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Der große Vorteil an den Quadrokoptern ist ihre einfache Bedienbarkeit.
Der große Vorteil an den Quadrokoptern ist ihre einfache Bedienbarkeit.(Foto: imago/Pixsell)

Die Tücken eines Menschheitstraums: Mit dem Quadrokopter bald zur Arbeit fliegen?

Diese Fluggeräte sind der Renner: Kleine Drohnen erobern derzeit die Lüfte. Moderne Technik ermöglicht die einfache Lenkung dieser sogenannten Quadrokopter. Können auch Menschen bald damit zur Arbeit fliegen? Wir fragen den Luftfahrt-Experten Stefan Levedag. Er leitet beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) das Institut für Flugsystemtechnik in Braunschweig.

n-tv.de: Kleine Quadrokopter-Drohnen, also Fluggeräte mit vier Rotoren, erfreuen sich steigender Beliebtheit. Beim Anblick dieser leicht steuerbaren Flieger drängt sich die Frage auf: Warum kann man diese kleinen Fluggeräte nicht einfach etwas größer bauen, damit Menschen mit ihnen zur Arbeit fliegen können?

Stefan Levedag leitet beim DLR das Institut für Flugsystemtechnik.
Stefan Levedag leitet beim DLR das Institut für Flugsystemtechnik.(Foto: privat)

Levedag: Das persönliche Schwebevehikel, davon träumen natürlich ganz viele Menschen. Es ist ja auch unglaublich attraktiv. Aber es gibt da verschiedene Probleme. Eines ist: Wenn man einen Quadrokopter größer machen will, nimmt sein Gewicht überproportional zu. Wenn das Fluggerät zweimal größer werden soll, vervierfacht sich die Rotorfläche, da sie geometrisch mit der zweiten Potenz zunimmt. Gleichzeitig verachtfacht sich das Gewicht dieser Strukturen, da dieses mit der dritten Potenz zunimmt. Das heißt, je größer ich den Quadrokopter baue, desto ungünstiger wird das Verhältnis von Rotorfläche zum Gewicht des Fluggeräts. Das macht den großen Quadrokopter energetisch noch ungünstiger als es schwebende Fluggeräte ohnehin sind.

Welche anderen Schwierigkeiten gibt es?

Quadrokopter haben das Problem, dass, wenn von vier Rotoren einer ausfällt - und das nicht schnell genug bemerkt wird - sich das Fluggerät auf den Kopf dreht und abstürzt. Bestenfalls schalten Sie den gegenüberliegenden Rotor schnell aus, verlieren aber so die Hälfte des Schubs. Bei den kleinen Quadrokopter-Drohnen ist das nicht so wild, da haben Sie schlimmstenfalls den Kaufpreis verloren, zudem sind die kleinen Elektromotoren relativ zuverlässig. Man müsste bei einem Fluggerät für Menschen daher aus Sicherheitsgründen sehr viel mehr Leistung installieren, als zum Schweben erforderlich wäre - was wiederum viel Gewicht kostet.

Es gibt doch aber bereits ein sogenanntes Hoverbike, das in Entwicklung ist?

Das Hoverbike hat ja nur zwei Rotoren. Und zugelassen wird das sicherlich nicht auf absehbare Zeit. Denn wenn ein Rotor ausfällt, ist der Absturz dann unvermeidlich. Etwas als Prototyp zu bauen, ist die eine Sache. Ob es dann auch für den allgemeinen Luftverkehr zugelassen wird, ist eine völlig andere. Aufgrund dieser Probleme beim Ausfall eines Rotors gibt es eine Tendenz zu Oktokoptern, die acht Rotoren haben. Bei diesen wird der Auftrieb auf mehrere Rotoren verteilt und der Ausfall eines einzelnen macht nicht mehr so viel aus. 

Warum baut man dann nicht einfach einen Oktokopter für Menschen?

Wenn man einen Oktokopter so groß macht, dass er einen Menschen tragen kann, ist das energetisch ebenfalls sehr ungünstig. Denn der Schwebeflug ist das energetisch ungünstigste Fliegen überhaupt. Zum Vergleich: Beim Flächenflugzeug ist das Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand 1:20. Das heißt, ich brauche im Reiseflug ein Zwanzigstel so viel Schub, wie ich Masse tragen will. Beim Hubschrauber brauche jedoch mindestens genau so viel Schub, wie ich Masse tragen will. Das ist ein großer Unterschied. Schon ein Hubschrauber ist energetisch sehr ungünstig. Bei kleineren Rotoren wie bei einem Quadrokopter oder Oktokopter kommt noch ein weiteres Problem hinzu: die Rotoren drehen sehr schnell, was energetisch sogar nochmal ungünstiger ist. Zwar gibt es bereits Menschen tragende Multikopter, die kann man sogar kaufen. Aber diese fliegen nur eine Viertelstunde, dann sind die Akkus leer.

Aber jetzt mal hypothetisch gesprochen: Würde man etwa einen sehr leistungsfähigen Akku entwickeln, würden sich nicht viele der von Ihnen angesprochenen Probleme beheben lassen?

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Absolut. Wenn es gelingen würde, die heutigen Akkus beispielsweise mit dem Faktor 20 leistungsfähiger zu machen, dann würde das die Welt über Nacht verändern – nicht nur im Bereich Flugtechnik, sondern auch bei den Fahrzeugen. Es wäre ein unglaublicher Sprung. Aber ob das möglich ist, kann ich im Moment nicht erkennen – die Fortschritte in der Akkutechnik sind verglichen mit den extremen Summen für die Forschung doch relativ klein.

Jetzt haben wir schon viel über Nachteile gesprochen. Quadrokopter oder Oktokopter haben aber doch einen großen Vorteil gegenüber etwa einem herkömmlichen Hubschrauber: die für einen unerfahrenen Piloten leichtere Steuerbarkeit.

Das ist wahr. Dieser Vorteil der Quadrokopter und Oktokopter wird natürlich dadurch extrem verstärkt, dass man heute Flugregel-Sensorik für wenig Geld kaufen kann. Es gibt etwa Kreisel- oder Beschleunigungssensoren, die so leistungsfähig sind, dass diese sogar eine Spielzeug-Plattform elektronisch stabilisieren können. Sie müssen als Anfänger praktisch gar nichts mehr machen: nur noch vorwärts, rückwärts, hoch oder runter steuern. Das Gerät übernimmt den ganzen Rest.

Also können wir doch von einer Zeit mit unseren privaten Quadrokopter-Flugautos träumen – vorausgesetzt, die Akku-Forschung hat irgendwann einen entscheidenden Schritt nach vorne gemacht?

Ich würde auch gerne einfach aus meinem Garten starten und zur Arbeit fliegen. Aber selbst wenn so leistungsfähige Akkus entwickelt würden, gibt es noch viele andere Probleme. Wollen wir wirklich so viele Fluggeräte im Luftraum haben? Wie sollen die Piloten lizensiert werden? Man darf nicht einfach im Garten starten, sondern ist an einen Flughafen gebunden. Die Luftfahrt hat ein ganz strenges, weltweit abgeglichenes Regelwerk. Da kann man nicht einfach losfliegen. Das gilt übrigens auch für die kleinen ferngesteuerten Quadrokopter – nur halten sich im Moment nicht allzu viele daran.

Mit Stefan Levedag sprach Kai Stoppel

Quelle: n-tv.de

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