings noch vor Herausforderungen, gerade unter wechselnden Umwelteinflüssen und anderen Störfaktoren.

Autonomes Flugsystem bis 25 kg Maximalgewicht, das diversen Störfaktoren widersteht
Das ist zusammengefast die Ausgangssituation für eine neue Förder-Programmlinie des deutschen Innovationsinkubators Sprind. Gefragt sind Projekte für ein autonom fliegendes System bis 25 kg Maximalgewicht, das ohne menschliches Eingreifen einen vorher definierten Parcours auch unter Einfluss diverser Störfaktoren sicher bewältigt. Ziel ist ein System, das völlig autonom verschiedene herausfordernde Hindernisse und Aufgaben bewältigen kann. Unterstützend können weitere autonome Systeme, etwa am Boden, hinzugezogen werden.

Das SPRIND Funke benannte Projekt hat eine Laufzeit von neun Monaten und wird in zwei Stufen umgesetzt. In Stufe 1 unterstützt SPRIND die teilnehmenden Teams in der Demonstration des autonom fliegenden Systems mit bis zu 70.000 Euro je Team/Projekt. Die zweite Stufe ermöglicht mit weiteren bis zu 80.000 Euro die Entwicklung eines Prototyps und die abschließende Teilnahme am Drohnen Race auf dem Fliegerhorst Erding (D). Dabei wird SPRIND in Stufe 1 bis zu 15 Teams unterstützen und in Stufe 2 bis zu zwölf Teams. Die nachfolgenden Teams bzw. Projekte haben sich beworben

Das Team Aerial Scout
Das Team von Aerial Scout arbeitet an einer besonderen Systemarchitektur. Ein unbemanntes Luftfahrzeug und ein unbemanntes Bodenfahrzeug werden in Kombination zu einer leistungsfähigen Einheit, die für eine Vielzahl an Aufgaben eingesetzt werden kann. Herzstück des Systems ist der sogenannte Extended Kalman Filter, ein eigens entwickelter Algorithmus, der die Navigation und Sensordatenverarbeitung präzise steuert. Jannik Stanke und Peter Henning vom Unternehmen Vectorbirds airborne System und Thomas Otto von AT² sind die Mitglieder im Team.

Drakula
In Anlehnung an den mystischen Flug von Dracula hat das Team eine Drohne entwickelt, die mit den neuesten Sensortechnologien ausgestattet ist. Der Prototyp Lidar sorgt für ein umfassende Wahrnehmung der Umgebung und SLAM für die Lokalisierung. Die Navigation basiert auf einem mehrschichtigen Kartierungs- und Planungsansatz. Das Team besteht aus Finn Süberkrüb und Kevin Weller von der TU München, weiters Jakob Dichgans, Jan Kallwies, Lukas Strobl und Jan Cremer vom Unternehmen ESG Elektroniksystem- und Logistik sowie Pascal Lipke vom DLR Institut für Flugsystemtechnik Abt. Unbemannte Luftfahrzeuge.

Ubiquitous Autonomous Drone Navigation
Das Team um Uijt de Haag von der TU Berlin setzt wiederum auf ein innovatives, duales Drohnensystem, das Aufgaben gemeinsam löst. Die erste Drohne navigiert in einer Höhe unter 25 Metern und ist dafür verantwortlich, die Nutzlast an ihr Ziel zu transportieren. Die darüber schwebende Begleitdrohne fliegt bis zu 100 Meter hoch. Aus dieser Höhe kartiert sie das Gelände und sucht nach unerwarteten Hindernissen oder anderen Luftfahrzeugen, um die Sicherheit ihrer Partnerdrohne zu gewährleisten. Das Projektteam sind Maarten Uijt de Haag, Mats Martens, Anne-Sophie Polz, Christian Berth, Bastian Göbel, Benjamin Lochow, Vanessa Kempen, Christopher Ruwisch, Fabian Frickenstein, Chris Janke und Embry-Riddle, alle von der TU Berlin.