TEIL C

Elektro- und Solarfluggeräte

2018
(E)

Transport-
und Lieferdrohnen

Gleich im Januar berichtet die Presse über den Luft- und Raumfahrtkonzern Boeing,
der auch an neuen Drohnen und autonomen Flugobjekten arbeitet. Als neustes
Ergebnis dieser Tätigkeit wird nun der Prototyp einer riesigen, unbemannten
eVTOL-Transportdrohne namens Cargo Air Vehicle (CAV)
für besonders schwere Lasten enthüllt, die bis zu 226
kg befördern
kann und in der Logistikkette von Paketdiensten eingesetzt werden soll.

Flugversuche mit kleineren Modellen führt die federführende Entwicklungsabteilung Boeing
NeXt seit 2017 durch, wobei sie eng mit der
Boeing-Tochtergesellschaft Aurora Flight Sciences zusammenarbeitet
(die schon mehrfach erwähnte Aurora war im November 2017 von
Boeing gekauft worden). Das System ergänzt im übrigen den eVTOL-Passagierflugzeug-Prototypen,
der von Aurora entwickelt wird (s.u.).

Der 4,6 m lange, 5,5 m breite und 1,2 m hohe Prototyp kommt ohne Ladung
auf ein Gewicht von 339 kg, allerdings macht Boeing bisher noch keine
Angaben darüber, wie schnell das unbemannte Flugobjekt fliegen kann und
welche Reichweite es hat. Von der ursprünglichen Konfiguration mit acht
gegenläufigen Propellern kommt man bald auf sechs Doppelrotorsysteme
mit zwölf Propellern. Zu Beginn wird der Prototyp, den ein Team von Ingenieuren
und Technikern aus dem gesamten Unternehmen in weniger als drei Monaten
entworfen und gebaut hat, ferngesteuert, dann jedoch auf autonomen Flug
umgestellt.

Nachdem auch 2018 zu Beginn nur in Innenräumen geflogen
wird, erfolgt Anfang Mai 2019 der Erstflug des fliegenden
Elektro-Frachtflugzeugs im Freien. Diesem schließen sich in der zweiten
Hälfte des Jahres weitere 150 Flugtests an, bei denen das unbemannte
Fluggerät normalerweise nicht weiter als eine Meile, nicht höher als
120 m und nicht länger als drei Minuten fliegt. Die Maße der Drohne
werden nun mit 5,33 m Länge, 6,1 m Breite und 1,52 m Höhe angegeben,
ihr Gewicht mit knapp 500 kg.

Um bei der Firma Boeing zu bleiben:
Mit dem Ziel, den Elektroflug zu ermöglichen, investiert diese über
ihre Investitionsabteilung Boeing HorizonX im Januar 2018 in
das Startup-Unternehmen Cuberg,
das 2015 aus der Stanford University ausgegründet
wurde und eine neue Batterietechnologie mit hoher Energiedichte entwickelt.
Diese basiert auf einem neuen Elektrolyten, der die Verwendung von Hochspannungskathoden
ermöglicht und gleichzeitig eine viele Zyklen andauernde Haltbarkeit
aufweist.

Die Prototyp-Zellen, die Boeing getestet hat, sollen eine der höchsten
Energiedichten haben, die es auf dem Markt gibt. Eine Zahl wird nicht
genannt. Die Investition ist einer der bislang wichtigsten Schritte von
Boeing in Richtung batteriebetriebener Flugzeuge. Cuberg sagt, daß die
Zellen für die Massenproduktion konzipiert sind, obwohl keine Angaben
über einen Zeitplan für die Vermarktung gemacht werden.

Darüber hinaus wird im Jahr 2018 nur noch im März gemeldet,
daß Boeing im Cambridge, Massachusetts, ein Forschungszentrum eröffnen
wird, das sich auf die Konstruktion und Entwicklung von autonomen Flugzeugen
konzentrieren soll. In dem Boeing Aerospace and Autonomy Center werden
Mitarbeiter von Boeing sowie der kürzlich erworbenen Tochtergesellschaft
Aurora Flight Sciences unterkommen.

Im Februar stellt in Dubai ansässige Startup-Entwicklungsfirma Eniverse die DoorBox vor,
eine vollautomatische Empfangsbox, die Lieferungen von Drohnen entgegennehmen
soll. Bereits im vergangenen November hatte die Firma bekanntgegeben,
daß sie sich mit dem Paketedienst Fetchr und dem in
San Francisco ansässigen Drohnenlieferanten Skycart zusammengetan
hat, um den ersten autonomen Drohnenlieferdienst in der Region anzubieten.

Die DoorBox wird mit dem Mobiltelefon des Empfängers verbunden und erlaubt
den Zustellunternehmen und Kurierdiensten, sie zu öffnen, sobald die
Drohne ankommt. Eniverse wartet derzeit auf die Genehmigung der Zivilluftfahrtbehörde
(DCAA) von Dubai, um den ersten Proof-of-Concept Durchlauf zu starten.
Anschließend soll das System in Zusammenarbeit mit Fetchr und Dubais
Straßen- und Transportbehörde betriebsbereit gemacht werden. Bislang
gibt es keine weitere Neuigkeiten über dieses Projekt.

Ebenso ominös ist der ebenfalls im Februar gestartete Börsengang
der 2014 gegründeten
Schweizer Firma Food Forward Group GmbH (auch: Dorado),
die einen Lieferservice mit Robotern und Drohnen aufgebaut hat, der durch
künstliche Intelligenz alle Arten von Auslieferungen an Jedermann durchführen
kann.

Dorado, eine Abspaltung der Foodout Group mit Sitz
in Vilnius, Litauen, ist in sechs Ländern führend (Ukraine, Weißrussland,
Litauen, Lettland, Estland und Iran), lieferte schon 4 Mio. Bestellungen
an eine Million aktive Nutzer aus und erzielt gegenwärtig einen Jahresumsatz
von 50 Mio. $. Zu den Kunden zählen Restaurant, der Einzelhandel, Apotheken
und Kurierdienste. In den nächsten fünf Jahren möchte die Firma ihre
Aktivitäten auf insgesamt 24 Länder ausweiten. Hierfür hat Dorado bereits
4 Mio. $ von institutionellen Investoren beschafft, einschließlich des
ICO-orientierten Goldfish-Fonds und der Chernovetskyi Investment Group.

Belege für den Einsatz von Drohnen, die über ein nicht näher verortetes
Foto hinausgehen, kann das Unternehmen aber noch nicht vorweisen. Mit
‚Token‘ und vierteljährlichen Dividendenzahlungen in Höhe von 7 % der
Nettoverkäufe werden nun Investoren angelockt, um der Firma weitere 69
Mio. $ einzubringen. Berichte über einen Erfolg dabei gibt es bislang
nicht.

Im März 2018 wird der Amazon Technologies Inc. ein
bereits 2016 beantragtes Patent zugesprochen, bei dem
es um Lieferdrohnen geht, die auf menschliche Gesten oder Sprachkommandos
reagieren können und so beispielsweise näher heran gewunken oder aber
verscheucht werden können (US-Nr. 9.921.579).

Dazu sind die Drohnen mit Audiosensoren und Kameras ausgestattet. Außerdem
soll eine Datenbank mit menschlichen Gesten in das System integriert
werden, um den Drohnen eine Vergleichsmöglichkeit zu bieten, damit sie
die Gesten und auch auditive Hinweise verstehen und etwa näher an einen
Kunden heran fliegen oder Abstand suchen können.

Mit dem Patent könnte Amazon die Pläne für den Prime Air Drohnen-Lieferservice
weiter ausbauen, über den schon mehrfach berichtet wurde und der während
der firmeneigenen Konferenz MARS 2017 im Vorjahr seine erste
Lieferung durchgeführt hatte. Das im Patent beschriebene System macht
nämlich theoretisch ortsungebundene Lieferungen möglich. Statt die Bestellung
zu einer bestimmten Adresse liefern zu lassen, könnten Kunden an einem
beliebigen Ort via Smartphone-App bestellen und die Drohne navigiert
direkt zu ihnen, um dann über das interaktive System zu landen und zu
liefern.

Ein weiteres Patent, das im Juni erteilt wird, betrifft ein unbemannte
Luftfahrzeug namens ‚Collaborative Unmanned Aerial Vehicle for an Inventory
System‘, das einen schwebefähigen Luftsack, eine Antriebseinheit, eine
Haltevorrichtung und ein Bordsteuermodul umfaßt (US-Nr. 10.000.284,
beantragt 2015).

Einige Abbildungen der Patentanmeldung zeigen gleich mehrere dieser
Blasen-Bots, die sich vertikal zusammenfügen, um ein erhöhtes Nutzlastgewicht
zu handhaben. Es gibt bislang aber keinen Hinweis darauf, daß der ‚Quallenkranroboter‘
jemals die Anwendungsphase erreichen wird.

Im Juni 2019 führt Jeff Wilke, CEO
und zweiter Mann bei Amazon, auf der hauseigenen Konferenz re:MARS (Machine
Learning, Automation, Robotics and Space) in Las Vegas die neueste Version
der vollelektrischen und vollautomatischen hexagonalen Lieferdrohne vor,
die bereits in einigen Monaten testweise die ersten Pakete mit kleinen
Haushaltswaren wie Zahnpasta oder Rasierer zustellen soll.

Die jetzt vorgeführte Drohne soll bis zu 25 km weit fliegen und bis
zu 2,3 kg schwere Pakete innerhalb
von 30 Minuten zustellen können. Wie ihre Vorläufer kann sie vertikal
starten und landen und dann in den Horizontalflug übergehen. Dazu kippt
sie einfach ihren Körper nach vorne, so daß die Propellerabdeckungen
zu einer Art Flügel werden, was eine effizientere Bewegung durch die
Luft ermöglicht. Mit sechs statt der üblichen vier Freiheitsgrade hat
sie mehr Möglichkeiten bei der Wahl der Flugbahn.

Laut Amazon wurden der neuen Drohne neue Techniken der künstlichen Intelligenz
integriert, um ihr zu helfen, ihren Weg zu finden. Mit aktualisierten
Sensoren, Stereosicht und überarbeiteten Algorithmen ist das Flugzeug
nun besser in der Lage, stationäre Objekte wie einen Schornstein automatisch
zu erkennen und zu vermeiden, und es kann auch leichter einen Landeplatz
zu finden, ohne sich in Stromleitungen oder ähnlichem zu verheddern.
Angaben dazu, wo der Prime Air-Service starten soll, macht die Firma
bislang nicht.

Im selben Monat folgt eine weitere Patenterteilung, die eine Technologie
beschreibt, die es einer Drohne ermöglichen würde, eine „Überwachungsaktion
auf einem Grundstück einer autorisierten Partei durchzuführen“,
indem sie einen ‚geo-fence‘ um das Grundstück errichtet, um dann Überwachungsbilder
zu erzeugen (US-Nr. 10.313.638, beantragt 2015).

Das Patent besagt, daß die Kameras sowohl Infrarot-, Wärme- oder Nachtsichtbilder
als auch Ton aufnehmen können, und daß die Kunden den Dienst wahlweise
wöchentlich, täglich, stündlich oder nur einmal nutzen können. Um diese
Technologie zu beschreiben, verwendet das Patent eine regelrecht dystopisch
klingende Phrase: ‚Überwachung als Dienstleistung‘.

Im März findet in Kinston, North Carolina, die Unmanned Cargo
Aircraft Conference 2018 statt, die sich allerdings auch mit
den großen, brennstoffbetriebenen Exemplaren befaßt.

Auf dem Great Festival of Innovation in Hongkong im März stellt
das Industriedesign-Studio PriestmanGoode aus London
sein Dragonfly genanntes Drohnenlieferungskonzept vor, das auf autonomen
Mutterschiffen basiert, die sowohl als mobile Verteilungspunkte als auch
als Ladestationen für die Flotte von städtischen, ebenfalls autonomen
Drohnen fungieren.

Da der Aufstieg der Online-Händler aufgrund ihres Liefersystems zu überlasteten
Straßen und Luftverschmutzung beiträgt, sollen die Dragonfly Drohnen
den Händlern helfen, Waren effizienter und ohne negative Auswirkungen
auf die Umwelt an Landeplätze auf den Dächern und an den Seiten von Gebäuden
auszuliefern.

Das Unternehmen, das futuristische Transportmittel herstellt, zeigt
mit der Dragonfly ein weniger roboterhaftes Drohnen-Design, wodurch die
Fluggeräte eher „wie
im Wind schwebende Blätter aussehen“. Das Projekt ist auch in dem
18-minütigen, im Mai 2018 erscheinenden Dokumentarfilm
ELEVATION der Online-Architekturzeitschrift Dezeen zu sehen sein, in
dem untersucht wird, wie Transport, Lieferungen, Bau und Architektur
durch Drohnen verändert werden.

Eine ganz besondere Art von ‚Drohnen-Lieferung‘ kursiert im April 2018 in
Form eines Videos aus der brasilianischen Basílica de São Geraldo
Magela in Sorocaba, auf dem zu sehen ist, wie während des Gottesdienstes
die Eucharistie von einem Quadrokopter zum Altar geflogen
wird. Was einige gläubige Katholiken sehr aufregt, die die Sache ‚skandalös‘
und eine ‚Entweihung‘ nennen.

Nach der Reaktion der Gemeinde scheint es dieser aber nichts auszumachen,
daß ihr ‚Zehnter‘ und ihre Opfergaben dazu dienten, der Kirche einen
Quadrokopter zu kaufen.

In dem Video sehen die Besucher des Gottesdienstes
dem höchst innovativen Geschehen eher begeistert zu. Welches möglicherweise
damit zusammenhängt, daß diese Pfarrei zur Erzdiözese Novus Ordo von
Sorocaba gehört und mit Redemptoristen-Priestern besetzt ist, die Innovationen
aufgeschlossen zu sein scheinen.

Ein weiteres Video, das in diesem Monat zu sehen ist, zeigt den ersten
landesweiten Testlauf der russischen Post in der sibirischen
Großstadt Ulan-Ude, Hauptstadt der russischen Teilrepublik
Burjatien, nahe der mongolischen Grenze. Die Lieferdrohne ist mit einem 2
kg schweren Paket beladen und soll die Sendung eigentlich in
ein 35 km entferntes Dorf bringen, wobei zahlreiche Medien, der regionale
Regierungschef und der Leiter der russischen Post dem Geschehen beiwohnen.

Große Freude kommt in diesem Fall allerdings nicht auf, denn das Flugobjekt
kracht nach einem Flug von gerade mal 100 m und einer ‚Faßrolle‘ volle
Kraft in eine Hauswand und trifft dabei fast drei Umstehende – wodurch
die Eilzustellung mit einem Totalschaden endet, der sich umgerechnet
auf ca. 17.000 € beläuft. Nur der Inhalt der Verpackung wird nicht beschädigt.

Ersten Ermittlungen zufolge sollen WLAN-Netze der umliegenden Bewohner
die Verbindung zur Drohne gestört und so für den Absturz gesorgt haben.
Wie der Leiter der Region Burjatien, Alexej Zydenow,
mitteilt, untersuche man den Vorgang nun ganz genau und möchte auch weiter
mit Drohnen-Lieferungen experimentieren. Die russische Post distanziert
sich hingegen schnell von dem Absturz und behauptet, beim Start nur als
Gast dabei gewesen zu sein, während die Drohne von einer anderen Firma
namens Rudron/Expeditor 3M hergestellt worden sei.

Im Mai 2018 führt die in Florida beheimatete Firma Aergility von Jim
Vander Mey und Larry Yonge mit ihrem ATLIS eine
neue Art vertikal startendes und landendes Frachtflugzeug vor,
das sie in den letzten Jahren entwickelt und getestet hat. Die flügellose
autonome Drohne ist so konstruiert, daß mit einer Reisefluggeschwindigkeit
von gut 160 km/h über Hunderte von Kilometer fliegen kann. Was gegenwärtig
nur mit Brennstoffen funktioniert. Erwähnt wird die ALTIS hier, weil
es sich um eine Hybrid-Drohne handelt.

Die Watts Innovations in Maryland – bekannt für ihre
schweren Kameradrohnen MFD 3000 und MFD 5000 – wird beauftragt, ein Modell
im Maßstab 1:4 zu entwerfen und zu fertigen, hauptsächlich aus Kohlefaser
und Flugzeugaluminium. Es verfügt über acht elektrische Rotoren, die
für Auftrieb und Steuerung sorgen, sowie einen benzinbetriebenen Propeller
am Heck für den Vorwärtsschub. Zudem wird ein zum Patent angemeldetes
System namens Managed Autorotation genutzt, das einen
Flugcontroller verwendet, um die Drehzahl der Rotoren zu steuern.

Bei dem sehr unkonventionellen Tragschrauber verwaltet der Flugregler
die elektrische Nettoenergie des Flugzeugs, indem er die Drehzahl der
acht Propeller/Rotoren mit fester Blattstellung so steuert, daß sie im
Allgemeinen um die keine Energie benötigende Autorotation herum schwanken.
Der Auftrieb wird durch das gleichzeitige Einschalten aller Rotoren erreicht,
während die Flugsteuerung dadurch erfolgt, daß einigen Rotoren mehr Energie
zugeführt wird, um die Drehzahl zu erhöhen, während andere regenerativ
gebremst werden, um die Drehzahl zu verlangsamen.

Somit wird während des Fluges keine elektrische Nettoenergie verbraucht,
weshalb das 25 kg schwere ATLIS-Modell nur eine 2 kWh Pufferbatterie
an Bord hat, einen Benzin-Antriebsmotor und die acht Elektromotoren,
die die acht Propeller/Rotoren direkt antreiben – aber keine Generatoren,
Tragflächen, Flugkontrollflächen und Servos usw. Die zu transportierende
Nutzlast wird auf eine Plattform unter dem Flugzeug geladen, die dann
ins Innere des Rumpfes hochgezogen wird. Bei Tests erreicht das Modell
eine Geschwindigkeit von über 110 km/h.

Das Projekt-Team plant nun den Übergang zu einem Prototyp des Aergility
Atlis Cargo UAV im Originalmaßstab, dessen Bau voraussichtlich
ein Jahr dauern wird. Das etwa 180 kg schwere autonome UAV ist für
eine Nutzlast von bis zu 160 kg ausgelegt,
soll einer einzigen Treibstofftankfüllung eine Reichweite von bis zu
960 km haben und dabei auch noch eine Höchstgeschwindigkeit von 185
km/h erreichen können.

Eine weitere Hybrid-Drohne, die hier noch kurz erwähnt
werden soll, ist die Dauntless der Firma Mobile
Recon Systems LLC aus Lexington, Kentucky, die 2015 einen
ziemlich großen Quadrokopter namens KittyHawk vorgestellt hatte, der
drei GoPro-Kameras tragen kann.

Nun, im November 2018, zeigt das Unternehmen das neue
Dauntless UAV, das über 90 kg heben
und transportieren kann und entweder als Quadrokopter oder – durch Hinzufügen
eines zusätzlichen Motors und eines Satzes von Rotoren an jedem der vier
Arme – als Oktokopter erhältlich ist. Als Quadrokopter wiegt die Drohne
35 kg und kann eine Nutzlast von mindestens 45
kg heben. Die höhere Tragkraft wird mit der Oktokopter-Version
erreicht.

Die Dauntless besitzt einen Rahmen aus Titan und Flugzeug-Aluminium
sowie ein Gehäuse aus Kohlefaser, eine Kabinenhaube, einen Batteriekasten
und Rotoren. Die Benutzer können die Drohne für den Transport in fünf
Teile zerlegen und mit integrierten Handgriffen tragen, sobald alles
zusammengesetzt ist.

Die elektrische Energie wird von zwei 2,4 kW Generatoren geliefert,
die wiederum mit einem Benzinmotor verbunden sind. Dieser Aufbau soll
Flugzeiten von bis zu fünf Stunden ermöglichen. Zusätzlich gibt es zwei
Lithium-Polymer-Batterien, die bei Bedarf zur Leistungssteigerung oder
zur Durchführung von Notlandungen im Falle eines Ausfalls der Generatoren
herangezogen werden können.

Wenn die Benutzer ihre Fracht nicht unter dem UAV baumeln lassen wollen,
können sie sich für einen Bordbehälter entscheiden, der im Quadrokopter
maximal 36 kg oder im Oktokopter 72
kg tragen kann. Und natürlich kann die Dauntless auch mit optionalen
Extras wie kardanisch aufgehängten Kameras, Wetterstationen, Strahlungsdetektoren,
Radar- oder LiDAR-Modulen ausgestattet werden. Die Kosten variieren stark
je nach Konfiguration und Optionen, erreichen aber „einen niedrigen
sechsstelligen Betrag pro Einheit.“

Ebenfalls im Mai 2018 veröffentlicht das Gesundheitsministerium
der Republik Vanuatu in Zusammenarbeit mit der UNICEF eine
Ausschreibung über den Einsatz unbemannter Flugzeugsysteme als schnelles,
zuverlässiges und effektives Transportmittel für die Lieferung von Impfstoffen
an Krankenstationen, Hilfsposten und mobilen Impfstoffteams. Bislang
waren hier nur nach dem Zyklon Pam im Jahr 2015 kleine
Drohnen eingesetzt worden.

Der Y-förmige pazifische Archipel besteht aus 83 relativ kleinen Inseln
vulkanischen Ursprungs, die sich 1.600 km weit von Nord nach Süd erstrecken.
65 Inseln sind bewohnt, doch nur 20 von ihnen verfügen über funktionierende
Flugplätze und etablierte Straßen. Viele Inseln und Dörfer sind nur per
Boot erreichbar, und die Straßen auf den größeren Inseln, die sowieso
nur die wichtigsten Städte und Dörfer verbinden, sind in einem schlechten
Zustand und werden aufgrund der vorherrschenden Klimabedingungen häufig
überflutet oder weggespült.

Aufgrund dieser Einschränkungen ist die Logistik der Impfstoff- und
Gesundheitsversorgung teuer, risikoreich und unzuverlässig. Häufig müssen
mobile Teams von Krankenschwestern und Ärzten viele Stunden zu Fuß gehen,
um Dörfer und Gemeinden in abgelegenen Gebieten zu erreichen, und dabei
temperaturempfindliche Impfstoffe und Ausrüstung mit sich führen. Wird
die Kühlkette zwischen 2° und 8°C jedoch unterbrochen, bauen sich die
Impfstoffe schnell ab und werden nutzlos.

Das Hauptziel des Projekts ist es daher, noch in diesem Jahr die technische
und die wirtschaftliche Machbarkeit der Aufnahme des neuen Verkehrsmittels
in das bestehende Impfprogramm zu testen. Um dieses Ziel zu erreichen,
möchte das Gesundheitsministerium bis zu drei Dienstleistungsunternehmen
unter Vertrag nehmen, wobei sich die bis Juni offene Ausschreibung auf
die Inseln Pentecost, Épi, Shepherd und Erromago bezieht.

Im Oktober folgt die Meldung, daß zwischenzeitlich kommerzielle Verträge
an zwei Drohnenfirmen vergeben wurden, die 2017 gegründete
australische Swoop Aero Pty Ltd. und die deutsche Wingcopter,
die uns weiter unter nochmals begegnen werden, um in der ersten Dezemberwoche
mit dem dreimonatigen Pilotprojekt zu starten, die Impfstoffen mittels
UAVs in ansonsten unzugängliche Gebiete zu liefern.

Die Drohnen werden vom Nordende der Insel Efate starten,
über drei kleinere Inseln vor der Küste fliegen und ein Paket auf einem
abgesperrten Bereich eines Fußballfeldes deponieren, bevor sie wieder
zurückfliegen. Anfang Januar 2019 wird dann eine zweite
Phase stattfinden, in der die Drohnen Impfstoffe an Gesundheitseinrichtungen
auf denselben vorgelagerten Inseln ausliefern sollen.

Mitte Dezember berichtet die Presse, daß die einen Monat alte Joy
Nowai die erste Person auf Vanuatu ist, die mit einem Impfstoff
geimpft wurde, der per Drohne eingeflogen wurde. Die Impfkampagne erstreckte
sich über fast 40 km zerklüftetes, bergiges Gelände von Dillon’s Bay
auf der Westseite der Insel bis zur abgelegenen Cooks Bay im Osten,
wo 13 Kinder und fünf Schwangere geimpft wurden. Die dortige eine kleine,
verstreute Gemeinde verfügt weder über ein Gesundheitszentrum noch
über Elektrizität, und ist nur zu Fuß oder mit kleinen lokalen Booten
erreichbar.

Um die Impfstoffe zu liefern, trugen die von Swoop Aero betriebenen
Drohnen mit Eis und elektronischen Monitoren gefüllte Styroporkisten,
um sicherzustellen, daß die Impfstoffe in der warmen Umgebung nie eine
unerwünschte Temperatur erreichten. Während der Versuche reisten die
Drohnen über 50 km und landeten am gewünschten Zielort innerhalb eines
Radius von 2 m. Vanuatu ist nun daran interessiert, die Drohnen auch
für die Lieferung dringend benötigter medizinischer Hilfsgüter in abgelegene
und unterversorgte Gebiete einzusetzen.

Im Februar 2019 startet die Swoop Aero auf der Insel Épi ihr
zweites Drehkreuz für die Mobilität aus der Luft. Über die Rolle der
Firma Wingcopter bei den Vanuatu-Projekt gibt es einen im Netz abrufbaren
24-seitigen Abschlußbericht vom Mai
2019 unter dem Titel ‚Vaccine Delivery Service in
Vanuatu‘.

Im August folgt ein ähnliches Projekt zur Lieferung von Impfstoffen
in der Provinz Équateur der Demokratischen Republik Kongo (DRC),
und im November bekommt die Firma vom Ministerium für Zivilluftfahrt
im Malawi grünes Licht für den Beginn von Flügen jenseits
der Sichtlinie und sogar von Nachtflügen, um dort gemeinsam mit USAID und Chemonics in
der Region Nkhata Bay ein neues Drohnen-Luftverkehrsnetz aufzubauen.

Mehr über den deutschen Drohnenhersteller Wingcopter GmbH aus
Darmstadt ist im Zusammenhang mit einem Pilotprojekt im Auftrag des deutschen
Bundesentwicklungsministeriums (BMZ) zu erfahren, bei dem ein zu Tansania gehörender Inseldistrikt im Viktoriasee mit medizinischen Gütern versorgt
wird.

Im Oktober 2018 schließt Wingcopter gemeinsam mit dem
Logistikdienstleister DHL und der Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit
(GIZ) erfolgreich den Einsatz ab, bei dem die Partner im Rahmen des ‚Deliver-Future‘
Projekts sechs Monate lang die Lieferung von Medikamenten per Drohne
von einem zentralen Warenhaus in der Stadt Mwanza zu einem Krankenhaus
auf der Insel Ukerewe im Viktoriasee erprobt haben.

Der dabei eingesetzte, bis zu 150 km/h schnelle DHL Parcelcopter
4.0 schaffte die 60 km lange Flugstrecke vom Festland bis
zur Insel bei einer Fluggeschwindigkeit von 130 km/h in durchschnittlich
40 Minuten. Die Versorgungsflüge wurden komplett autonom und bis zu
sieben mal am Tag ausgeführt. Insgesamt wurden in dem Pilotprojekt
mehr als 180 Starts und Landungen durchgeführt, über als 2.200 km geflogen
und rund 2.000 Flugminuten registriert.

Die medizinische Versorgung der rund 400.000 Bewohner des Inseldistrikts
war bislang stark eingeschränkt, da man für die 240 km lange Strecke
über Land sechs Stunden benötigt. Auf dem Wasserweg werden etwa vier
Stunden benötigt. Die Belieferung medizinischer Einrichtungen zur Notfallversorgung
der Bevölkerung mit nur kurz haltbaren, kühlpflichtigen Medikamenten
war dadurch so gut wie nicht möglich. Die senkrecht startende und landende
Drohne hingegen kann dieses Problem lösen – und läßt sich auf dem Rückflug
zudem mit Blut- und Laborproben beladen.

Zur Erinnerung: Der von Wingcopter gebaute Parcelcopter (anfangs: Paketkopter),
der bis zu 6 kg Fracht tragen kann,
wurde in Deutschland bereits eingesetzt, um Medikamente auf die Nordseeinsel
Juist (2014)
und in den Ort Reit im Winkl in Oberbayern zu fliegen (2015).

Zur Abrundung noch ein Blick auf die Ursprünge der Firma Wingcopter,
die auf Jonathan Hesselbarth zurückgeht, der ab 2011 und
später im Zuge seines Masters in Maschinenbau an der TU Darmstadt eine
neue Schwenktechnik-Drohne entwickelt, die auf den ersten Blick an ein
Flugzeug mit vier Hubschrauber-Propellern erinnert. Sie kann senkrecht
starten und sich dann in der Luft in ein Propellerflugzeug verwandeln.
Das erste Patent (DE-Nr. 102012106869) meldet Hesselbarth im Jahr 2012 an,
in welchem er auch die Firma Hesselbarth Flugsysteme gründet.

Nachdem er Tom Plümmer kennenlernt, der an seinem Master
in Kreativwirtschaft sitzt, arbeiten die beiden Studenten interdiziplinär
an der Weiterentwicklung des Wingcopters und beschließen dann, das Projekt
als Vollzeitjob gemeinsam voranzutreiben, um die Drohne als professionelles
Fluggerät in der kommerziellen Premiumklasse zu etablieren. Sie brechen
ihre jeweiligen Master-Studiengänge ab und leihen sich das Startkapital
– eine sechsstellige Summe – von der Familie und von Freunden.

Daß die Erfindung in eine Marktlücke gestoßen war, war schon damals
klar, denn die Kleinserie von 15 Exemplaren des Prototypen, die Hesselbarth
hergestellt hatte, hatten sich alle gut verkauft. Zusammen mit Ansgar
Kadura wird im Jahr 2016 die gleichnamige Firma Wingcopter
Holding GmbH & Co. KG (o. Wingcopter GmbH) gegründet. Für
die Weltpremiere in den Vereinigten Arabischen Emiraten wird ein vergoldeter
Wingcopter gebaut, der dann auch die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit
gewinnt und Interesse für die besondere Technik weckt. Ob er auch fliegen
kann, ist nicht bekannt.

Die (normale) hybride Hochgeschwindigkeitsdrohne aus Kohlenstoffaser/Glasfaser-Verbundwerkstoffen
ist 1,32 m lang, wiegt 16 kg, hat eine Spannweite von 1,78 m und besitzt
vier Schwenk-Rotoren. Nach dem senkrechten Start schwenken die beiden
vorderen Rotoren um 90° nach vorne, während sich die beiden hinteren
Rotoren um 90° nach hinten drehen und die Blätter anlegen, so daß die
Drohne nun wie ein Flächenflugzeug fliegt – und das mit einer Geschwindigkeit
von bis zu 180 km/h bei Reichweiten von bis zu 120 km.

Dank des patentierten Schwenkrotor-Mechanismus samt entsprechender Software
kann die autonom fliegende Maschine innerhalb weniger Sekunden zwischen
den beiden Flugzuständen hin- und herwechseln, was entscheidend dazu
beiträgt, daß der Wingcopter 178 Heavy Lift, wie der
reguläre Name lautet, deutlich stabiler und länger unterwegs sein kann
als andere Drohnen.

Bei der maximalen Zuladung von 6 kg ist
eine Einsatzdauer von über einer Stunden möglich, wobei der Wingcopter
bei einer Geschwindigkeit von circa 70 km/h am effizientesten ist. Mit
einem Tablet als Bodenstation kann das Fluggerät über GPS auf einer Strecke
von bis zu 100 km gesteuert werden. Auch bei kräftigem Wind bis zu 90
km/h oder schlechtem Wetter fliegt der Wingcopter autonom und zuverlässig.

Mit solchen technischen Leistungen und aufgrund der Herstellung in Handarbeit
liegen die Preise allerdings im fünfstelligen Bereich – je nach Konfiguration
und Sensorik, die der jeweilige Kunde wünscht.

Im September 2017 belegt das junge Unternehmen beim
Digital Logistics Award den zweiten Platz, zudem wird ihm in diesem Jahr
vom Bundesministerium für Wirtschaft ein Exist-Gründerstipendium über
120.000 € gewährt, so daß es sich ganz auf die weitere Geschäftsentwicklung
konzentrieren kann. Und der Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie
verleiht Hesselbarth und Plümmer den Innovationspreis der Deutschen
Luftfahrt. Irgendwann wird auch noch eine Guinness-Weltrekordgeschwindigkeit
von 240 km/h erzielt.

Geschäftlich geht es auch gut voran, nachdem z.B. die Dubai
Electricity and Water Authority (DEWA) ein Exemplar kauft,
das mit einem hochwertigen live-Kamera-System ausgestattet eigenständig
Hochspannungsleitungen inspiziert; oder die Zoological Society
London, die mit einem Wingcopter samt Multispektral-Kamera
und Laser-Scanner weite Teile des indonesischen Regenwaldes vermessen
und dreidimensional einscannen möchte.

Im Dezember 2019 meldet die Fachpresse, daß das hessische
Drohnen-Startup eine Finanzierung in Höhe von etwa 5 Mio. € von Corecam
Capital Partners aus Singapur erhalten hat, mit der das bereits 35-köpfige
Team mit weiteren Spezialisten verstärkt werden soll, um die Entwicklung
der nächsten Generation des Wingcopters vorantreiben sowie das globale
Service- und Vertriebsnetzwerk ausbauen.

Zu diesem Zeitpunkt ist Wingcopter bereits in zehn Ländern für diverse
Kunden aktiv. Weitere erfolgreiche Projekte haben u.a. in Japan, England,
Malawi, Äthiopien, Norwegen und Kanada sowie in der Arktis stattgefunden,
wo die Leistungsfähigkeit der Drohne unter extremsten Bedingungen (-42°C)
unter Beweis gestellt werden konnte. Zudem konnte in Partnerschaft mit
Vodafone und dem lokalen Kunden SIS vor Kurzem in Irland – und erstmalig
in Europa – eine Lieferung Insulin außerhalb der Sichtweite (BVLOS) und
trotz schwieriger Windverhältnisse über eine Strecke von 21 km durchgeführt
werden.

Ein weiteres erfolgreiches Beispiel ist der Einsatz für das Helmholtz-Zentrum
Potsdam/Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) im Spätsommer/Herbst 2019,
bei dem ein Wingcopter mit einer speziellen Sensorik synchron die Konzentration
an Treibhausgasen sowie atmosphärischer Turbulenzen (Auf- und Abwinde)
mißt.

Jüngster Meilenstein im Februar 2020 ist das vom Bundesministerium
für Verkehr und digitale Infrastruktur mit mit 107.000 € geförderte und
gemeinsam mit der Frankfurt University of Applied Sciences (UAS)
und Merck durchgeführte Projekt ‚ProGeDa – Probentransport
zwischen Gernsheim und Darmstadt’, bei dem Wingcopter-Drohnen Pigmentproben
aus dem Merck-Werk Gernsheim zur Kontrolle in das Werk Darmstadt transportieren,
was bisher zwei Mal täglich durch einen straßengebundenen Kuriertransport
erfolgte.

Die zu absolvierende Strecke von knapp 25 km führt über über Strom-
und Zugtrassen, Autobahnen und Bundesstraßen sowie Produktionsinfrastruktur
hinweg, so daß der Flug teilweise als BVLOS-Flug stattfindet. Merck erhofft
sich von der neuen Liefermethode vor allem eine Zeitersparnis, um die
Proben schneller auswerten und Ergebnisse zurückmelden zu können. Ultimatives
Ziel ist ein langfristiges Geschäftsmodell, wie der werksübergreifende
Transport in der Zukunft organisiert werden könnte.

Nachdem die Wingcopter Anfang des Jahres ihre neue Zentrale in Pfungstadt
bezogen hat, wobei es Überlegungen gibt, auch die Produktion aus Flörsheim
dorthin zu verlegen, berichtet die Presse im März 2020,
daß der neue Investor Corecam Capital Partners einen weiteren Millionenbetrag
nachgelegt habe. Da sich die Technik beliebig skalieren läßt, wird mit
den Mittels nun der nächste Prototyp mit 5 m Spannweite entwickelt, der
bis zu 2,5 h Flugzeit erreichen und 10
kg Last transportieren soll.

Im selben Monat gibt die Wingcopter ihre Kooperation
mit der Firma UPS Flight Forward (UPSFF) bekannt, einer
Tochtergesellschaft von UPS, um gemeinsam die nächste Generation von
Paketlieferdrohnen zu entwickeln, die verschiedenste Einsatzzwecke in
den USA und international abdecken sollen. Die Zusammenarbeit soll den
Weg für Zustelldienstleistungen in neuen Einsatzgebieten öffnen, wofür
die UPS Flight Forward ein Netzwerk aus Technologiepartnern aufbauen
will, um Kunden einen erweiterten Service zu bieten.

Die Wingcopter-Drohnen sind in der Lage, auf beengtem
Raum senkrecht zu starten und zu landen, sowie in einen effizienten horizontalen
Hochgeschwindigkeitsflug überzugehen. Die Kerninnovation ist ein patentierter
Schwenkrotor-Mechanismus, der einen nahtlosen Übergang zwischen zwei
Drohnentypen, nämlich vom Multikopter für das Schweben zum Starrflügler
für den Vorwärtsflug ermöglicht. Sogar bei schwierigen Wetterverhältnissen
agiert das aerodynamische Fluggerät mit hoher Stabilität.

Im Juni 2018 informieren die chinesischen Unternehmen EHang
Holdings Ltd. und Yonghui Superstores über
ihre neue Zusammenarbeit im Bereich des intelligenten Einzelhandels und
der Lieferung von Lebensmitteln per Luft-Drohne. Die 2014 gegründete
und anfangs nur für ihre Ghost Drone bekannte EHang hatte Anfang 2016 mit
dem Konzept des Lufttaxis EHang 184 für Furore gesorgt, das uns weiter
unter bei den Personentragenden Fluggeräte wieder begegnen wird.

Der Liefereinsatz wird wird vom Super Species aus beginnen, dem Frischwarengeschäft
von Yonghui im M+ Park in Guangzhou. Die genutzte Lieferroute zu den
peripheren Stadtteilen ist auch der erste normalisierte Flugroboter-Lieferflugkorridor in
China. Ab Mitte Mai hatten die Logistikdrohnen über 600 Testflüge durch
diesen Luftkorridor durchgeführt – ohne jeglichen Ausfall. Mit Hilfe
der Drohnen wird die Lieferzeit von mindestens 30 Minuten auf etwa 15
Minuten reduziert, was Frische und Effizienz gewährleistet.

Super Species hat bereits 44 Ladenketten im ganzen Land gegründet und
versucht, um jeden Laden herum einen ‚Servicekreis‘ mit einem Radius
von 3 km zu entwickeln, wobei der Drohnen-Lieferdienst ins Spiel kommt:
Zunächst müssen Kunden, die sich in der Nähe des Geschäfts befinden,
eine Bestellung über die mobile App von Yonghui aufgeben, woraufhin das
System automatisch entscheidet, ob die Bestellung durch Kurier oder Drohne
ausgeliefert wird.

Wenn das Personal das Produkt in den Lebensmittelkarton unter der Drohne
legt und auf ‚Take-off‘ klickt, macht sich diese entlang vorgegebener
Luftwege auf den Weg in die Zielgegend. Bevor die Drohne landet, erhält
der dortige örtliche Kurier eine Benachrichtigung und begibt sich zum
Landepunkt, um das Essen abzuholen und die Drohne wieder zurückzuschicken,
bevor er die Sendung über die letzten 100 m bis zur Tür des Bestellers
selbst ausliefert.

Die Liefer-Quadrokopter von EHang können mit einer Geschwindigkeit von
40 km/h fliegen, eine Nutzlast von 0,5
kg tragen und sich innerhalb eines Radius von 4,5 km bewegen.
Die Firma wird in Zukunft aber noch größere Lieferdrohnen mit einer Tragfähigkeit
von 5 kg und einer Reichweite von
7 km auf den Markt bringen. Bei der Flugroutenplanung, Datenübertragung
und Fernsteuerung der Drohnen unterstützt Huawei das Projekt.

Mitte Mai 2019 folgt die Meldung, daß EHang gemeinsam
mit dem Logistik-Joint-Venture DHL-Sinotrans in Guangzhou
nun erstmals eine feste, innerstädtische Drohnen-Route zu einem nicht
näher benannten Unternehmenskunden eröffnet hat. Für dieses Pilotprojekt
wurden zwei Lieferstationen errichtet, zwischen denen vollautomatische
Drohnen Pakete mit jeweils bis zu 5 kg Gewicht
als Expreß-Sendungen über eine Entfernung von 8 km transportieren. Die
Lieferstationen öffnen beim Anflug der Drohne automatisch das Dach für
die Landung, woraufhin das Fluggerät seine Ladung selbständig absetzen
oder aufnehmen kann.

Der Kunde läßt seine Expreß-Lieferungen nun mindestens zweimal am Tag
per Drohne abholen und zum DHL-Servicezentrum bringen. Mit dem Auto benötigt
man für die Strecke etwa 40 Minuten – die neueste Falcon-Drohne
von EHang, einem Quadrokopter mit acht Rotoren und 10 km Reichweite erledigt
das in acht. Zudem sind Kosteneinsparungen von bis zu 80 % möglich.

Bereits im Juli 2018 bestätigt sich das Vorpreschen
Chinas durch die Meldung, daß nun auch die Online-Handelsplattform JD.com
Inc. (früher: JD Multimedia) gemeinsam mit der SF Holding
Co. Ltd., dem größten Expreß-Zulieferunternehmen des Landes,
daran arbeitet, ein Netzwerk aufzubauen, das nicht nur kleine Auslieferungsdrohnen
umfaßt, sondern ein ganzes System, einschließlich großer autonomer Starrflügelflugzeuge,
die von kleinen Flughäfen oder Landebahnen starten, um Massengüter zwischen
den Lagerhäusern zu befördern.

Was Chinas Bemühungen besonders auszeichnet, ist seine Fähigkeit, alle
Teile, die für Drohnenlieferungen benötigt werden, einschließlich der
Vorschriften, der Infrastruktur und des weltgrößten E-Commerce-Marktes,
ohne Zögern zusammen zu bringen. Damit all diese Elemente effektiv zusammenarbeiten
können, braucht es jedoch Daten und Erfahrungen.

Chinas absoluter Vorteil ist der Markt. Das Land verfügt sowohl über
die fortschrittliche Drohnentechnologie als auch über mehr als 590 Millionen
‚ländliche‘ Verbraucher, die teilweise in abgelegenen Gebieten leben,
die nur schwer – und manchmal gar nicht – mit dem LKW zu erreichen sind.
Die chinesische Zivilluftfahrtbehörde (CAAC) hatte der JD.com und der
SF Holding Co. daher bereits im vergangenen Jahr grünes Licht gegeben,
um in bestimmten ländlichen Gebieten mit dem Versand von Paketen per
Drohne zu beginnen.

So startete die JD.com Mitte Juni ihre erste Starrflügeldrohne von einem
Spielplatz in der Stadt Xi’an,
um in einer fußballgroßen Kiste eine Bestellung in ein Dorf in den Bergen
im Süden zu liefern. Der Trikopter mit Doppelrotoren an den drei Armen
ist einer von rund 40 Stück, die entwickelt wurden, um die Lieferzeiten
für Artikel wie Smartphones und Lebensmittel in entlegene Gebiete zu
verkürzen, in die der Transport auf dem Landweg zu teuer oder zu langsam
ist.

In einem Extremfall muß ein Kurier vier Stunden lang einen Berg hinauf-
und hinunterklettern, um ein Paket in ein Dorf zu liefern. Eine Drohne
kann die Fahrt in wenigen Minuten bewältigen. Die JD.com, die laut eigenen
Angaben beim Versuchsbetrieb mit den Drohnen schon über 5.000 Stunden
Flugzeit zurückgelegt hat, rechnet vor, daß die Kosten für die Paketzustellung
in ländlichen Gegenden fünfmal so hoch sein können wie in Städten.

Wieviel durch fliegende Drohnen eingespart werden könnte, kann bislang
noch nicht exakt beziffert werden, doch die Partner rechnen damit, daß
die Kosten auf jeden Fall geringer sein werden als bei der Zustellung
durch Menschen, sobald die Technologie für den breiten Einsatz bereit
ist. Die JD.com bietet derweil Testdienste für UAVs auch in Tansania,
Indonesien und Thailand an.

Das Rennen um die Drohnenlieferungen in China selbst wird durch den
Wettbewerb zwischen JD.com und dem Rivalen Alibaba angeheizt.
Dessen Geschäftsmodell ist bei der Lieferung auf Partner angewiesen ist,
aber seine Logistikabteilung Cainiao hat sich bereits mit der Firma Beihang
Unmanned Aircraft System zusammengetan, um die entsprechenden
Frachtdrohnen zu entwickeln. Ein brennstoffbetriebenes Modell, an
dem gearbeitet wird, kann eine Tonne Güter über 1.500 km transportieren.
Außerdem erhielt Ele.me, der Nahrungsmittellieferant
von Alibaba, im Mai eine Genehmigung, um die Drohnen in einer großen
Industriezone zu testen.

In diesem Rahmen recht interessant: Im Februar 2019 gibt
die Deutsche Post DHL Group bekannt, daß sie ihre Supply-Chain-Aktivitäten
auf dem chinesischen Festland, in Hongkong und Macau an den asiatischen
Logistikdienstleister SF Holding übertragen hat. Im Rahmen dieser Transaktion
erhält die Deutsche Post rund 700 Mio. €, zudem wird sie in den nächsten
zehn Jahren umsatzabhängige Partnerschaftsgebühren erhalten, und zwar
für Markenlizenzen, Kundenempfehlungen, Mitarbeiterschulungen, den Austausch
von Best-Practice Ansätzen sowie andere Bereiche des Supports.

Über die DHL-eigenen Aktivitäten im Bereich der Lieferdrohnen habe ich
bereits in der Jahresübersicht geschrieben – Neuigkeiten zum aktuellen
Stand gibt es weiter unten.

Der Logistikkonzern UPS, der 2017 einen
Workhorse-Lieferwagen mit HorseFly-Drohne für die letzte Meile vorgestellt
hatte, startet Anfang April 2018 in North Carolina das
erste von der FAA genehmigte ertragsorientierte Drohnen-Zustellungsprogramm
in den USA, das gemeinsam mit der Drohnenfirma Matternet durchgeführt
wird – die in der Jahresübersicht 2011 ausführlich
präsentiert wurde und deren Drohnen u.a. seit 2015 auch
von der Schweizer Post eingesetzt werden.

Der erste Flug mit dem kompakten M2-Quadrokopter von
Matternet geht vom Krankenhaus der WakeMed in Raleigh
aus. Zu dessen Testlabors werden im weiteren Verlauf des Projekts, das
im August des Vorjahres unter Aufsicht des Verkehrsministeriums von North
Carolina mit den anfänglichen Tests begonnen hatte, Blutproben aus verschiedenen
Kliniken transportiert. Diese Proben werden in ein sicheres und verschlossenes
Fach unter dem Kopter geladen.

Die Drohne kann mit jeder Batterieladung Nutzlasten von etwa 2,3
kg in rund drei Minuten über 20 km befördern, wofür ein menschlicher
Fahrer im durchschnittlichen Tagesverkehr ca. 30 Minuten benötigt.
Auch wenn die Drohne autonom operiert, überwacht ein Pilot jeden Flug
und kann bei Bedarf eingreifen. Die Fluggeräte, die von speziell dafür
vorgesehenen Pads an jedem Standort aus operieren, werden anfangs etwa
zehn Flüge pro Tag durchführen, wobei mehr möglich sind, sobald sich
der Dienst einspielt. Sowohl UPS als auch Matternet hoffen, den Service
schnell auf andere Standorte im ganzen Land ausweiten zu können.

Die Initiative in North Carolina ist Teil des dreijährigen Pilotprogramms
der US-Bundesluftfahrtbehörde FAA, das bereits 2017 initiiert
wurde um zu evaluieren, wie unbemannte Flugzeuge am besten in den kommerziellen
US-Luftraum integriert werden können.

Im Juli 2019 verkündet UPS, daß die kürzlich neugegründete
Tochtergesellschaft UPS Flight Forward Inc. (UPSFF),
die bereits mit der Firma Wingcopter kooperiert (s.o.), eine FAA-Zulassung
nach Artikel 135 für den Einsatz kommerzieller Drohnen beantragt hat,
um einer der ersten vollständig zertifizierten Drohnenbetreiber in den
USA zu werden. Bei Zulassung legt diese Zertifizierung die Grundlage
für Drohnenflüge außerhalb der Sichtlinie des Betreibers und auch für
Flüge bei Tag und Nacht. Außerdem würden die Drohnen und ihre Nutzlasten
ein Gesamtgewicht von 25 kg überschreiten dürfen.

Gegenwärtig führt UPS die Drohnen-Zustellung für das Gesundheitswesen
in einem ‚speziellen Anwendungsfall‘ gemäß dem Artikel 107 der FAA-Vorschriften
durch.

Tatsächlich erhält die UPS Flight Forward bereits im Oktober von der
FAA die erste unbeschränkte Lizenz des Landes für unbemannte Frachttransportflüge
ohne Beschränkung hinsichtlich der Frachtmasse oder der Anzahl der Flugdrohnen,
Piloten oder Flüge. Die Firma ist damit die erste kommerzielle
Drohnen-Fluggesellschaft der USA – und führt noch am Tag der
Lizenzerteilung ihren ersten kommerziellen Drohnenfrachtflug auf dem
Areal des Krankenhauses durch.

Zur Erkennung von Lufthindernissen wie zum Beispiel anderen Flugdrohnen
installiert Flight Forward Sensoren am Boden. Daher plant sie vorerst
keine Flüge über öffentlichem Grund. Allerdings möchte die Firma mit
weiteren Herstellern neben Matternet ins Geschäft kommen. Zudem sucht
sie nach anderen Branchen, die Bedarf an schneller Güterbeförderung innerhalb
geschlossener Gebiete haben. Als neue Geschäftspartner werden die Apothekenkette CVS
Pharmacy Inc., der Pharmahändler AmerisourceBergen und
der Gesundheitsdienstleister Kaiser Permanente angekündigt.

Anfang November verschickt die UPSFF in Zusammenarbeit mit der CVS Health
Corp., einer Tochtergesellschaft der CVS Pharmacy, erstmals verschreibungspflichtige
Medikamente per Drohne direkt an Patienten. Die ersten beiden kommerziellen
Flüge der M2-Drohnen führen von einer CVS-Apotheke zu den Wohnhäusern
der Kunden. Der Drohnenversand soll als nächstes auf den Campus der University
of Utah Health in Salt Lake City erweitert werden.

Über einen weiteren Drohnentransport berichtet Thyssenkrupp Steel
Europe im Mai, als eine delivAIRy-Drohne der
Firma doks. innovation GmbH bei ihrem ersten offiziellen
Testflug über dem Hüttenwerk von Thyssenkrupp in Duisburg Laborproben
auf dem Werksgelände autonom ausliefert. Bisher machte sich ein Werksarbeiter
zweimal täglich per Pkw auf den Weg, um kleine Dosen mit Eisenerz oder
Kokskohle von der Rohstoffaufbereitung im Werkhafen Schwelgern ins Zentrallabor
zu bringen.

Um den Transport zu vereinfachen, wird der Plan zur Anlieferung der
Proben auf dem Luftweg entwickelt. Als Partner findet sich die doks.
Innovaition, deren autonomer Hexakopter delivAIRy mit 1,2 m Spannweite
und einer Tragkraft von 4,5 kg für
die 2,2 km lange Strecke rund sechs Minuten braucht – im Unterschied
zu dem Pkw, der bis zu 15 Minuten oder länger benötigt. Über einen zentralen
Leitstand haben zwei Mitarbeiter die Bewegungen der Drohne immer im Blick
und wissen genau, wo sich der Flugroboter gerade befindet.

Für eine angedachte Pilotphase von sechs Monaten sind allerdings noch
Fluggenehmigungen durch die Landesluftfahrtbehörde Nordrhein-Westfalen
nötig.

Die im Umfeld des Fraunhofer-Instituts für Materialfluß und Logistik
(IML) in Dortmund im Jahr 2017 gegründete doks. Innovaition
entwickelt ab Januar 2018 am Hauptsitz in Kassel Lösungen
für Logistik- und Industrieunternehmen, die zur Automatisierung und Digitalisierung
der Lager- und Bestandserfassungsprozesse beitragen. Um den Transport
von Proben, dringend benötigten Teilen und weiteren Gütern durch die
Luft zu ermöglichen, wird die delivAIRy konstruiert, die eine Flugzeit
von bis zu 25 Minuten hat und dabei Güter mit bis zu 15 m/s befördern
kann. Die Drohne wird von dem Unternehmen als „Industriestandard
für sicheren Transport über kurze Distanzen“ bezeichnet.F

Eine Besonderheit bildet das am IML entwickelte und patentierte Modul
für die autonome Lastenaufnahme, das ein flexibles und
vollautomatisches Greifen von Gütern mit jeder beliebigen Drohne ermöglicht.
Es besteht aus zwei ringförmigen Teilen: Adapter und Greifer. Der Adapter
wird am Transportgut angebracht. In Mehrwegtransportboxen wird er direkt
integriert, bei Paketen in ein Umreifungsband eingehakt. Der Greifer
wiederum wird unter einer Drohne angebracht und ist durch einfache Schnittstellen
kompatibel mit unterschiedlichen Drohnen. So kann die beste Drohne für
den jeweiligen Anwendungsfall gewählt werden.

Die runde Form des Adapters hat den Vorteil, daß sich die Drohne beim
Landen nicht um die Mittelachse ausrichten muß. Am Zielort angekommen,
entkoppelt sich das Modul vollautomatisch. Zusätzlich dient das
Modul zum Aufladen der Drohne. Eine Ladestation mit integriertem Adapter
wird hierzu bei Bedarf autonom angeflogen und lädt durch die Verbindung
mit dem Greifer die Drohne auf.

Nachdem die Region Nordhessen im September 2018 unter
der Federführung der Regionalmanagement Nordhessen GmbH und mit der Unterstützung
eines breiten Spektrums von Akteuren der europäischen Initiative Urban
Air Mobility beigetreten ist, erhält das nordhessische Forschungsprojekt UAS
INVENT im Rahmen des Ideen- und Förderaufrufs zum Thema unbemannte
Luftfahrtanwendungen und individuelle Luftmobilitätslösungen (UAS, Flugtaxis)
im Februar 2020 vom Bundesministerium für Verkehr und
digitale Infrastruktur (BMVI) einen Förderbescheid in Höhe von ca. 1,9
Mio. €, um über die Laufzeit von drei Jahren eine Lösung für die automatisierte
Bestandserfassung in Warenhäusern und Außenlagern zu entwickeln, die
auf maschinellem Lernen und der Aufzeichnung anonymisierter Daten durch
Drohnen basiert.

Neben der doks. innovation setzt sich das Projektkonsortium aus der
B. Braun Melsungen AG, der Regionalmanagement Nordhessen GmbH, der Libri
GmbH und dem Standort Kassel der Volkswagen Konzern Komponente zusammen.

Bei einer anderen Anwendung testet der tschechische Automobilhersteller Skoda ab
Anfang Mai 2018 eine Drohne, die in der Lage ist, Behälter
in den Außenbereichen des Stammwerks in Mladá Boleslav aus der Luft zu
identifizieren und zu zählen, um den Inventurprozeß zu unterstützen und
zu beschleunigen.

Die Drohne vom Modell Kingfisher des ebenfalls tschechischen
Unternehmens Robodrone Industries fliegt mit ihren sechs
Rotoren bis zu 20 km/h schnell und trägt bis zu 5
kg Nutzlast. Während der aktuellen Testphase erfaßt sie autonom
drei Mal täglich die Anzahl der leeren Behälter auf den Außenflächen
einer Werkshalle, anschließend werden die Daten automatisch an die IT-Systeme
der Logistikabteilung übermittelt und können dort weiterverarbeitet werden.

Da sich die Standorte der Behälter per GPS-Technologie nicht exakt genug
ermitteln lassen, ist die Drohne mit einer LiDAR-Technologie zur hochpräzisen
optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung ausgestattet, die bis
zu 300.000 Bilder pro Sekunde macht. Die Drohne navigiert anhand einer
3D-Karte, die auf Basis dieser Technologie entsteht, und erkennt und
zählt gleichzeitig die Behälter aufgrund von Algorithmen.

Mittelfristig soll die Drohne nahtlos in den Regelbetrieb eingebunden
werden – und in der zweiten Entwicklungsphase erhält der Kingfisher ein
eigenes ,Nest‘: Dann steuert die Drohne autonom eine Ladestation an,
die auch über eine Wetterstation verfügt, mit deren Hilfe die Drohne
kurzfristig mit Informationen zum Wetter versorgt wird.

Das erste Unternehmen in Deutschland, das die Genehmigungen des Regierungspräsidiums
Stuttgart und der Deutschen Flugsicherung für automatisierte Drohnenflüge
auf seinem Werksgelände erhält, ist im November 2018 der
Automobilzulieferer ZF Friedrichshafen AG, bei dem
seit kurzem im Friedrichshafener ZF-Werk 2 ein Drohnen-Prototyp Ersatzteile
wie Sensoren oder Steuerkarten vom Zentrallager zu dezentralen Werkstätten
fliegt.

Der Hexakopter kann bis zu 5 kg auf
dem Luftweg transportieren – nach Abzug für Greifer und Transportbox
bleiben 3 kg reine Nutzlast übrig,
was für die weitaus meisten Ersatzteil- und Werkzeugtransporte auf dem
Betriebsgelände ausreicht. Aus Sicherheitsgründen fliegt die 30 km/h
schnelle Drohne überwiegend über die Dächer der Werkhallen und kreuzt
Fahr- und Gehwege nur, wo es sich nicht vermeiden läßt. Zudem ist der
für etwa 30 – 40 Minuten elektrischen Flugbetrieb reichende Akku ebenso
redundant ausgelegt wie die Propeller und Motoren.

Nach Abschluß der Testflüge wird der Drohnen-Einsatz den Werksverkehr
entlasten und auf bis zu einem Kilometer langen Wegen und den oftmals
in oberen Gebäudeetagen befindlichen Anlieferungsorten viel Zeit sparen.
Bis dahin sind aber noch sind einige Anpassungen für einen störungsfreien
Flug nötig, wie z.B. das Ausprobieren etlicher Sensoren für die Navigation,
die auch zwischen den Werkhallen eine präzise Ortsbestimmung sicherstellen.

Im Juli 2019 folgt eine weitere industrielle Umsetzung,
bei der das Werk von Seat in Martorell im spanischen
Katalonien per Drohne mit Lenkrädern und Airbags beliefert wird. Der
Drohnenflug-Service, der das Logistikzentrum von Sesé in Abrera mit dem
Werk verbindet, wurde gemeinsam mit dem Logistikdienstleister Grupo
Sesé eingeführt. In der Testphase sind mehrere Drohnenflüge
pro Tag geplant, welche von der spanischen Agentur für Flugsicherheit
(AESA) überwacht werden.

Die etwa 2 km lange Strecke, die die beiden Unternehmen trennt, legt
die Drohne in nur 15 Minuten zurück. Die Lieferung der Fahrzeugteile
per Lkw dauerte bislang etwa 90 Minuten.

Die Drohne mit dem ohnehin geringeren CO₂-Ausstoß wird laut
Seat zudem mit Strom aufgeladen, der aus erneuerbaren Energien stammt.

Im Dezember folgt eine Meldung, der zufolge die DB Digital Ventures,
mit der die Deutsche Bahn (DB) neue digitale Geschäftsmodelle
fördert, in das 2017 gegründete Londoner Startup Skyports investiert,
das Landeplätze für Fluggeräte entwickelt und betreibt und von der
Ladeinfrastruktur über die Waren- und Passagierabfertigung bis hin
zur Klärung von Rechts- und Sicherheitsfragen alle Aspekte rund um
innovative Transporte in der Luft organisiert.

In einem gemeinsamen Pilotprojekt soll zunächst der Einsatz von Drohnen
in einer Logistik-Lieferkette getestet werden, wobei das Ziel ist, die
Warentransporte dadurch schneller, flexibler und effizienter zu machen.

Die Weiterentwicklung der Drohnentechnologie erforscht die DB bereits
in dem von der EU unterstützten Modellprojekt Urban Air Mobility mit
einem Testfeld in Ingolstadt. Zudem läßt die DB schon seit 2015 regelmäßig
Multikopter aufsteigen, unter anderem zur Vegetationskontrolle entlang
der Bahntrassen oder zur Inspektion von Brücken und Bauwerken.

Die wohl ‚schrägste‘ Lieferdrohne in diesem Jahr erscheint in einem
Patent, das im August der Firma IBM erteilt wird. Es
beschreibt den Einsatz von Drohnen, die bei Personen Müdigkeitsanzeichen
erkennen und den Betreffenden daraufhin Kaffee nachgießen (US-Nr.
10.040.551, beantragt 2015).

Mit anderen Worten, die Drohne wäre in der Lage, bestimmte Energieparameter
einer Person wie Blutdruck, Pupillenerweiterung und Gesichtsausdruck
zu erkennen und ihr dann einen koffeinhaltigen Schub zu geben.

Das IBM-Szenario bietet mehrere Optionen für die Kaffeeausgabe, bei
denen die Kaffeedrohne zum Beispiel auch durch eine Handbewegung herbeigerufen
werden könnte. Es gibt auch mehrere Optionen für die Lieferung des Kaffees
selbst. Bei der einen Variante wird der Kaffee direkt in die Tasse einer
Person gegossen, während eine andere einen umfassenden Service bietet,
indem der Kaffee in einem versiegelten Beutel geliefert wird, um den
Empfänger davor zu schützen, von oben herab begossen zu werden.

Weiter
mit den Elektro- und Solarfluggeräten …