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Drohnen Sieben Paketdrohnen für die Logistik der Zukunft

| Redakteur: Katharina Juschkat

In der Stadt der Zukunft werden Pakete mit autonomen Drohnen verteilt. Sieben Studententeams haben dafür Konzepte vorgestellt, das beste wurde jetzt vom DLR und der NASA prämiert.

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Sieben Studententeams haben verschiedene Konzepte für Paketdrohnen entwickelt.
Sieben Studententeams haben verschiedene Konzepte für Paketdrohnen entwickelt.
(Bild: Universität Stuttgart)

Drohnen, die Pakete ausliefern, sind keine Zukunftsmusik mehr: Während Amazon bereits testweise Pakete via Drohnen ausliefert, sucht das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zusammen mit der NASA nach dem besten Konzept für eine Paketdrohne. Dafür wurde die NASA/DLR Design Challenge ausgerufen, bei der das DLR mit der NASA nach neuen Konzepten für die Logistik im urbanen Raum suchten. Teilgenommen haben sieben Studententeams, die ihre Konzepte Ende August vorstellten.

Das sollten die Studententeams entwickeln:

  • Effizientes, stadttaugliches und unbemanntes Fluggerät;
  • Bodenstation für die Drohne;
  • Bodenlogistik;
  • Sicherheitsmodell;
  • Geschäftskonzept.

Die Drohne muss ein 2,5 kg schweres Paket bis zu 15 km weit in einer Höhe von 120 m befördern können. Dabei muss sie Seitenwind aushalten und auf kleinen Plattformen starten und landen können. Alle vorgestellten Drohnen sind Konzepte.

Das sind die sieben Drohnenkonzepte:

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Platz 1: Urban Ray

Auf dem ersten Platz landet das Konzept der RWTH Aachen: der „Urban Ray“. Das Konzept der Studenten besteht aus einer autonomen, elektrisch angetriebenen Paketdrohne, die über einen getrennten Antrieb für den Schwebeflug und den Vorwärtsflug verfügt. Die Studenten setzten auf eine schubbasierte Lösung für die Flugsteuerung. So konnte das Team auf Steuerflächen verzichten.

Die Drohne kann vertikal starten und landen, was es für sie ermöglicht, auch auf kleinen Plattformen zu landen. Als Landemöglichkeit haben die Studenten modulare Plattformen entwickelt: Kleine, faltbare Plattformen sowie ein zentraler Hub, der über ein vollautomatisiertes System zur Paketbeladung und -lagerung samt Batteriewechsel verfügt.

Als Geschäftsmodell hat das Team ein Pay-per-Use-Modell gewählt. Paketlogistikunternehmen und weitere Kunden können die Dienstleistung der Drohnen buchen.

Platz 2: Airo

„Airo“ der Universität Stuttgart landet auf dem zweiten Platz. Die Paketdrohne hat vier Tragflächen, acht Rotoren und ein markantes rotes Seitenleitwerk. Die Verbindung zum Bord- und Steuerungscomputer am Boden wird per Echtzeit-5G-Kommunikation aufrechterhalten. Das erspart der Drohne viel Gewicht.

Ein sogenannter „Secondary Flight Control Computer“ an Bord sichert die Drohne im Falle eines Verbindungsproblems ab. Die Energieversorgung basiert auf Lithium-Schwefel-Batterien (LiS) und Lithium-Ionen-Kondensatoren. Angetrieben wird das Fluggerät mit Kipprotoren. Auch Airo kann vertikal starten und landen. Die Bodenstation ist so groß wie zwei Standardparkplätze. Als Sicherheitskonzept setzt das Stuttgarter Team auf ein bodengestütztes Passivradar-Erkennungs- und -Vermeidungssystem.

Platz 3: Mercurius

Auf dem dritten Platz landet das Team der TU München mit der Paketdrohne „Mercurius“. Das Design konzentriert sich auf maximale Effizienz bei minimalem Gewicht. Dabei kann sich die Drohne im Schwebeflug und Horizontalflug fortbewegen. Das gelingt durch zwei feste vordere Propeller und sechs hintere schwenkbare Oberflügelpropeller. Mercurius verfügt über ein hybrides Antriebssystem: Eine Brennstoffzelle und ein Lithium-Ionen-Akku treiben die Paketdrohne energieeffizient an.

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