Urban Air Mobility
Durch zunehmend vernetzter Städte wird die Urban Air Mobility (UAM) zu einem Schlüsselelement, die es den Menschen ermöglicht, auf dem schnellsten, sichersten und kostengünstigsten Weg an ihr Ziel zu gelangen. Getrieben von den Herausforderungen der Urbanisierung und der Verkehrsüberlastung sowie der zunehmenden Digitalisierung, beschleunigt sich das Tempo des Wandels in der städtischen Mobilität und verlagert sich in Richtung einer flexibleren, zuverlässigen, erschwinglichen, nachhaltigen und nutzerorientierten Mobilität. Hierbei soll UAM dem Transport von Personen und Fracht in städtischen und vorstädtischen Gebieten mittels kompakten Fluggeräts dienen. Von ihrer Technologie und Architektur wird erwartet, dass sie Güter unter allen meteorologischen Bedingungen befördern können und Menschen schneller, leiser, emissionsarm und kostengünstiger als konventionelle Luftfahrzeuge ans Ziel bringen können. Die smarte Integration dieser Vehikel in das bestehende Luftverkehrsmanagement (ATM) wird dabei eine weitere Schlüsselaufgabe sein. Der Luftverkehr gilt seit Einführung der gewerblichen Luftfahrt als sehr sicherer Verkehrsträger, bemessen an der Anzahl an Unfällen pro Flugbewegung. Diese Werte müssen auch für UAM aufrechterhalten werden, sodass UAM zu einer weiteren, effizienten Option in der Mobilität durch Nutzung der dritten Dimension wird. UAM-Vehikel beruhen auf der Kombination von Technologien, die Drohnen antreiben und autonome Fahrzeuge steuern. Hierbei werden keine bzw. im Falle kleiner Flächenflugzeuge nur sehr kurze Start- und Landebahnen benötigt; "Vertiport"-Pads mit wenigen Metern Kantenlänge sollten für VTOL ausreichen. Parallel muss die Integrationsfähigkeit insbesondere in die Stadt als Anwendungszielgebiet gewährleistet werden, da hier die Umweltrisiken aufgrund der Personendichte am Boden maximal sind. Die Bedingungen für die Umsetzung von UAM sind:
- Gewährleistung der Sicherheit der Fluggeräte in urban-anspruchsvollen Lufträumen,
- Logistisch optimale, verfahrenstechnisch sichere Platzierung und Gestaltung der Start-/ Landeplätze sowie deren Anbindung an Flugrouten,
- Intelligente Bündelungskonzepte (Schwarmflüge, flussorientierte Verkehrsführung) von Drohnen zur Bedienung temporärer, lokal zentrierter hoher Nachfragespitzen, mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI),
- Beherrschung der komplexen mikroklimatischen Bedingungen in Stadtgebieten mittels robust geplanter Trajektorien, und
- Nutzung smarter Infrastrukturen für Navigation und Überwachung der Drohnen, gestützt durch echtzeitfähige, zellenbasierte Kommunikationsnetze (5G).
Die Professur kann hierbei die langjährige Expertise aus dem Bereich der konventionellen Luftfahrt entlang der Kernthemen Airspace Management, Safety sowie Trajectory Management einbringen und für die neuartigen Konzepte des UAM weiterentwickeln. Hierbei kommt auch die Kooperation mit der am Institut neu geschaffenen Professur für Hubschraubertechnologie zugute.
Ab dem 01.05.2024 startet an der TU Dresden das neue Graduiertenkolleg AirMetro, gefördert durch die DFG. Hier wird an insgesamt 33 Promotionsvorhaben plus assoziierte Vorhaben an den beteiligten Professuren am Thema UAM geforscht.
Inhaltsverzeichnis
- Aktuelle Forschungsprojekte
- UAM Aktivitäten des Lehrstuhls
- Januar 2022: BMVI gefördertes Projekt RescueFly gestartet - Landkreis/Bundesland übergreifende Prävention und Rettung mit Hilfe von Drohnen in der Lausitz
- November 2021: SAB gefördertes Projekt SmartFly gestartet
- September 2021: Fernsehbeitrag über Flugtaxis
- Dezember 2020: Neue Innovationskommission für die Logistik
- Oktober 2020: Teilnahme am Co-Creation-Workshop des Projektes The Sky is the Limit in Berlin
- Juli 2020: Wissenschaftsdialog „Sind Drohnen nützlich oder gefährlich?“ mit Jörg Dittrich (DLR)
- Mai 2020: Politische Mitwirkung am Aktionsplan unbemannte Luftfahrt
- Januar 2020: Keynote zum Thema „Chancen und Risiken von UAM“ für das 4. RotorDrone Forum Bückeburg
- Oktober 2019: Fachaustausch zum Thema Drohnen, Air Taxis und bemannte Luftfahrt in Dubai
- August 2019: Nationale Luftfahrtkonferenz in Leipzig
- April 2019: Übergabe des Gutachtens "Umgang mit Drohnen im deutschen Luftraum" an Bundesverkehrsminister Scheuer
- Seit Dezember 2018: Mitarbeit im Beirat Unbemannte Luftfahrt des BMVI
- Aufbau eine neuen Potenzialbereichs
Aktuelle Forschungsprojekte
- RescueFly
- SmartFly
UAM Aktivitäten des Lehrstuhls
Januar 2022: BMVI gefördertes Projekt RescueFly gestartet - Landkreis/Bundesland übergreifende Prävention und Rettung mit Hilfe von Drohnen in der Lausitz
Im Rahmen der Förderrichtlinie “Innovative Luftmobilität” bechäftigt sich der Lehrstuhl mit einer optimierten Rettungsmeldekette im Falle von Badeunglücken in Seen durch EInsatz von speziell ertüchtigten Drohnen, einer intelligenten Drohnengarage und optimalen Suchstrategien von Personen in Not mittels kombinierter Sensorik. Das Projekt wird unter Federführung der Björn Steiger Stiftung, Brandenburgisches Brandenburgisches Institut für Gesellschaft und Sicherheit und in Kooperation mit der BT U Brandenburgische Technische Universität Cottbus Senftenberg, der TU Chemnitz, der THOLEG Ci vil Security Protection Systems sowie der DRONIQ GmbH über einen Zeitraum von zwei Jahren durchgeführt.
November 2021: SAB gefördertes Projekt SmartFly gestartet
Gemeinsam mit den Lehrstühlen für Luftfahrzeugbau (Prof. Markmiller) und der Arbeitsgruppe WIssensarchitektur (Prof. Nönnig) der TU Dresden, dem Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO sowie der Innovationswerkstatt der Phase 10 Ingenieur und Planungsgesellschaft erhielt der Lehrstuhl den Zuschlag für das Projekt SmartFly. Ziel ist es, ein Konzept für die intelligente Integration und wirtschaftliche
Nutzung von Flugtaxis in Sachsen zu entwickeln, also die Machbarkeit der Einführung von Flugtaxis in und um die Region Dresden zu analysieren. Hierzu werden Nachfragemodelle erzeugt und mittels stadtplanerischen Daten angewandt sowie mögliche Netzwerkstrukturen abgeleitet. Die Streckennetzplanung wird auf einem APM für elektrisch betriebene Multicopter aufsetzen, betrieblich der Zahlungsbereitschaft der Gesellschaft Rechnung tragen und aktuelle regulative Aspekte soweit vorliegend nach EU VO und der EASA (SC und CS) berücksichtigen. Das Verbund kooperiert dabei mit den deutschen UAM Modellregionen (EIP-SCC), speziell Hamburg und Ingolstadt.
Dazu auch aktuell eine Meldung des Freistaates Sachsen: https://www.medienservice.sachsen.de/medien/news/1032788
September 2021: Fernsehbeitrag über Flugtaxis
Professor Fricke hatte die Chance, sich zur Thematik: "Wann kommen die ersten Flugtaxis?" zu äußern. Der Markt der Flugtaxi-Bauer wächst - ein Münchner Start-up für Flugtaxis ist nun sogar an einer US-Börse gelistet. Ein Verkehrsmittel der Zukunft? Wir fragen nach, ob der Start der Flugtaxis überhaupt realistisch ist. Ausgestrahlt wurde die Sendung am 21.09.2021 in der Sendung 'Umschau' im MDR Fernsehen.
Die Sendung kann über nachfolgenden Link angesehen werden:
"Wann kommen die ersten Flugtaxis?"
Dezember 2020: Neue Innovationskommission für die Logistik
Prof. Fricke ist vom BMVI in die neu gegründete Innovationskommision zum Innovationsprogramm Logistik 2030 berufen worden. Hier werden Vertretreter aus Wirtschaft und Forschung ein Leitbild für Güterverkehr und Logistik entwerfen, wie das Ministerium berichtete.
Oktober 2020: Teilnahme am Co-Creation-Workshop des Projektes The Sky is the Limit in Berlin
Bei dem Workshop des Projektes The Sky is the Limit (Sky Limits) diskutieren Bürger*innen und Expert*innen über die wesentlichen Fragen der zukünftigen Nutzung des Luftraums in unseren Städten.
Juli 2020: Wissenschaftsdialog „Sind Drohnen nützlich oder gefährlich?“ mit Jörg Dittrich (DLR)
Mai 2020: Politische Mitwirkung am Aktionsplan unbemannte Luftfahrt
Unter Mitarbeit der Professur entstand der Aktionsplan der Bundesregierung unter dem Titel Unbemannte Luftfahrtsysteme und innovative Luftfahrtkonzepte.
Januar 2020: Keynote zum Thema „Chancen und Risiken von UAM“ für das 4. RotorDrone Forum Bückeburg
Prof. Fricke hat am 16.01.2020 anlässliche des 4. RotorDrone Forums in Bückeburg eine Keynote mit dem Titel "Chancen und Risiken von UAM - Mobilitätsoffensive für Ballungszentren oder Spielerei mit hohen externen Kosten für die Gesellschaft?" gehalten. Hierbei stand neben den Anwendungsmöglichkeiten von UAM vor allem die Betrachtung der Safety (Betriebssicherheit), dem damit verbundenen Risiko für Externe sowie die resultierenden Anforderungen an die Luftraum- und Stadtstruktur im Vordergrund. Mehr Details zu dem Event finden sie auf der Webseite von UAV DACH.
Oktober 2019: Fachaustausch zum Thema Drohnen, Air Taxis und bemannte Luftfahrt in Dubai
Prof. Fricke reiste in seiner Funktion als Vorsitzender des Wissenschaftlichen Beirats des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im September nach Dubai. Ziel war der fachlich-politische Austausch im Bereich Forschung, Entwicklung und Industrie im Bereich Verkehr mit speziellem Fokus auf bemannte und unbemannte Air Taxis.
August 2019: Nationale Luftfahrtkonferenz in Leipzig
Am 21.08.2019 trug Prof. Fricke auf der Nationalen Luftfahrtkonferenz 2019 zu den Themen „Neue Mobilität, Drone-Economy“ vor und stellte sich der Diskussion mit zahlreichen hochrangigen Vertretern der Branche. Während der Konferenz entstand ein Interview mit Prof. Fricke im Fachmagazin Drones. Dieser Beitrag ist in Ausgabe 1/2020 des Drones Magazins erschienen, der Fachzeitschrift zur kommerziellen Drohnennutzung.
April 2019: Übergabe des Gutachtens "Umgang mit Drohnen im deutschen Luftraum" an Bundesverkehrsminister Scheuer
Das Gutachten Drohnen im deutschen Luftraum: Verkehrspolitische Herausforderungen im Spannungsfeld von Innovation, Safety, Security und Privacy des wissenschaftlichen Beirats wurde unter Mitarbeit des Lehrstuhls veröffentlicht.
Seit Dezember 2018: Mitarbeit im Beirat Unbemannte Luftfahrt des BMVI
Prof. Fricke ist im Dezember 2018 in den Beirat Unbemannte Luftfahrt des BMVI durch den Bundesverkehrsminister berufen worden.
Aufbau eine neuen Potenzialbereichs
Seit 2019 gehört die TU Dresden zum Kreis der elf Exzellenz-Universitäten in Deutschland. Die Fakultät Verkehrswissenschaften wird im Rahmen der Exzellenz ein bedeutender Teil des neuen Potentialbereichs Automated and Networked Mobility. Hierbei wird das Thema Urban Air Mobility eine Schlüsselrolle einnehmen.