10 Flugtaxis, die bald richtig abheben werden

Bei den Olympischen Spielen 2024 sollten sich Menschen erstmals als Passagiere in Flugtaxis zu den Spielstätten fliegen lassen - weil aber die notwendigen Genehmigungen und Zulassungen nicht rechtzeitig erteilt wurden, ging dieser Plan des Flugtaxi-Start-ups Volocopter leider nicht auf.

Dennoch arbeiten viele Luftfahrtunternehmen an den sogenannten Electrical Vertical Takeoff and Landing-Systemen (eVTOL), um in Zukunft Personen unabhängig von Staus auf den Straßen oder Abfahrtzeiten von Zügen elektrisch etwa von der Stadtmitte zu außerhalb gelegenen Flugplätzen zu bringen - eine neue Form des Nahverkehrs in der Luft. Hier ein Überblick der wichtigsten Entwickler von Flugtaxis:

Volocopter: Der Pionier aus Deutschland

Volocopter aus dem baden-württembergischen Bruchsal ist ohne Zweifel einer der Pioniere der Flugtaxi-Idee. Bereits 2011 flog der erste Technologie-Demonstrator namens Volocopter VC1. Laut Guinness-Buch der Rekorde absolvierte der VC1 damit den ersten bemannten Flug eines elektrischen Multicopters. Kein Wunder, dass Volocopter im Advanced Air Mobility Reality Index des Beratungsunternehmens SMG (siehe Kasten weiter unten im Text) auf Platz 1 liegt.

Der VC1 wurde auch Yogaball genannt, weil der "Rumpf" aus einer Kugel bestand, auf der der Pilot im Freien saß und an der Ausleger mit insgesamt 16 kleinen Propellern befestigt waren. Der Erstflug dauerte gerade mal 90 Sekunden.

Mit diesem ersten Prototyp hat das aktuelle VoloCity-Modell nicht mehr viel gemeinsam. Heute finden zwei Passagiere in einer Composit-Kabine mit In-Flight-Entertainment-System Platz. Das in Kleinserie produzierte Modell hat ein Abfluggewicht von 900 kg und eine Reichweite von 35 Kilometern bei 110 km/h Höchstgeschwindigkeit. Geblieben ist der sogenannte Rotor Rim - die kreisförmige Anordnung der Rotoren, deren Zahl auf 18 gestiegen ist.

Für den sicheren Betrieb seiner Flugtaxis hat Volocopter ein komplettes Ökosystem entwickelt und in einem Digital Twin abgebildet, wie das folgende Youtube-Video zeigt:

Lilium: Tragfläche und Antrieb werden eins

Neben Volocopter hat Deutschland noch ein zweites erfolgversprechendes Start-up im Bereich Flugtaxis zu bieten: Lilium mit Sitz in Weßling bei München. Das Unternehmen wurde 2015 von Ingenieuren und Doktoranden der Technischen Universität München gegründet.

Beim Lilium-Jet sind kleine, Turbinen-artige elektrische Mantelpropeller in den rückwärtigen Teil der Tragflächen integriert. Für den vertikalen Start und die Landung werden diese Teile des Flügels komplett geschwenkt. Diese Konstruktion soll aerodynamische Vorteile bringen und für ein besonders niedriges Geräuschniveau sorgen.

Mit einer Geschwindigkeit von bis zu 250 km/h sollen Entfernungen von bis zu 250 km überbrückt werden. Der siebensitzige Lilium Jet kann seit Ende 2023 für rund 10 Millionen US-Dollar bestellt werden. Allerdings ist für das Fluggerät zunächst ein Pilot notwendig. Eine autonome Version ist erst für später geplant.

Archer: Propeller im Dutzend

Viel hilft viel: das scheint das Motto bei der Entwicklung des "Midnight air taxi" des US-Herstellers Archer gewesen zu sein. Midnight wird von nicht weniger als 12 elektrisch betriebenen Propellern angetrieben - jeweils sechs an der Vorder und der Rückseite der Tragflächen. Die vorderen sechs können für den Horizontalflug geschwenkt werden. Auch mit einer geplanten Nutzlast von 450 kg gehört Midnight zu den größeren eVTOL. Allerdings soll das Fluggerät eher auf kurze Flüge von rund 30 Kilometern mit Ladepausen von 10 Minuten am Boden optimiert werden.

Joby: Das Flugtaxi mit eigener Ladesäule

Ein ganz ähnliches Konzept wie Archer verfolgt auch Joby Aviation, das ebenfalls in den USA angesiedelt ist. Auch hier bietet das Flugtaxi S4 Platz für einen Piloten und vier Passagiere. Ebenso kommt ein V-förmiges Leitwerk zum Einsatz. Der große Unterschied, zumindest äußerlich: Statt 12 kleiner Propeller kommen bei Joby sechs große und allesamt schwenkbare Rotoren zum Einsatz. Dennoch soll das S4-Flugtaxi besonders leise fliegen. Bei Tests wurde am Boden ein Geräuschpegel von nur 45,2 dBA gemessen - eine Lautstärke zwischen dem Brummen eines Kühlschranks und einem Regenschauer.

Bei technischen Daten seines Lufttaxis hält sich Joby recht bedeckt. Allerdings soll die S4 eine Reichweite von 160 km haben, und eine Höchstgeschwindigkeit von etwa 320 km/h. Nach Testflügen in New York Ende 2023 hat Joby jedenfalls angekündigt, am Heliport von Kearny (New Jersey), zwei Flugminuten von Manhatten entfernt, die erste Ladesäule für Flugtaxis zu errichten.

Mitte Juli 2024 gelang Joby ein viel beachteter technologischer Durchbruch. Ein Lufttaxi auf Basis des S4, aber mit einem Wasserstoff-elektrischen Antrieb statt Batterien, ist ferngesteuert 842 Kilometer am Stück geflogen. Der dabei verwendete Brennstoffzellen-Antriebsstrang ist vom Stuttgarter Unternehmen H2FLY entwickelt worden, das 2021 von Joby übernommen wurde.

Radarnetzwerk für den sicheren Flugbetrieb auf Vertiports

Start und Landung von senkrecht startenden Fluggeräten wie Drohnen, Multikoptern und Flugtaxis werden auf sogenannten Vertiports stattfinden. Forschende am Fraunhofer FHR entwickeln ein volldigitales Sensornetzwerk inklusive Radarsensor, das künftig den Flugverkehr an Vertiports hochgenau überwachen und einen sicheren Flugbetrieb gewährleisten soll.

Das System umfasst dezentrale aktive und passive Sensoren, die vollständig autonom funktionieren, sich selbst miteinander vernetzen und gemeinsam den gesamten Start- und Landeplatz abtasten. "Jeder Sensor verfügt im Sinne von Edge Computing über eine eigene Recheneinheit und kennt den Standort des anderen im Netzverbund", erläutert Oliver Biallawons, Wissenschaftler der interdisziplinären Kompetenzgruppe Civil Drone Systems am Fraunhofer FHR in Wachtberg.

Der Schlüssel zur Selbstorganisation und dezentralen Verarbeitung des Netzwerks ist die Verbindung der einzelnen Knoten über drahtlose Kommunikationskanäle, die in das Radarsignal integriert werden. Durch die integrierte Abwicklung der Netzwerkkommunikation im Radarsignal wird es sich nahtlos in die zukünftige Telekommunikationsinfrastruktur einbinden lassen.

Die Besonderheit des Radarnetzwerks, das die Forschenden als Civil Drone Systems (CDS) Network bezeichnen: Im Gegensatz zu Test-Überwachungssystemen, die auf Mobilfunk basieren, kann das System auch solche eVTOLs erkennen, die kein entsprechendes Kommunikationsgerät wie einen Chip oder Tag an Bord haben. Darüber hinaus kann die Sicherheitslösung durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz nicht nur Hindernisse, die die Ein- und Ausflugsschneise blockieren, detektieren, sondern diese auch klassifizieren. Das heißt, sie ist in der Lage, Objekte wie etwa Bäume, Vögel oder Drohnen zu unterscheiden

Flynow: Die Isetta der Lüfte

Ein deutlich anderes Konzept als die meisten Entwickler von Flugtaxis verfolgt FlyNow aus Österreich - und das gleich in mehrfacher Hinsicht. Zwar soll auch FlyNow ein elektrischer Senkrechtstarter sein. Jedoch setzt das Start-up aus Salzburg auf ein anderes Antriebskonzept. Statt mehrerer kleinerer Propeller wie in Multicopter-Drohnen will Flynow einen großen gegenläufigen Doppelrotor verwenden, wie er in bestimmten Hubschraubertypen zum Einsatz kommt. Das ermöglicht eine Einstufung des Fluggeräts als Helicopter und soll die Zulassung vereinfachen und beschleunigen.

Auch bei der Größe gehen die Österreicher andere Wege: FlyNow soll ein Fluggerät nur für eine Person werden. Mit dem zur Seite weggklappenden Vorderteil erinnert das Fluggerät etwas an die legendäre BMW Isetta oder deren elektrische Wiedergeburt Microlino. Durch die Beschränkung der Nutzlast auf 120 Kilogramm will FlyNow die Produktionskosten massiv reduzieren. Später sollen ein Zweisitzer und eine Cargo-Version dazukommen.

Und während die meisten anderen Flugtaxis autonom unterwegs sein sollen, setzt FlyNow auf einen "automatischen" Flugbetrieb: soll heißen, der Mini-Helikopter folgt einem festen Flugplan mit vorab festgelegten Routen.

Mitte Juli 2024 kündigte FlyNow die Eröffnung einer Produktionsstätte in Saudi-Arabien an. Hintergrund der Entscheidung ist die Weltausstellung EXPO 2030 in Ryadh. Dort soll eine Flotte von FlyNow-Flugtaxis für den Transport von Besuchern sorgen.

Sirius Jet: Wasserstoff statt Batterien

Am Boden gibt es ja die Diskussion, welcher umweltfreundliche Autoantrieb besser ist: Batterie oder Wasserstoff? Warum sollte das bei den künftigen Flugtaxis anders sein? Das Schweizer Start-up Sirius Aviation hat mit dem Sirius Millennium Jet jedenfalls ein eVTOL in der Entwicklung, das auf flüssigen Wasserstoff und Brennstoffzellen als Stromproduzenten setzt. Damit werden insgesamt 28 kleine gekapselte Propeller in den Tragflächen und den Canards an der Spitze des Jets betrieben.

Der große Vorteil, der sich daraus ergibt, ist eine geplante Reichweite von bis zu 1050 Kilometern. Eine kleinere Version für nur 3 Passagiere, der Sirius Business Jet, soll es sogar auf bis zu 1850 Kilometer Flugstrecke bringen. Auch die Reisegeschwindigkeit soll mit 600 km/h recht hoch ausfallen. In Form von flüssigem Wasserstoff lässt sich einfach erheblich mehr Energie auf gleichem Raum speichern als bei Batterien - allerdings muss der Wasserstoff dabei extrem abgekühlt und unter hohem Druck gespeichert werden.

Details des wasserstoffbasierten Antriebsstranges zeigt das folgende Youtube-Video:

EHang: Die Konkurrenz aus China

Die EH 216 des chinesischen Herstellers EHang ist seit Oktober 2023 das weltweite erste für den kommerziellen Passagiertransport zugelassene Flugtaxi - zumindest gilt das für den Heimatmarkt China. Die schnelle Zulassung wird allerdings etwas konterkariert von übersichtlichen technischen Leistungen. Der Zweisitzer kommt nur auf eine Reichweite von 30 Kilometern bei einer Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h. Für den Antrieb des autonomen Fluggeräts sorgen 16 Propeller, wovon jeweils zwei auf einer Achse sitzen und gegenläufig rotieren.

Nach Angaben des Herstellers hat die EH 216 bereits vor der Zulassung rund 10.000 "Demonstrationsflüge" mit Passagieren absolviert. Anfang Februar 2024 hat EHang bekanntgegeben, dass die EH 216 von Interessenten ab dem 1. April 2024 erworben werden kann - für einen Preis von 410.000 US-Dollar.

Einen Passagierflug der EH 216 in malerischer Umgebung zeigt das folgende Youtube-Video:

Cyclotech: das E-Auto für die Lüfte?

Auf etwas andere Konzepte als die Konkurrenz setzt auch das österreichische Unternehmen CycloTech aus Linz: Zum einen, weil man das Fluggerät weniger als Flugtaxi, sondern eher als privates E-Auto für die Lüfte vermarkten will. Zum anderen, weil statt klassischer radialer Propeller faßförmige Voith-Schneider-Antriebe zum Einsatz kommen sollen. Dabei sind die Rotorblätter nicht an einer zentralen Nabe angebracht und bewegen sich parallel zum Boden. Stattdessen sind sie entlang des Umfangs einer Scheibe montiert, die sich im 90-Grad-Winkel zum Boden dreht.

Bisher kommen sie nur in der Schifffahrt zum Einsatz. Ihr Vorteil: bei konstanter - und relativ geringer - Drehzahl kann durch die Verstellung der Blätter der Schub sehr feinfühlig und zielgerichtet eingestellt werden. Diese Schubvektorsteuerung soll dem CruiseUp von CycloTech eine besondere Flugdynamik verleihen.

Das folgende Youtube-Video zeigt die Entwicklung und den Erstflug des CycloTech-Technologiedemonstrators im Sommer 2023:

CityAirbus: Flugtaxi aus dem Luftfahrt-Konzern

Mit die besten Voraussetzungen für die Entwicklung der Flugtaxis der Zukunft dürfte der europäische Airbus-Konzern haben, schließlich hat man umfassende Erfahrung mit Hubschraubern oder Drohnen und auch schon mit elektrischen Antrieben umfassend experimentiert.

CityAirbus NextGen wird das Fluggerät heißen, mit dem man sich ein Stück vom Kuchen sichern will. Der CityAirbus NextGen wird derzeit im Helikopterwerk des Konzerns im bayerischen Donauwörth gebaut und soll voraussichtlich im Laufe des Jahres in die Flugerprobung gehen. Dafür hat sich Airbus bereits einige Partner mit ins Boot geholt: So will man zum Beispiel mit der norwegischen Air Ambulance Foundation die Nutzung für den Flugrettungsdienst erkunden.

Bildergalerie CityAirbus

Studie unter Investoren

E-Mobility

Wie das Vertrauen in eVTOLs steigen könnte

Eine Studie zeigt, dass Investoren eine Zunahme des öffentlichen Vertrauens in elektrische Senkrechtstart- und Landeflugzeuge (eVTOLs) in den nächsten drei Jahren erwarten. Dabei kristallisiert sich ein Hauptargument für diese Entwicklung heraus.StudieAus unserem Netzwerk.

Wisk: die Mini-Osprey?

Natürlich will auch der US-Konzern Boeing als einer der größten Hersteller von Luftfahrzeugen beim Thema Flugtaxis mitmischen - in Form des Tochterunternehmens Wisk. Der Viersitzer ist seit 2010 in der Entwicklung und mittlerweile in der sechsten Generation angekommen.

Der Antrieb erfolgt nun über zwölf elektrische betriebene Propeller - je sechs an der Vorder- und der Rückseite der Tragflächen. Die hinteren sechs starren Propeller werden nur bei Start und Landung aktiviert, um Auftrieb für das senkrechte Fliegen zu erzeugen. Während des Reisefluges werden sie abgeschaltet und in einer aerodynamischen Stellung geparkt.

Die vorderen sechs Triebwerke mit Verstellpropellern lassen sich um 90 Grad schwenken und sind so sowohl für den Auftrieb als auch den Vortrieb nutzbar. Mit solchen Schwenkpropellern hat Boeing viel Erfahrung. Sie kommen - in einer wesentlich größeren Form - auch bei dem militärischen Transporter V-22 Osprey zum Einsatz, den Boeing gemeinsam mit dem Hubschrauberhersteller Bell entwickelt und produziert hat.

Der Autor: Peter Koller

Gelernter Politik-Journalist, heute News-Junkie, Robotik-Afficionado und Nerd-Versteher. Chefredakteur des Automatisierungsmagazins Automation NEXT. Peter Koller liebt den Technik-Journalismus, weil es das einzige Themengebiet ist, wo wirklich ständig neue Dinge passieren. Treibstoff: Milchschaum mit Koffein.