Luftschiff-Drohnen für Inspektion und Überwachung

Große Ideen entstehen nicht unbedingt in Garagen; manche Tüftler werden stattdessen vom heimischen Sofa aus aktiv. Im Daniel Wibbings Wohnzimmer wurde ein kleines Luftschiff Wirklichkeit, das sich in der Luft bewegt wie ein Fisch im Wasser. Inzwischen wartet die große Version des Luftschiffs auf seinen Jungfernflug im Freien.

„Roboloon steht für ‚robotic balloon‘“, erklärt Dr. Daniel Wibbing, Ideengeber und Mitbegründer des Start-ups, der die Entwicklung der leichten Flieger zunächst nur aus Spaß vorantrieb. Heute kommen er und seine Mitstreiterinnen und Mitstreiter - Expertinnen und Experten aus den Bereichen Maschinenbau, Softwareentwicklung, Konstruktion, Automatisierungstechnik sowie Betriebswirtschaft - kaum mehr aus dem Schwärmen über die Vorzüge und Einsatzmöglichkeiten ihrer künftigen Luftschiffflotte heraus.

Mit den leichten und wendigen Luftschiffen könnte die zeitaufwändige und teilweise gefährliche Inspektion von Stromnetzen, Rohrleitungsnetzen oder Schienenwegen und anderer Infrastruktur mit autonomen Luftschiffen angegangen werden Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Überwachung sowie die Früherkennung von beispielsweise Waldbränden, Überschwemmungen oder Smog. Auch im humanitären Bereich könnten die Luftschiffe aktiv werden, etwa bei der Suche nach Personen in unwegsamem Gelände - und dank der leisen Elektromotoren ist ihr Einsatz auch in Naturschutzgebieten möglich.

In der Werkstatt der Universität Stuttgart nimmt die acht Meter lange Luftschiffdrohne Gestalt an. „Wir streben zunächst ein deutschlandweites Netzwerk von Luftschiffen an“, erzählt die Maschinenbau-Ingenieurin Mercedes Barkmeyer. Im besten Fall könnte sich daraus ein weltweites Projekt entwickeln.

„Es wird viel über den Einsatz von Drohnen geredet, aber nicht bedacht, dass es bei so viel Verkehr in der Luft auch zu Unfällen kommen kann“, warnt Daniel Wibbing. Denn eine Drohne kann abstürzen, was aufgrund ihres Gewichts vor allem über bewohntem Gebiet gefährlich sein kann.

Diese Art Gefahr besteht bei Roboloon nicht: „Unser Luftschiff ist mit Helium gefüllt und sehr leicht - quasi ein fliegender Airbag“, erklärt der für die Hardware verantwortliche Maschinenbauingenieur Daniel Gehring. Wird die Hülle beschädigt, fällt das Luftschiff nicht wie ein Stein vom Himmel, sondern sinkt langsam ab.

Auf diesen Aspekt hat das Roboloon-Team Anfang des Jahres auch den baden-württembergischen Ministerpräsidenten Winfried Kretschmann hingewiesen, als dieser bei seinem Besuch an der Universität Stuttgart einem Demonstrationsflug des Indoor-Demonstrators beiwohnte. "Wir hoffen sehr, dass wir zur Renaissance der Leichter-als-Luft-Technologie am Himmel beitragen können", sagt Software-Ingenieur Jajnabalkya Guhathakurta.

Bei Konstruktion und Simulation der Luftschiffe setzt das Entwicklungsteam auf 3DExperience Solidworks. „Simulation-Flow war für uns sehr wichtig, um den Luftwiderstand des Luftschiffs so anzupassen, damit wir unsere Höchstgeschwindigkeit von 30 Stundenkilometer erreichen“, führt Daniel Wibbing aus. Unterstützt wird das Start-up dabei von DPS Software, einem Solidworks-Reseller.

Für ihren Arbeitseinsatz können die Luftschiffe mit den unterschiedlichsten Kameras oder Messeinrichtungen bestückt werden. Die Elektromotoren werden aus einer Batterie gespeist, das erlaubt derzeit Einsätze mit mehreren Stunden Flugdauer. Für die Zukunft sollen auf die Außenhaut angebrachte Solarpanel noch einen längeren Einsatz möglich machen. Die Überlegungen gehen auch durchaus in Richtung größerer Luftschiff-Drohnen, ausgestattet mit einer Brennstoffzelle.

Die Luftschiff-Drohne beherrscht Flugbahnen wie ein Flugzeug und wie ein Helikopter. „Die Konkurrenz, die inzwischen auf den Markt gekommen ist, und uns zeigt, dass wir mit unserer Idee genau richtig liegen, kann das, wenn überhaupt, nur mit großer Trägheit“, schmunzelt Daniel Wibbing. Er und das Roboloon-Team blicken zuversichtlich in die Zukunft.

Der erste Testflug für dieses Jahr steht an. Auf dem Forschungsflugfeld Area BW in Mengen, einem speziellen Testfeld für autonomes Fliegen, wird die Luftschiff-Drohne ihr Können unter Beweis stellen und auf Herz und Nieren in der Praxis getestet werden.