DLR Design Challenge 2023
Sicherstellen von Kommunikationskanälen in Krisenszenarien
In einer zunehmend vernetzten Welt ist die Bedeutung von nahtloser Kommunikation über das Internet nicht zu unterschätzen. Ob für persönliche Verbindungen, Geschäftstransaktionen oder kritische Notfallsituationen – zuverlässige Kommunikationskanäle sind zu einem Eckpfeiler der modernen Gesellschaft geworden. Jüngste Entwicklungen zeigen die Bedeutung und Herausforderungen der Aufrechterhaltung einer stabilen Kommunikationsinfrastruktur, insbesondere in Zeiten von Krisen und Katastrophen, in denen effektive Kommunikation den Unterschied zwischen Leben und Tod bedeuten kann.
In diesem Kontext war die DLR Challenge 2023 darauf ausgerichtet, die Verwundbarkeit moderner Kommunikationsnetze anzugehen. Die Teilnehmer waren daher damit beauftragt, eine Lösung zu entwerfen, die eine kontinuierliche Internetabdeckung und Situationsüberwachung während Katastrophenszenarien gewährleistet.
Das Team der RWTH Aachen University, bestehend aus Lars Neveling, Johannes Götz, Sami Zoghlami und Sebastian Dominik, entwickelte dafür ein neuartiges Flugzeugsystem, das eine belastbare Konnektivität und eine effiziente Katastrophenreaktion gewährleistet. HEIKE, was für Hochfliegende Effiziente Intelligente Krisenkommunikations-Einheit steht, ist ein missionsorientiertes, unbemanntes und autonomes Flugzeug mit einem batteriebetriebenen Schubpropeller, der auf Hybrid-Elektro erweiterbar ist. Die Energiedichte der Batterien war daher eine Schlüsselüberlegung. Das Konzept nimmt eine aerodynamische Instabilität hinsichtlich Effizienz in Kauf, wobei durch eine Bewertung der aerodynamischen Eigenschaften in verschiedenen Notfallszenarien, mehre Tage Flugfähigkeit ohne Landung nachgewiesen werden konnte. Das System ist durch die Nutzung von Containern transportfähig und wirtschaftlich in der Flottenanwendung. Darüber hinaus könnte HEIKE aufgrund seines modularen Designs auch in Szenarien außerhalb der Bereitstellung von Kommunikationsdiensten anwendbar sein. Bestehende Herausforderungen bleiben in der Energieversorgung und der autonomen Koordination mehrerer Flugzeuge. Erwartete technologische Fortschritte bis 2040, angetrieben von erneuerbaren Energien und KI, sollen diese bewältigen. Heikes Innovation besteht darin, dass es unabhängig von Satellitenlösungen ist und einen neuen Ansatz für die Kommunikation im Katastrophenfall bietet. Insgesamt hat HEIKE das Potenzial, die Strategien zur Katastrophenbewältigung neu zu gestalten. Einen tieferen Einblick in das Konzept gibt das von den Studierenden selbst produzierten Video.
Das Team der RWTH Aachen University sicherte sich den dritten Platz in der DLR Design Challenge 2023 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. Beachtenswert ist, dass dies bereits der vierte aufeinanderfolgende Podiumsplatz ist, unter der Betreuung von Laura Babetto vom Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme.
Dieses Jahr fand das abschließende Event wieder vollständig in Präsenz statt, was den Studierenden die Möglichkeit bot, ihr Konzept direkt der Jury im Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung (ZAL) in Hamburg zu präsentieren. Das Jury-Gremium bestand aus zahlreichen DLR-Experten wie Markus Fischer, dem Direktor für Luftfahrt des DLR, und Björn Nagel, dem Direktor des DLR-Instituts für Systemarchitekturen in der Luftfahrt. Neben der Präsentation nahmen die Studierenden auch an einer umfassenden Tour durch die Forschungseinrichtung teil.
Die abschließende Bewertung konzentrierte sich auf die Qualität eines umfassenden technischen Berichts, einer wirkungsvollen Videopräsentation und einer überzeugenden Präsentation vor dem Komitee und den konkurrierenden Teams. Das RWTH-Team hat darüber hinaus die Gelegenheit, das innovative Konzept auf dem Deutschen Luft- und Raumfahrtkongress 2023 in Stuttgart vorzustellen.