Der Aufstieg der fortschrittlichen Luftmobilität: Eifrig auf die Menschenmengen am Himmel warten

Menschen können schwimmen, tauchen, rennen, Fahrzeuge auf Land, Meer und in der Luft bedienen und vieles mehr, aber sie können nicht – fliegen. Doch die Faszination für das Fliegen ist nicht nur ein unerreichbarer Wunsch – Ingenieure haben herausgefunden, wie man diesen menschlichen Mangel in ein lukratives Geschäft verwandelt, sodass der Himmel nicht mehr die Grenze ist. Aber die Erfindungen von Flugzeugen haben nicht bei Flugzeugen und Hubschraubern Halt gemacht, die keine Wunder mehr hervorrufen. Im Luftraum fliegen fliegende Taxis (derzeit nur experimentell), unbemannte Luftfahrzeuge und wohlhabende Touristen fliegen in Raketen ins All.

Weltraumreisen

Die Idee des Weltraumtourismus entwickelt sich seit zwei Jahrzehnten, seit der amerikanische Unternehmer Dennis Tito 2001 der erste Tourist wurde, der die Internationale Raumstation besuchte, und dafür zwanzig Millionen Dollar bezahlte. Diese wachsende Branche hat in den letzten Jahren an Schwung gewonnen, hauptsächlich aufgrund der Entwicklung neuer Technologien und der menschlichen Neugier. Laut Umfragen möchten bis zu 58 Prozent der Touristen im Alter von 16 bis 34 Jahren ins All reisen. Der Weltraumtourismus wird bis 2030 voraussichtlich um 40 Prozent wachsen, und bis dahin wird dieser Markt voraussichtlich über acht Milliarden Dollar wert sein. Derzeit dominieren zwei Unternehmen im Bereich des Weltraumtourismus nach Anzahl der Flüge: Virgin Galactic, im Besitz von Richard Branson, und Blue Origin, im Besitz von Jeff Bezos. Beide Unternehmen haben Raketen, die sechs Passagiere pro Flug aufnehmen können. Virgin Galactic hat bisher vier erfolgreiche Flüge durchgeführt, hat sich jedoch kürzlich aufgrund von Geldmangel zurückgezogen, während Blue Origin 32 Passagiere mit New Shepard ins All geschickt hat und zahlreiche unbemannte Flüge mit verschiedenen Nutzlasten durchgeführt hat.

Zahlreiche Unternehmen weltweit investieren Hunderte Millionen Dollar in Forschung und den Bau neuer Flugzeuge für verschiedene Zwecke. In der Raumfahrtindustrie kündigen Space Adventures und Axiom Space Raketen mit neun Sitzen an, die neugierige Personen in die Umlaufbahn bringen werden, zusammen mit ihren Wettbewerbern SpaceX, Orion Span, Boeing…

Europäische Bestrebungen

Für diejenigen, die sich eine Reise ins All nicht leisten können, müssen sie geduldig auf fliegende Taxis warten, die bald das neue Wunder der Luftfahrtindustrie werden könnten. Fliegende Autos, hauptsächlich eVTOLs (elektrische Senkrechtstarter und -landeflugzeuge), fliegen derzeit experimentell und warten auf Zertifizierung und Regulierung. Während sie darauf warten, legalisiert zu werden, integrieren Luftfahrt- und Raumfahrtunternehmen sowie Flughäfen diese neuen Arten des Passagiertransports in ihre Geschäftspläne. Derzeit scheint die beliebteste Lösung im Bereich der sogenannten fortschrittlichen Luftmobilität eVTOL zu sein, ein elektrisches Flugzeug für vertikalen Start und Landung, das elektrische Energie für vertikales Schweben, Start und Landung nutzt. Diese fliegenden Fahrzeuge könnten eine neue nachhaltige Option für den Passagiertransport auf städtischer und regionaler Ebene bieten. Das Europäische Parlament forderte Ende letzten Jahres unter anderem die Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA) auf, weiterhin an der Festlegung von Zertifizierungsstandards und -wegen zu arbeiten, um sicherzustellen, dass elektrische und hybrid-elektrische Flugzeuge nachhaltig sind und die Markteinführungszeit für solche Flugzeuge erheblich verkürzt wird. Sie forderten auch die Europäische Kommission auf, die notwendigen Ressourcen dafür bereitzustellen, insbesondere Personal. Die Vertreter forderten die Kommission auf, eine europäische Strategie für einen koordinierten Ansatz zur Entwicklung, Zertifizierung und Nutzung der neuen Generation von Flugzeugen, einschließlich eVTOL-Flugzeugen, zu entwickeln, um das Bewusstsein der europäischen Bürger für deren Vorteile zu schärfen und private sowie öffentliche Investitionen zu fördern, während die technologische Basis und die Führungsrolle in Europa erhalten bleiben.

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Riesige Investitionen

Die Europäische Union hat eindeutig ihre Gründe zu glauben, dass die elektrische Luftfahrt eine nachhaltigere Zukunft für den Luftverkehr verspricht. Innovationen in der Luftfahrtindustrie halten einen Teil der Antwort auf die Frage, wie man bis 2050 Netto-Null-Treibhausgasemissionen erreichen kann. Laut einer Studie von IDTechEx könnten eVTOL-Flugzeuge schneller, direkter und flexibler reisen und zu geringeren Kosten als traditionelle Verkehrsmittel. Dieses Potenzial hat zum Wachstum des Marktes für eVTOL-Flugzeuge geführt, da die Nachfrage nach umweltfreundlichen und akzeptablen Flugzeugen steigt. Ihre Entwicklung wird auch durch neue Technologien wie künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und sogar Blockchain, die die Effizienz und Qualität von Flugzeugen erhöhen. Zu den größten globalen Herstellern von eVTOL-Flugzeugen gehören Joby Aviation, Boeing, Volocopter, Zhejiang Geely Holding Group, Ehang, Airbus, Archer Aviation… Eine der größten globalen Fluggesellschaften, United Airlines, bestellte vor drei Jahren hundert elektrische Flugzeuge von Archer Aviation. Laut den Daten von Archer Aviation können ihre elektrischen Flugzeuge Geschwindigkeiten von 240 Kilometern pro Stunde über eine Strecke von etwa einhundert Kilometern erreichen, mit Geräuschen, die hundertmal leiser sind als die von Hubschraubern. Dieses große Potenzial von eVTOL hat die Aufmerksamkeit großer Unternehmen im Luftfahrtsektor und darüber hinaus auf sich gezogen, was zu erheblichen Investitionen in diesen neuen Markt geführt hat.

Die Automobilindustrie würde ebenfalls fliegen

Wichtige Zulieferer in der Luftfahrtindustrie, RTX Corporation, GE, Safran und Honeywell, investieren in Technologien im Zusammenhang mit eVTOL, einschließlich elektrischer und hybrid-elektrischer Antriebskomponenten, autonomer Flugsysteme und fortschrittlicher Luftverkehrsmanagementsysteme. Darüber hinaus zeigt die Automobilindustrie Interesse an eVTOL. Beispielsweise finanzieren Toyota, Hyundai, Stellantis, XPengo, Suzuki und Honda eVTOL-Projekte oder führen ihre eigenen durch. Bedeutende Investitionen haben in den letzten Jahren zu einer großen Anzahl von Innovationen und Konzepten für eVTOL-Flugzeuge geführt, aber nur sehr wenige haben geflogen, und nur wenige von denen, die in den Himmel aufgestiegen sind, haben Aussichten auf Zertifizierung und Kommerzialisierung. Einige Unternehmen hoffen, bereits im nächsten Jahr die Zertifizierung für ihre eVTOLs zu erhalten und diese Flugzeuge zu kommerzialisieren. Diejenigen, die zuerst die Zertifizierung erhalten und in den eVTOL-Markt eintreten, könnten in diesem überleben und zu Führern in diesem Sektor werden, aber der Weg zur Konstruktion und Zertifizierung eines nachhaltigen Flugzeugs ist technisch anspruchsvoll und erfordert erhebliche Investitionen.

Vom Konzept zur Realität

Die NASA hat sich ebenfalls an den Experimenten mit innovativen Flugzeugen beteiligt und kürzlich das X-59, ein leises Überschall-Forschungsflugzeug, in Zusammenarbeit mit Lockheed Martin vorgestellt. Dieses Flugzeug ist Teil der NASA-Mission „Quesst“, die darauf abzielt, Lärm, eine der Hauptschwierigkeiten des Überschallflugs, zu reduzieren, indem die Schallknalle leiser gemacht werden. Das Ziel der NASA mit diesem einzigartigen experimentellen Flugzeug ist es, Daten zu sammeln, die den Luftverkehr revolutionieren und zur Entwicklung einer neuen Generation von Verkehrsflugzeugen beitragen könnten, die schneller als der Schall reisen können.

– In nur wenigen Jahren sind wir von einem ehrgeizigen Konzept zur Realität gekommen. Das X-59 der NASA wird helfen, die Art und Weise, wie wir reisen, zu verändern und uns in viel kürzerer Zeit näher zusammenzubringen, sagte Pam Melroy, stellvertretende Administratorin der NASA.

Die Mission „Quesst“ der NASA konzentriert sich darauf, den Gesetzgebern Daten zur Verfügung zu stellen, um die Regeln zu überdenken, die kommerzielle Überschallflüge über Land verbieten. Dieses Verbot besteht seit fünfzig Jahren in den USA, und andere Länder haben ähnliche Einschränkungen aufgrund der Störungen, die durch die lauten Schallknalle von Überschallflugzeugen verursacht werden. Das X-59 wird voraussichtlich mit einer Geschwindigkeit von 1,4 Mal der Schallgeschwindigkeit fliegen, also etwa 1500 Kilometer pro Stunde.

– Die NASA wird Daten und Technologien aus dieser einzigartigen Mission mit Regulierungsbehörden und der Industrie teilen. Indem wir die Möglichkeit leiser kommerzieller Überschallreisen demonstrieren, wollen wir neue kommerzielle Märkte für amerikanische Unternehmen eröffnen und den Passagieren weltweit zugutekommen, sagte Bob Pearce, Administrator für Luftfahrtforschung der NASA.

Dieses Flugzeug wird voraussichtlich Ende dieses Jahres seinen ersten Flug machen, wonach der erste leise Überschallflug folgen wird. Nachdem die NASA die Testflüge abgeschlossen hat, wird das X-59 über mehrere ausgewählte Städte in den USA fliegen, um Daten über den erzeugten Schall zu sammeln und diese an die Federal Aviation Administration und internationale Regulierungsbehörden zu übermitteln.

Lockheed Martin, genauer gesagt ihre Tochtergesellschaft Sikorsky Aircraft Corporation, bereitet eine weitere fliegende Überraschung vor.

Flugsicherheit

Sikorsky entwickelt und testet den Flug eines hybrid-elektrischen Senkrechtstarters und -landeflugzeugs (HEX/VTOL) mit geneigten Flügeln. Das HEX-Programm ist als Pionier in der Integration von Autonomie und Elektrifizierung in große eVTOL-Flugzeuge konzipiert, die sowohl kommerziellen als auch militärischen Betreibern dienen.

– Autonomie und Elektrifizierung werden Veränderungen in der Flugsicherheit und der Betriebseffizienz großer VTOL-Flugzeuge mit sich bringen, sagte Paul Lemmo, Präsident von Sikorsky. Zu den Hauptzielen des HEX-Programms gehören die Erreichung einer Reichweite von mehr als 930 Kilometern bei hoher Geschwindigkeit, die Reduzierung der mechanischen Komplexität zur Senkung der Wartungskosten und die Erkundung verschiedener Grade der Elektrifizierung. In Zusammenarbeit mit GE Aerospace befindet sich Sikorsky in den letzten Phasen der Gestaltung einer Testplattform für ein hybrides elektrisches System, das mit einem 600 KW Elektromotor ausgestattet ist. Dies wird die Bewertung der Schwebefähigkeit des nächsten HEX-Demonstrators ermöglichen, eines Flugzeugs mit einem maximalen Gewicht von bis zu 4000 Kilogramm mit einem 1,2 MW-Turbogenerator und zugehöriger Leistungselektronik… Im nächsten Jahrzehnt werden laut Experteneinschätzungen und der oben genannten Forschung eine Reihe von Innovationen im Mobilitätssektor erwartet, die die Luftfahrtindustrie umgestalten und teilweise die Art und Weise, wie wir reisen, verändern werden.