Studenten erfinden neues Fluggerät: Der ZeppCopter sorgt für Aufmerksamkeit

Jetzt gehen die Elektroniker der Hochschule Aalen in die in die Luft: Seit März 2008 entwickeln Elektronikstudenten ein Fluggerät, das die Flugprinzipien eines Zeppelins mit denen eines Helikopters vereint – und daher den Namen ZeppCopter erhalten hat. In Fachkreisen sorgt die Erfindung für Aufmerksamkeit und Anerkennung.

Vom mechanischen Aufbau, der Auswahl und Ansteuerung der elektrischen Sensoren und Aktoren, dem Design der elektronischen Schaltungen über die Softwareentwicklung wird alles von den Elektronikstudenten Sebastian Maier, Stefan Saulig, Christian Banzhaf und Pascal Klipstein gemeinsam bewältigt.

Da nicht nur ein Rotor und eine Zeppelinhülle kombiniert wird, sondern gleich vier, wurde als endgültiger Name QuadZeppCopter gewählt. „Es werden vier getrennte mit Helium gefüllte Kammern (Toroide, hier umgangssprachlich Donuts genannt) verwendet, ebenso vier unabhängige Luftschrauben“, erklärt Prof. Dr. Manfred Bartel. Dadurch ist der QuadZeppCopter mit vierfacher Redundanz ausgestattet und kann bei Verlust einer Schwebe- oder Rotoreinheit sicher an den Startpunkt zurückgebracht werden. Die Steuerelektronik ist im gleichen Maße redundant ausgelegt, das heißt beim Ausfall eines Prozessors oder Sensors wird ein Zweitsystem aktiviert.

Bartel: „Die Gesamtstruktur eröffnet somit einzigartige Flugeigenschaften, wie das bewegungslose Verharren in der Luft und die Steuerbarkeit in alle Richtungen.“ Natürlich müsse der QuadZeppCopter auch etwas Sinnvolles tun. Dafür trägt er als Nutzlast eine hochwertige Kamera, mit der z.B. hochwertige Luftbilder oder Luftvideos archäologischer Fundstätten oder Bauwerksaufnahmen erzeugt werden können. „Dies wird heutzutage meist mit Kränen und Flugzeugen mit einem hohen Kostenaufwand erledigt“, weiß der Professor.

Der QuadZeppCopter wird über Funk von einer Bodenstation aus gesteuert, die Flugbewegungen können dabei über eine zweite On-Board Kamera verfolgt und kontrolliert werden. Natürlich ist auch der autonome Flug, gesteuert mit Hilfe eines GPS-Signals, möglich. Man kann somit einen Auftrag vordefinieren, den das Fluggerät selbständig, ohne Benutzereingriff, abfliegt und verschiedene Aktivitäten wie z.B. Gebäudeaufnahmen erledigt.

Ein QuadZeppCopter besteht nicht nur aus Elektronik. Die mechanischen Komponenten müssen z.B. in Leichtbauweise mit Materialien wie kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff konstruiert werden. Die Firma C.F. Maier Königsbronn wird diesen Fertigungsschritt übernehmen. Für Unterstützung bei der Zeppelinkonstruktion wurde die Firma Zeppelin NT Friedrichshafen kontaktiert. Die Firma Praxair Bopfingen liefert der HTW-AA das Helium und die Firma Varta Ellwangen, unterstützt den Lithium-Polymer Akku Einsatz.

Das Gesamtkonzept hat das ZeppCopter-Team kürzlich mit Michael Stephan, Forschungs- und Entwicklungsleiter von Eurocopter, diskutiert. Er attestierte dem Entwicklungsteam, dass sie eine interessante Konstruktion bisher sehr gut umgesetzt haben. Das Hochschul-Entwicklungsteam erhielt eine Einladung für eine Werksbesichtigung in Ottobrunn, um weiterführende Ideen und Anregungen zu diskutieren.