Projekte "Fahrzeuge und Infrastruktur des Luftverkehrs"

Die Etablierung der urbanen Luftmobilität (UAM) ist im Wesentlichen vom Zeitgewinn bei akzeptablen Kosten (Primärziel) sowie der Erfüllung höchster Sicherheitsstandards (Sekundärziel) abhängig. Mangelnde Sicherheitsstandards können dem gesamten Innovationsumfeld UAM massiv schaden. Der Absturz von Fluggeräten endet für die Insassen heute noch sehr häufig tödlich und kann nicht der Maßstab für die Sicherheit von Flugtaxis sein. Für Flugtaxis gibt es aktuell keine Standards, mit denen Maßnahmen der passiven Sicherheit bewertet werden können. Wenn UAM sich in Konkurrenz zum Individualverkehr mit anderen Mobilitätsträgern durchsetzen soll, müssen vergleichbare Sicherheitsstandards zu diesen vorliegen.

Durch ATAP wird ein Ratingsystem erforscht, welches die passiven Sicherheitsstandards von Flugtaxis bewertet und der Öffentlichkeit zugänglich macht. Dieses soll – inspiriert durch das weitreichend bekannte Euro-NCAP-Rating für Pkw – erfolgen. Die am Ende des Projektes vorliegende, digitale Datenplattform ATAP, einschließlich eines Madymo-Absturzmodells, soll einer zukünftig verstärkten Auseinandersetzung mit der Implementierung passiver Sicherheitssysteme in der Flugtaxi-Entwicklung dienen.

Projektleitung/Project Manager | Prof. Dr.-Ing. T. Röth, roethfh-aachen.de 

Mitarbeitende/Staff | Lukas Laarmann M.Sc.

Förderlinie/Funding line | Bundesministerium für Digitales und Verkehr

Der Erfolg der luftgestützten Mobilität (UAM) ist maßgeblich von zwei Faktoren abhängig, Zeitgewinn bei akzeptablen Mehrkosten (Primärziel) und höchsten Sicherheitsstandards (Sekundärziel). In einer zukünftigen Implementierungsphase können mangelnde Sicherheitsstandards dem gesamten Innovationsumfeld UAM elementar schaden. Sie stellen einen Schlüsselfaktor für die Akzeptanz von zukünftigen Flugtaxis dar. Flugzeugabstürze sind heutzutage immer noch in der Regel tödlich. Das starke Wachstum der Fluggeräteanzahl ginge mit einer Zunahme an tödlichen Unfällen (absolut) einher.

Durch CATS wird die Crash-Sicherheit zukünftiger Flugtaxis erforscht. Neuartige Absturzszenarien werden identifiziert und ein repräsentativer Crashtest-Standard wird abgeleitet. Darüber hinaus wird eine grundsätzliche Auslegungsstrategie zur Integration höchster Crash-Sicherheit in zukünftigen Flugtaxis erarbeitet.

Projektleitung/Project Manager | Prof. Dr.-Ing. T. Röth, roethfh-aachen.de 

Mitarbeitende/Staff | Lukas Laarmann M.Sc.

Förderlinie/Funding line | Bundesministerium für Digitales und Verkehr

Voraussetzung für das elektrische Fliegen mit Lufttaxis oder Kleinflugzeugen sind leichte, jedoch gleichzeitig extrem leistungsfähige Propeller. In einem ganzheitlichen Ansatz soll auf Basis neuer Materialen, digitaler Softwaretools und moderner Fertigungsprozesse ein innovativer, hochleistungsfähiger Propeller für eVTOL-Anwendungen entwickelt werden. Die drei Kernaspekte sind die Entwicklung neuer Halbzeuge und deren Herstellungsprozesse, die Effizienzsteigerung in der Propellerproduktion selbst, sowie die Digitalisierung der Halbzeug- und Propellerauslegung.

Projektleitung/Project Manager | Prof. Dr.-Ing. T. Weber, [email protected]

Mitarbeitende/Staff | Rico Hubert M.Sc.

Förderlinie/Funding line | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) -Kooperationsprojekte

Dieses Projekt befasst sich mit der Bewertung akustischer Bewertungsschemata (Metriken) und deren Anwendbarkeit im luftfahrttechnischem Zertifizierungsprozess. In enger Zusammenarbeit mit der EASA (European Union Aviation Safety Agency) und dem Royal NLR (Netherlands Aerospace Centre) werden bestehende Metriken für die Lärmbeurteilung bewertet. Dafür wurde ein angemessener Testablauf definiert, um vorhandene akustische Messungen in einer Probandenstudie zu testen. Die Durchführung der Studie wird seitens des NLR’s betreut und durchgeführt. Die Ergebnisse der Probandenstudie werden hinsichtlich akustischer Wahrnehmung und unter Berücksichtigung psychoakustischer Größen ausgewertet. Starker Fokus liegt dabei auf bestehende Metriken und deren Bewertung im Vergleich zu konventionellen Luftfahrzeugen. Das Projekt bildet damit die Grundlage für weitere Untersuchungen hinsichtlich der akustischen Wahrnehmung neuartiger Flugzeugkonfigurationen.

Projektleitung/Project Leader | Prof. Dr.-Ing. C. Braun, [email protected]

Mitarbeitende/Staff | Nils Böhnisch M.Sc.

Auftraggeber/Client | Royal NLR - Netherlands Aerospace Centre, EASA – European Union Aviation Safety Agency

Exowing verfolgt die Entwicklung und Fertigstellung modulare Ultraleichtflugzeuge mit elektrischem Antriebssystem. Das geringe Gewicht von unter 120 kg ermöglicht sehr vorteilhafte Zulassungs- und Außenlanderichtlinien, die Leichtbauweise in Kombination mit der eigens entworfen Pfeilflügelkonfiguration ermöglichen eine extrem niedrige Start- und Landegeschwindigkeit, was die notwendige Start- und Landestrecke stark verkürzt und die Sicherheit des Flugzeugs und des Piloten wesentlich verbessert. Das Flugzeug wird, durch steckbare, zweiteilige Flügel und einem abnehmbaren Antriebssystem, schnell und selbstständig auf- und abbaubar sein und im verpackten Zustand auf dem Autodach transportiert und im eigenen Zuhause gelagert werden können.

Projektleitung/Project Manager | Prof. Dr.-Ing. C. Braun, [email protected]

Mitarbeitende/Staff | Rico Konratt B.Eng., Adel Sayadkooh B. Sc.

Förderlinie/Funding line | „EFRE.NRW“, “Europäische Union”, “Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen“ 

Das Projekt „SkyCab“ beschäftigt sich mit der Entwicklung eines intermodalen Mobilitätskonzeptes für die Pilotregion NRW/Rhein-Maas und EUREGIO. Nachdem in einem ersten Projektteil im Jahr 2019 die Machbarkeit eines entsprechenden Lufttaxi-Service gezeigt werden konnte, wurde im Projektjahr 2020 damit begonnen auf einer deutlich höheren Detailebene die Umsetzung zu untersuchen.

Projektleitung/Project Manager | Prof. Dr.-Ing. C. Braun, [email protected] mit/with Prof. Dr.-Ing. C. Hebel, [email protected]; Prof. Dipl.-Ing. H. Kemper, [email protected]; Prof. Dr.-Ing. T. Ritz, [email protected]; Prof. Dr.-Ing. T. Röth, [email protected]

Mitarbeitende/Staff | Andreas Thoma M.Sc. M.Eng.; Till Franzke M.Eng.; Torsten Merkens M.Eng.; Elisabeth Köppen M.Eng.; Lukas Laarmann M.Sc.; Lukas Gerber M.Sc., Paramjotsingh Sardar M.Sc.; Philipp Tambornino B.Sc., Jörg Böker B.Eng.; David Erberich B.Sc., Katrin Birmans B.Sc.

Förderlinie/Funding line | Unbemannte Luftfahrtanwendungen und individuelle Luftmobilitätslösungen, mFund des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur 

Im Projekt DEFANA werden zwei kooperative Promotionsvorhaben an der FH Aachen Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik in Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen University und der Helix Carbon GmbH unterstützt. Das Projekt DEFANA hat sich zum Ziel gesetzt, eine Auslegungsmethode für elektrisch angetriebene ummantelte Rotoren zu entwickeln. Diese soll es ermöglichen, mit einem automatisierten Tool schnell und einfach entsprechende Rotoren zu entwerfen. Die ummantelten Rotoren haben zahlreiche Vorteile, darunter mehr Sicherheit durch die Abschirmung des Propellers, weniger Lärmemission und eine verbesserte Effizienz des Triebwerks; bisher wurden jedoch nur einzelne Aspekte zu ihrer aerodynamischen Auslegung untersucht. Das DEFANA-Projektteam will daher ein ganzheitliches Auslegungskonzept entwickeln. Um dieses Ziel zu erreichen, werden zunächst verschiedene Rotorkonfigurationen verglichen und die wesentlichen Einflussparameter identifiziert. Dann werden die spezifischen Charakteristika von Elektromotoren in die Untersuchungen einbezogen und die strukturellen Anforderungen an das Material von Propeller und Ummantelung systematisch bestimmt. Die Erkenntnisse aus diesen Arbeiten sollen zuletzt zum gewünschten Auslegungskonzept zusammengeführt werden.

Projektleitung/Project Manager | Prof. Dr.-Ing. C. Braun, c.braunfh-aachen.de 

Mitarbeitende/Staff | Felix Möhren, M.Sc.; Ole Bergmann M.Sc.

Förderlinie/Funding line | IngenieurNachwuchs, Bundesministerium für Bildung und Forschung