Flugtaxis: Welche unterschiedlichen Konzepte sind im Anflug?

Mehr als 100 Unternehmen weltweit arbeiten an Flugtaxis. Die Konzepte unterscheiden sich in den Einsatzszenarien und ihren technischen Details erheblich. Sechs Ansätze.

04.2020 | Autor: Denis Dilba

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Denis Dilba studierte Mechatronik, besuchte die Deutsche Journalistenschule und gründete das digitale Wissenschaftsmagazin Substanz. Er schreibt über verschiedenste Themen aus Technik und Wissenschaft.

Das Rennen um den Luftraum unter den Wolken ist in vollem Gange: Nahezu täglich erscheinen Meldungen über Startups und Unternehmen, die ein meist vollelektrisches und autonomes Flugtaxi entwickelt haben wollen, das kurz vor dem Durchbruch steht. Oft ist das übertrieben, mancher Prototyp wird auch wieder in der sprichwörtlichen Schublade verschwinden – aber allein die Vielzahl der unterschiedlichen Projekte lässt nicht nur Experten davon ausgehen, dass es nicht mehr allzu lange dauern wird, bis die ersten Flugtaxis einsatzbereit sind. Eine aktuelle Studie der Unternehmensberatung Horváth & Partners geht etwa davon aus, dass Flugtaxis bereits ab 2025 in großen Städten auf ersten, festgelegten Routen Passagiere transportieren. Probebetriebe werden sogar schon in wenigen Monaten erwartet. Aber nicht nur in staugeplagten Metropolen könnten die kleinen Fluggeräte zum Einsatz kommen: auch für Gebiete mit wenig ausgebauter Infrastruktur, vielen Inseln oder Bergen sehen Unternehmen sinnvolle Anwendungsszenarien. Kurz: Überall dort wo der direkte Weg durch die Luft viel Zeit spart. Unternehmen wittern das ganz große Geschäft. Auf umgerechnet 1,36 Billionen Euro könnte der Markt für autonome Lufttaxis bis 2040 wachsen, schätzen die Analysten von Mor­gan Stanley Research. Welche Konzepte sich dann durchgesetzt haben werden, wird sich zeigen. Der MTU AEROREPORT stellt sechs Entwicklungen exemplarisch vor.

Cora: Der Senkrechtstarter hat 12 Rotoren auf den Tragflächen und eine Spannweite von 11 Metern. Das selbstfliegende Lufttaxi Cora hat seit 2017 bereits mehr als 1.000 Testflüge absolviert.

Cora by Wisk: Wisk wurde 2019 als Joint Venture vom Luftfahrtkonzern Boeing und dem Startup Kitty Hawk gegründet.

Kitty Hawk Cora: Rotoren auf dem Flügel

Schon im Oktober 2017 zog das Flugtaxi Cora am Himmel über der Südinsel Neuseelands seine Kreise. Zu diesem Zeitpunkt wussten allerdings nur Kenner, was sie da sahen. Erst ein halbes Jahr später bestätigte das vom Google-Mitbegründer Larry Page finanzierte US-Startup Kitty Hawk die geheimen Testflüge seines voll­elektrischen und autonomen Fliegers.

Zwölf Rotoren auf den beiden Flügeln mit einer Spannweite von knapp elf Metern lassen Cora senkrecht starten. Mit einem weiteren Propeller am Heck fliegt sie dann wie ein herkömmliches Flugzeug weiter. Die Reichweite gibt Kitty Hawk mit „anfangs 40 Kilometer plus Reserve“ an. Zeitgleich kündigte die Firma einen kommerziellen Flugtaxi-Dienst in Neuseeland an. Zum Startzeitpunkt will sich Kitty Hawk allerdings nicht weiter äußern. Prof. Dr.-Ing. Florian Holzapfel, Leiter des Instituts für Flugsystemdynamik der Technischen Universität München (TUM), geht aber davon aus, dass schon 2020 mit Probebetrieb zu rechnen ist: „Das Projekt Cora hat einen sehr hohen Reifegrad und wird vermutlich eines der ersten kommerziellen Flugtaxis am Himmel sein.“

Volocopter 2X: Der Prototyp mit 18 Rotoren hob zuletzt in Singapur ab. Künftig soll er auch in San Franzisco fliegen.

Volocopter GmbH: 2011 gründeten der Softwareingenieur Stephan Wolf und sein Jugendfreund, der Unternehmer Alexander Zosel, die Volocopter GmbH. Das Unternehmen mit Sitz im baden-württembergischen Bruchsal, nahe Karlsruhe, hat mittlerweile über 150 Mitarbeiter und Büros in München und Singapur.

Volocopter: Drohne mit vielen Rotoren

Ebenfalls Hoffnungen auf den Titel „erstes kommerzielles Flugtaxi“ macht sich der deutsche Hersteller Volocopter. Das Unternehmen, an dem die Autokonzerne Daimler und Geely beteiligt sind, schrieb 2011 schon einmal Luftfahrtgeschichte: Damals ließ Volocopter zum ersten Mal überhaupt einen bemannten und rein elektrisch betriebenen Senkrechtstarter abheben. Mitte August 2019 hat das Unternehmen mit dem VoloCity nun die vierte Generation des Fluggeräts vorgestellt. Er soll 2021 den Linienbetrieb in Singapur starten. Die Kreuzung aus Drohne und Hubschrauber für zwei Personen hat 18 Ro­toren und soll mit Strom aus Lithium-Ionen-Batterien 35 Kilometer weit fliegen können. Die Reichweite ist damit zwar vergleichsweise gering, Volocopter hält seine Konfiguration aber für „das ideale on-demand Flugtaxi für die Innenstadt.“ Experte Holzapfel sieht solche helikopterartigen Konzepte im Nachteil gegenüber Flugtaxis, die im Reiseflug Tragflächen nutzen können. „Das ist die deutlich effizientere Lösung, was zumeist auch die deutlichen Reichweitenvorteile zeigen.“

Der Jet soll in Zukunft Direktverbindungen zwischen Städten ermöglichen.

Lilium GmbH: Erst 2015 gegründet, beschäftigt das Startup aus Weßling bei München heute bereits 350 Mitarbeiter.

Lilium: schwenkbare Mantelpropeller

Der Lilium Jet wird zwar in jedem Fall noch ein paar Jahre brauchen, um autonom und elektrisch im Linienbetrieb zu fliegen – dafür sind seine Entwickler aber so überzeugt von ihm, dass sie bereits angekündigt haben, eine Flugtaxi-Fabrik zu bauen. Ab 2025 sollen pro Jahr mehrere hundert der Jets nahe dem Firmensitz der Lilium GmbH in Oberpfaffenhofen bei München produziert werden. Das fünfsitzige Fluggerät mit 36 Elektromoto­ren und ebenso vielen schwenkbaren Mantelpropellern, das im Mai 2019 erstmals unbemannt abhob, hat nach Angaben von Lilium die erste Testphase mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 Kilometern pro Stunde erfolgreich absolviert. Dass der senkrecht startende und landende Mini-Jet aber tatsächlich die vom Unternehmen vollmundig beschriebenen 300 km/h Spitze erreicht und dann mit einer Akku-Ladung 300 Kilometer weit kommt, bezweifeln viele Luftfahrtexperten. Lilium-Chef Daniel Wiegand sagt hingegen, dass die Fortschritte in der Entwicklung so schnell wie geplant liefen. Ab 2025 wolle man an mehreren Standorten weltweit den Passagierbetrieb beginnen.

Insgesamt 36 vollelektrische Jetmotoren verleihen dem ­fünfsitzigen Senkrechtstarter-Lufttaxi eine maximale Leistung von 2.000 PS.

Das Silent Air Taxi bringt vier Passagiere plus Pilot ohne Zwischenstopp bis zu 500 Kilometer weit. Durch den besonders leisen Fan ist ein Überflug nicht von Alltagsgeräuschen zu unterscheiden.

e.SAT GmbH: Der Hersteller von elektro­hybriden Flugzeugen wurde 2018 gegründet. Sitz des Unternehmens, das von den drei RWTH-Professoren Frank Janser, Peter Jeschke und Günther Schuh geleitet wird, ist Aachen.

Silent Air Taxi: bodenständig, schnell umsetzbar

Anders als andere Flugtaxis kann das Silent Air Taxi (SAT) nicht senkrecht starten und landen, es wird auch nicht vollelektrisch abheben und zumindest anfangs nicht autonom fliegen. Das ­alles ist laut der Entwicklerfirma e.SAT aus Aachen aber genau so gewollt: Das 300 km/h schnelle Kleinflugzeug mit einer Reichweite bis zu 500 ­Kilometern hat einen hybrid-elektrischen Antrieb, Platz für vier Passagiere plus Piloten und soll ab 2024 Direktverbindungen zwischen bestehenden Flugplätzen ermöglichen. „Wir müssen ­keine neue Infrastruktur bauen und benötigen auch keine neuen Regularien – dazu minimiert unser Hybridantrieb den Bedarf an schweren Batterien“, sagt e.SAT-Geschäftsführer Prof. Dr.-Ing. Peter Jeschke. Die MTU engagiert sich bei der Entwicklung und dem Bau des hybriden Antriebsstrangs. Die Detailauslegung soll 2021 starten. „Wir hoffen 2022 erstmals abheben zu können“, so Jeschke.

Die maximale Zuladung des Fluggeräts soll 450 Kilogramm betragen – genug für fünf Personen.

Alaka’i Technologies: Das 2015 gegründete Startup hat seinen Sitz in Hopkinton, Massachusetts.

Skai: Anders als andere Lufttaxis setzen die Macher von Skai auf einen Brennstoffzellenantrieb.

Skai: Abheben mit Wasserstoff

Lithium-Ionen-Batterien als Energiequelle in Flugtaxis hält das US-Startup Alaka’i Technologies aus Massachusetts für zu schwer – und setzt bei seinem Konzept, das zusammen mit BMW Design­works entwickelt wurde, auf eine Brennstoffzelle. Skai, der Ende November 2019 präsentierte Prototyp, bietet fünf Passagieren Platz, wird von sechs Elektromotoren angetrieben und soll 640 Kilometer Reichweite bieten. Solche Dis­tanzen seien möglich, da ein Pfund komprimierter Wasserstoff 200 Mal mehr Energie enthält als eine gleich schwere Batterie, sagt Firmengründer Brian Morrison. Bei einem Tempo von 137 km/h im Schnitt kann Skai vier Stunden elektrisch fliegen, gibt das Startup an. Der Prototyp sei voll funktionsfähig, der Erstflug stehe kurz bevor.

TUM-Forscher Holzapfel schließt einen derartigen Brennstoffzellenantrieb zwar nicht generell aus, „aber ohne schnellentladefähige zusätz­liche Batterien, wird ein Brennstoffzellen-­Flugtaxi nicht abheben können“, so der Experte. „Der Start braucht einfach sehr viel Energie auf einen Schlag, das ist Physik.“

In weniger als zehn Minuten tankt Skai genug Wasserstoff um 640 Kilometer weit fliegen zu können.

Von sogenannten Vertiports aus – etwa auf Parkhausdächern – soll der Uber Air starten und landen.

Uber Air: Der Fahrdienst-­Vermittler aus San Franzisco arbeitet daran seinen Dienst in die Luft auszuweiten.

Uber Air: die Design-Überraschung

Ab 2023 will auch der Fahrdienst-Vermittler Uber abheben: „Uber Air“, der Flugtaxi-Service des Unternehmens aus San Francisco, soll in den beiden US-Städten Dallas und Los Angeles sowie in der australischen Metropole Melbourne starten. Testflüge sind dort bereits in 2020 geplant. Unklar ist allerdings noch wie die Fluggeräte aussehen werden, die dann abheben sollen: Zwar hat Uber drei unterschiedliche Referenzmodelle designt und technische Vorgaben dafür gemacht, die Entwicklung der Flugtaxis übernehmen aber verschiedene Partnerfirmen, darunter Aurora Flight Sciences (Boeing), Bell, Pipistrel und Embraer. Klar ist bereits, dass in den Uber-Fliegern vier Passagiere plus Pilot bei einer Geschwindigkeit von rund 240 km/h knapp 100 Kilometer weit transportiert werden sollen. Eine autonome Flug­option schließt man künftig nicht aus.

Den Unterschied beim Uber-Air-Dienst, der von Plattformen auf Hochhäusern, Parkplätzen oder mehrstöckigen Mega-Skyports starten und landen soll, macht der Preis: Der Flug soll nicht mehr als eine normale Uber-Fahrt mit dem Auto kosten.

So könnte das Uber-Lufttaxi aussehen – das finale Design des Fluggeräts ist noch nicht festgelegt.

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