© DHBW Ravensburg/The Sentinel System
© University of Stuttgart/PERSEUS
© RWTH Aachen/HEIKE
© TU Dresden/AirLive
© Trier University of Applied Sciences/Prometheus
Aufgrund des Klimawandels und der Erderwärmung steigt rund um den Globus das Risiko von Naturkatastrophen. Mögliche Folge im Ernstfall: Die terrestrische Kommunikationsinfrastruktur wird beschädigt oder fällt komplett aus. Die DLR Design Challenge 2023 hat das Thema aufgegriffen und es zur Aufgabe gemacht, ein Luftfahrzeug zur Wiederherstellung der Internetversorgung in einem großflächigen Gebiet über einen längeren Zeitraum zu entwerfen, das als Teil einer Flotte in einem Einsatzsystem („System-of-Systems“) agiert. Überdies sollte das Luftfahrzeug in der Lage sein, die Erdbeobachtung des betroffenen Gebiets durchzuführen. Verteilt auf fünf Hochschulteams haben insgesamt 25 Studierende teilgenommen. Nach einer Auftaktveranstaltung Mitte März am DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in Braunschweig haben sie vor kurzem beim finalen Symposium des Wettbewerbs im DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt in Hamburg ihre Entwürfe präsentiert. Die drei bestplatzierten Teams können ihre Konzepte auf dem Deutschen Luft- und Raumfahrtkongress (DLRK 2023) vom 19. bis 21. September in Stuttgart präsentieren.
Auf den ersten Platz hat die Jury das Konzept „The Sentinel System“ der Dualen Hochschule Baden-Württemberg in Ravensburg gesetzt. Das Team der DHBW, so die Veranstalter, habe durch einen sehr robusten Entwurf eines Luftfahrzeugs überzeugt, das ganzjährig und selbst bei widrigsten Bedingungen einsetzbar sei. Das System setze „auf bewährte Technologie und einen hochgestreckten Flügel, um eine Flugdauer von bis zu 50 Stunden zu ermöglichen“. Angetrieben wird es durch einen 78 KW starken Kolbenmotor, der die benötigte Leistung für einen Pusher-Propeller am Heck bereitstellt. Besonderes Augenmerk sei auf die Navigation des autonom betriebenen Luftfahrzeugs gelegt worden. Designentscheidungen, so die Jury, seien „im Laufe des Entwurfsprozesses stringent begründet“ worden, um eine Indienststellung bis 2040 zu ermöglichen. Teil des Systems sei zudem ein durchdachtes Betriebskonzept, das sicherstellen soll, dass eine Flotte solcher Luftfahrtzeuge möglichst schnell von einer eigens entwickelten operationellen Basis starten kann.
Den zweiten Platz belegte das Team der Universität Stuttgart mit dem Konzept „PERSEUS“ (Abkürzung für Post-Emergency Response and Surveillances UAV System). Das Fluggerät verfügt über ein hybrides System aus Wasserstoff-Brennstoffzellen, Batterien und Superkondensatoren und wird über 22 „Electric Ducted Fans“ (EDF) angetrieben, die auf den Steuerflächen montiert sind. Das Luftfahrzeug kann, unabhängig von verfügbaren Start- und Landebahnen, vertikal von einem aufklappbaren LKW-Container aus starten und landen. Auf den dritten Platz kam das Team der RWTH Aachen mit der „Hochfliegenden, effizienten und intelligenten Krisenkommunikations-Einheit“, kurz „HEIKE“, einem Solarflugzeug der nächsten Generation. Durch die Hochdecker-Bauweise des aerodynamisch hocheffizienten Entenflüglers mit einer Spannweite von 40 Metern wird eine Verschattung der Solarzellen auf dem Hauptflügel verhindert, die tagsüber die Batterie aufladen. Den vierten Platz belegte die TU Dresden mit ihrem „Air Located Internet Vehicle for Emergencies“, kurz „AirLive“; den fünften die Hochschule Trier mit dem Syetem „Prometheus“.
„Die DLR Design Challenge zeigt, wie mit unterschiedlichen Herangehensweisen, Vielfältigkeit und Diversität Innovationen entstehen können“, sagte die DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla anlässlich des Finales des Studierendenwettbewerbs. „Die Ergebnisse überraschen mit einem Mix verschiedener aerodynamischer Konzepte und Antriebe für Luftfahrtzeuge, die zukünftig in kürzester Zeit als hochfliegende Plattform Aufgaben übernehmen können.“ Alle Teams hätten sich neben dem eigentlichen Studium einer großen Herausforderung gestellt und sich Gedanken für die Mobilität der Zukunft gemacht, „um Lösungsansätze für aktuelle gesellschaftliche Herausforderungen unserer Zeit zu finden.“
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