eVTOL-Flugzeuge: Die Zukunft der urbanen Luftmobilität

eVTOL — kurz für elektrisches senkrechtes Starten und Landen — ist eine der spannendsten Entwicklungen im modernen Verkehr. Diese Elektroflugzeuge verbinden Elektrifizierung, automatisierte Steuerung und die Fähigkeit, senkrecht zu starten und zu landen, wodurch Startbahnen oder traditionelle Infrastruktur überflüssig werden. Dank ihrer Effizienz, ihres nahezu geräuschlosen Betriebs und ihres geringen Platzbedarfs könnten eVTOL-Fahrzeuge den Alltagstransport verändern. Wie Rajeev Lalwani, leitender Luftfahrtanalyst bei Morgan Stanley, es formulierte: Der Markt „könnte eine ultranischige Ergänzung zur bestehenden Verkehrsinfrastruktur sein“ — auch wenn das Potenzial weit darüber hinausgeht. In diesem Artikel betrachten wir die wichtigsten Vorteile, Herausforderungen und führenden eVTOL-Projekte, die die Zukunft der Luftmobilität prägen.

Wichtige Vorteile und Herausforderungen der eVTOL-Technologie

Anders als konventionelle Flugzeuge sind eVTOL-Fahrzeuge für persönliche urbane Punkt-zu-Punkt-Reisen konzipiert. Fachleute vergleichen die aktuelle Begeisterung für eVTOL-Flugautos häufig mit Meilensteinen der Verkehrsgeschichte — der Geburt der Luftfahrtindustrie nach dem ersten Flug der Wright-Brüder oder dem Aufstieg des Automobils mit dem Ford Model T. Das Versprechen ist überzeugend: keine Flughäfen, keine Staus, kein Bedarf an einem Berufspiloten.

eVTOL-Fahrzeuge bieten gegenüber traditionellen Flugzeugen und bodengebundenem Verkehr eine Reihe von Vorteilen:

• 100% elektrischer Antrieb — geringere Emissionen und Betriebskosten im Vergleich zu kraftstoffbetriebenen Flugzeugen
• Senkrechter Start und senkrechte Landung — keine Startbahn erforderlich, geeignet für städtische Dächer und kleine Landeplätze
• Verringerte Lärmbelastung — deutlich leiser als Hubschrauber und damit in dicht bebauten Stadtumgebungen praktikabel
• Autonomer oder teilautonomer Betrieb — fortschrittliche Bordcomputer können den Bedarf an einem ausgebildeten Piloten verringern oder beseitigen
• Verbesserte Sicherheit — verteilte elektrische Antriebssysteme bieten Redundanz, anders als einmotorige Hubschrauber

Dennoch bleiben erhebliche Hürden, bevor eVTOL-Flugzeuge zu einem alltäglichen Verkehrsmittel werden. Sanjiv Singh, Professor am Robotics Institute der Carnegie Mellon University und Mitgründer von Near Earth Autonomy, erklärte:

“Wenn ‘Flugautos’ 10 Millionen US-Dollar kosten, wird sie niemand kaufen. Wenn sie nur fünf Minuten fliegen, wird sie niemand kaufen. Wenn sie von Zeit zu Zeit vom Himmel fallen, wird sie ebenfalls niemand kaufen.”

Zu den drängendsten Herausforderungen für die eVTOL-Branche gehören:

• Batteriekapazität und Energiedichte — die heutige Batterietechnologie begrenzt Flugreichweite und Flugdauer
• Luftverkehrsmanagement — der urbane Luftraum wird völlig neue regulatorische Rahmenbedingungen und digitale Infrastruktur benötigen
• Zertifizierung und Sicherheitsstandards — Luftfahrtbehörden weltweit entwickeln noch Regeln speziell für eVTOL
• Öffentliche Akzeptanz — breite Einführung hängt davon ab, Vertrauen in autonomes Fliegen aufzubauen
• Bodeninfrastruktur — Vertiports, Ladestationen und Wartungseinrichtungen müssen von Grund auf gebaut werden

Trotz dieser Hindernisse treiben wichtige Branchenakteure wie Lilium (Deutschland), Joby Aviation (Kalifornien) und Wisk — ein Joint Venture von Boeing Co. und Kitty Hawk Corp. — ihre eVTOL-Programme aktiv voran. Sebastian Thrun, ehemaliger CEO von Kitty Hawk, merkte an, dass Flugzeuge, Mobiltelefone und selbstfahrende Autos zwar alle Zeit brauchten, um breite Akzeptanz zu finden, „bei Autos mit eVTOL kann die Zeitspanne zwischen Technologie und gesellschaftlicher Einführung schneller und kürzer sein“.

eVTOL in Japan: SkyDrives SD-03-Meilenstein

Japan steht bei öffentlichen eVTOL-Demonstrationen an vorderster Front. Im August 2020 führte SkyDrive Inc. — einer der weltweit führenden Entwickler urbaner Luftmobilität — die erste öffentliche eVTOL-Flugvorführung des Landes durch. Das Modell SD-03, ein kompaktes Fluggerät, das einem eleganten Motorrad mit Propellern ähnelt, schwebte vier Minuten lang in 1–2 Metern Höhe über dem Boden innerhalb eines sicherheitsvergitterten Testbereichs.

Die langfristige Vision von SkyDrive ist ehrgeizig. Bis 2050 will das Unternehmen jedem Einwohner oder Besucher Tokios ermöglichen, zwischen den 23 Stadtbezirken der Stadt in weniger als zehn Minuten per Luftweg zu reisen. Die geplanten Anwendungsfälle gehen über das städtische Pendeln hinaus und umfassen:

• Passagiertransport in bergigen und abgelegenen Regionen
• Anbindung entlegener Inseln mit begrenzter Bodeninfrastruktur
• Notevakuierung bei Naturkatastrophen und anderen Krisen

Die wirtschaftlichen Einsätze sind enorm. Einer Studie von Morgan Stanley zufolge könnte die weltweite Nachfrage nach eVTOL-Transporten bis $1.5 Billionen bis 2040 — eine Zahl, die unterstreicht, warum Luft- und Raumfahrtkonzerne ebenso wie Start-ups um diesen entstehenden Markt konkurrieren.

Pipistrel Aircraft: Sloweniens eVTOL-Pionier

Der slowenische Hersteller Pipistrel Aircraft ist eines der am längsten bestehenden Unternehmen für elektrische Luftfahrt in Europa und ein wichtiger Partner im urbanen Luftmobilitätsprogramm Elevate von Uber. Das eVTOL-Konzept von Pipistrel ist auf Praktikabilität und Skalierbarkeit ausgelegt und bietet:

• Sitzplätze für 2 bis 6 Passagiere
• Integrierte Systeme für senkrechten Start und senkrechte Landung, die Betriebskosten senken sollen
• Hochleistungsfähige aerodynamische Tragflächen für effizienten Reiseflug
• Volle Übereinstimmung mit dem eVTOL-Konzept — leiser, sicherer und umweltfreundlicher als Hubschrauber

Ivo Boscarol, Gründer und CEO von Pipistrel, beschrieb die Unternehmensphilosophie klar: “Pipistrel versucht nicht, einen Hubschrauber neu zu erfinden, indem es ihm neue Triebwerke hinzufügt. Stattdessen bieten wir spezielle Lösungen für senkrechten Start mit eingebauter Skalierbarkeit für Flugzeuge mit einer Kapazität von zwei bis sechs Personen. Die Kombination eines innovativen geräuschlosen und effizienteren integrierten Senkrechtstartsystems mit der hohen Leistung der aerodynamischen Tragflächen in der neuen eVTOL-Klasse wird die Betriebskosten senken, was den Passagieren von UBER Elevate als klarer Vorteil dienen wird.”

Mark Moore, technischer Direktor von UBER Elevate Vehicle Systems, lobte Pipistrel als „einen der Pioniere in der Entwicklung elektrischer Flugzeuge“ und hob hervor, wie ihr eVTOL-Konzept die Branche einer neuen Generation von Flugzeugen mit verteilter elektrischer Traktion näherbringt.

AeroMobil 3.0: Die Flugauto-Vision der Slowakei

Auch die Slowakei hat sich im Bereich der Flugautos mit dem AeroMobil 3.0 einen Namen gemacht — einem straßenzugelassenen Fahrzeug, das sich in ein Leichtflugzeug verwandelt. Das AeroMobil 3.0 ist sowohl für komfortables Fahren am Boden als auch für Flugreisen konzipiert und fährt seine Flügel kurz vor dem Start aus den Fahrzeugseiten aus. Hier sind die wichtigsten Daten:

• Kraftstoff: Normalbenzin
• Kapazität: Zwei Sitze (Pilot und Passagier)
• Höchstgeschwindigkeit in der Luft: Etwa 200 km/h
• Reichweite: Bis zu 700 km ohne Auftanken
• Rumpf: Leichte Verbundwerkstoffe für aerodynamische Leistung
• Start: Erfordert eine Startbahn — nicht zu senkrechtem Start fähig
• Erforderliche Lizenz: Eine Pilotenlizenz ist derzeit verpflichtend

Der Preis des AeroMobil ist vergleichbar mit einem High-End-Sportwagen kombiniert mit einem Leichtflugzeug, wodurch es eher für Enthusiasten als für den Massenmarkt zugänglich ist. In künftigen Versionen könnte ein Autopilotsystem hinzugefügt werden.

Terrafugia TF-X und Transition: Amerikas teilautonome Flugautos

Das amerikanische Unternehmen Terrafugia hat zwei unterschiedliche Flugauto-Konzepte entwickelt, die verschiedene Marktsegmente bedienen. Sein Flaggschiffmodell, der Terrafugia TF-X, wird als das weltweit erste teilautonome hybride Flugauto positioniert — kompakt genug, um in eine Standardgarage zu passen. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören:

• Kapazität: Vier Passagiere
• Reichweite: Bis zu 800 km mit einer einzigen Ladung/Tankfüllung
• Antrieb: Elektromotoren für senkrechten Auftrieb; Gasturbine für den Vorwärtsflug
• Start: Vollständig senkrecht — keine Startbahn erforderlich
• Preis: Etwa $300,000

Der TF-X ist so konzipiert, dass er mit minimalen Pilotenfähigkeiten bedient werden kann. Passagiere geben einfach ein Ziel ein, und der Bordcomputer übernimmt den Rest. Das Computersystem des TF-X außerdem:

• Berechnet die optimale Menge an Energie und Kraftstoff für die Reise
• Bewertet Wetterbedingungen und Geländemerkmale entlang der Route
• Erkennt Hindernisse automatisch und weicht ihnen aus
• Führt bei Bedarf Notlandungen eigenständig durch
• Kommuniziert mit Fluglotsen und meldet den Bordstatus in Echtzeit

Im Fall eines nicht lösbaren Luftraumnotfalls oder eines Szenarios mit harter Landung fordert der Computer des TF-X die Passagiere auf, die Bordfallschirmsysteme auszulösen — sie sind serienmäßig in der Basiskonfiguration des Fahrzeugs enthalten.

Für diejenigen, die einen erschwinglicheren Einstieg suchen, bietet Terrafugia außerdem die Terrafugia Transition — ein zweisitziges straßentaugliches Flugzeug, das sich in weniger als einer Minute vom Auto in ein Flugzeug verwandelt. Zum Vergleich:

• Geschwindigkeit: Bis zu 185 km/h im Flug
• Reichweite: 790 km mit Benzin
• Zertifizierung: Sowohl für öffentliche Straßen als auch als leichtes Sportflugzeug zugelassen
• Start: Erfordert eine ebene Startbahn von etwa 500 Metern — keine senkrechte Fähigkeit

Mit zunehmender Reife der eVTOL- und Flugauto-Technologie werden regulatorische Rahmenbedingungen für eine eigene Klasse des Luftverkehrs unweigerlich verlangen, dass Piloten eine Lizenz besitzen. Wenn Sie der Entwicklung voraus sein möchten, ist der Erwerb einer Internationale Fahrerlaubnis ein sinnvoller erster Schritt — denn der Vorteil in künftigen Pilotlizenzprogrammen wird voraussichtlich jenen zufallen, die bereits eine Fahrerlaubnis für Bodenfahrzeuge besitzen. Unsere Website bietet diesen Service — die Bearbeitung der Internationale Fahrerlaubnis; Sie müssen lediglich einen Antrag hinterlassen.