Mit dem Flugtaxi nach Paris?

Drohnen standen Pate

Auch die Technik des Fluggeräts ist grundsätzlich an Drohnen angelehnt. Jedoch befindet sich bei dem Flugtaxi aus Baden ein Pilot an Bord, der das Gerät mit einem kleinen Controlstick steuert. „Perspektivisch wäre auch autonomes Fliegen möglich, dann könnte statt des Piloten ein zweiter Passagier einsteigen“, sagt Volocopter-Gründer Stephan Wolf. „Aber da sind wir von einer Änderung der regulatorischen Voraussetzungen noch weit entfernt. Schließlich müssen Flugtaxis in den bestehenden Luftverkehr integriert werden, und da werden die Direktiven weltweit noch immer per Sprechfunk erteilt.“

Begonnen hatte die Story des VoloCity mit einer vermeintlich verwegenen Idee: 2010 beschloss der gelernte Softwareentwickler Wolf, ein drohnenähnliches Elektro-Fluggerät zu bauen, das groß genug sein sollte, um einen Menschen in die Höhe zu befördern. Zu seiner Unterstützung holte sich Wolf den Physiker Thomas Senkel und den Unternehmer Alexander Zosel mit ins Team. Ein Jahr später, am 1. Oktober 2011, legte der rund 150 Kilogramm schwere „Volocopter VC1“ mit Senkel am Controlstick den weltweit ersten bemannten Flug eines elektrischen Multikopters zurück. Der Flug dauerte nur 90 Sekunden, die Flughöhe betrug bloß wenige Meter. Mehr war auch nicht nötig, erklärt Wolf: „Wir wussten: Wenn der VC1 einmal oberhalb des Luftkissens fliegt, dann funktioniert es aus physikalischer Sicht. Flughöhe und Flugdauer spielten keine Rolle.“

Dasselbe galt auch für die Optik des Fluggeräts, das noch gar kein Cockpit hatte: Testpilot Senkel hockte im Freien – in der Mitte des Rotorenrings auf dem Sitz von einem Liegefahrrad, an dessen Fuß die Konstrukteure einen handelsüblichen Physiotherapie-Ball aus Gummi angebracht hatten. Er sollte für eine weiche Landung sorgen. „Den VC1 wollten wir natürlich so nie in Serie bauen“, sagt Wolf. „Das Ganze war nur eine Machbarkeitsstudie. Als klar war, dass es funktioniert, haben wir gleich überlegt, was man kommerziell daraus machen kann.“

Urbaner Taxi-Service

Das Geschäftsmodell für Fluggeräte wie den aus dem VC1 entwickelten VoloCity lautet: Transportservice in Großstädten. „Wir wollen dort jeweils ein Netz von Start- und Landeplattformen an wichtigen Verkehrsknotenpunkten wie Flughäfen oder großen Bahnhöfen aufbauen und unsere Dienste anbieten“, berichtet Stephan Wolf. „Eine klassische Dienstleistung wären Zubringerflüge zwischen Flughafen und Stadtzentrum.“ Der Unternehmensgründer ist überzeugt: Strecken, für die man mancherorts mit dem Auto ein bis zwei Stunden braucht, wird man künftig mit einem Flugtaxi in einer Viertelstunde zurücklegen können – und das ohne Staugefahr. Die Flugpreise sollen erschwinglich sein, betont Wolf: „Anfangs werden wir subventionieren, perspektivisch wollen wir preislich etwa vergleichbar mit einem Auto-Taxi in der gehobeneren Klasse sein.“

Starten soll der Passagierbetrieb in Europa noch 2024 – zunächst unter anderem in Paris und Rom. Volocopter produziert den VoloCity bereits, im Februar erteilte das Luftfahrtbundesamt (LBA) dem Unternehmen die entsprechende Zulassung. Die Fertigung, vor gut zehn Jahren noch reine Manufakturarbeit, ist inzwischen großenteils automatisiert. Die Produktionshallen können bei einer Schicht pro Tag bis zu 50 VoloCitys im Jahr fertigen. Zum Vergleich: Derzeit werden jährlich insgesamt nur etwa 5.000 Luftfahrtgeräte wie Flugzeuge und Helikopter gebaut – weltweit. Das Unternehmen aus Bruchsal plant, langfristig Tausende VTOL pro Jahr herzustellen. Aufträge habe man bereits, heißt es bei dem Unternehmen.

Vertrauen in die Technik

Nicht nur der Markt, auch die deutschen Behörden hegen offenbar Vertrauen in die Technik. Ebenfalls im Februar erteilte das LBA dem Unternehmen die Erlaubnis, Piloten auszubilden. Zuletzt beschäftigte Volocopter zwei Testpiloten sowie eine Handvoll weiterer Piloten, die in Kooperation mit dem Luftfahrtbundesamt ein zertifiziertes Ausbildungsprogramm erarbeiteten, um eine Flugberechtigung für den VoloCity zu erlangen. Allerdings: Damit ist der Genehmigungsmarathon noch nicht zu Ende: Für den kommerziellen Betrieb von Flugtaxis in Europa ist eine Musterzulassung durch die europäische Flugsicherheitsbehörde EASA (European Aviation Safety Agency) nötig. Die lag bei Redaktionsschluss zu dieser Ausgabe noch nicht vor.

Grundsätzlich unterliegen kommerziell fliegende VTOL den gleichen Sicherheitsanforderungen wie große Passagierflugzeuge. Volocopter bescheinigt seinem VoloCity, 100– bis 1000-mal sicherer zu sein als ein Hubschrauber. Diese Zahl ist nicht aus der Luft gegriffen: Bei leichten Helikoptern mit weniger als zehn Passagieren darf das statistische Risiko eines einzelnen sogenannten katastrophalen Ausfallzustands pro Stunde Flugbetrieb den Schwellenwert von „zehn hoch minus sieben“ nicht überschreiten – das entspricht einem Zehnmillionstel. Dazu muss man allerdings anmerken, dass beim Hubschrauber gleich mehrere solcher Ausfallzustände vorkommen können. Volocopter hingegen hat sich, so wie viele europäische Passagier-Airlines, die Risikoformel „zehn hoch minus neun“ verordnet: ein Milliardstel.

Redundanz bei kritischen Systemen

Im Gegensatz zu herkömmlichen Helikoptern darf bei einem Flugtaxi auch kein einzelner Komponentenfehler zu einem katastrophalen Ausfallzustand führen: Alle kritischen Systeme beim E-Helikopter sind redundant ausgelegt – sprich: mehrfach vorhanden –, damit das Gerät selbst bei technischen Ausfällen sicher auf den Erdboden zurückgelangt. So setzt Volocopter einen Motor mit Doppelschaft ein: Eine zweite Welle ummantelt dabei die erste. Fällt die erste Welle aus, hält der zweite Schaft den Rotor in Position. Eine ausgeklügelte Stabilitätssensorik soll zudem fatale Fehler während des Flugbetriebs unmöglich machen: Selbst wenn der Pilot den Controlstick mitten in einem Flugmanöver plötzlich loslässt, bleibt der VoloCity stabil in der Luft. Bei herkömmlichen Hubschraubern, die eine weitaus geringere Grundstabilität aufweisen, kann ein solcher Kontrollverlust fatal sein.

Auch die Energieversorgung der 18 Rotoren ist beim E-Helikopter mehrfach gesichert: Das Flugtaxi bezieht elektrischen Strom aus neun eigenständigen Akkublöcken, die per patentiertem Verfahren zusammengeschaltet sind. Fallen ein oder gar zwei Akkublöcke während das Flugs aus, wird das Fluggerät noch immer von sieben oder acht Blöcken angetrieben und lässt sich sicher landen. Das gilt auch im Fall eines thermischen Durchgehens – im Fachjargon: Thermal Runaway – in einem oder mehreren Akkus, was zu einem Brand führen kann. „Wir müssen nachweisen, dass wir auch in einem solchen Fall ein sogenanntes Continued Safe Flight and Landing (CSFL) durchführen können“, erklärt Entwicklungsingenieur Jan Zwiener. „Das können wir, weil wir ein Frühwarnsystem in die Akkus integriert haben, das vor einem thermischen Durchgehen Alarm gibt – so bleibt in jedem Fall genug Zeit, um in den von uns geplanten Streckennetzen die nächste Landeplattform sicher zu erreichen.“

Dass die Akkublöcke des VoloCity zusammengeschaltet sind, birgt auch ein großes Plus für die Reichweite, wie Stephan Wolf erklärt: „Denn die Reichweite richtet sich immer nach dem schwächsten Akku“. Das Flugtaxi erreicht bei einer Reisegeschwindigkeit von ungefähr 90 bis 100 Kilometern pro Stunde die größte Reichweiteneffizienz und kommt so rund 30 Kilometer weit. „Ich habe aber Prototypen von Akkuzellen auf dem Schreibtisch liegen, die mir große Hoffnung machen, dass bei der Reichweite schon bald viel möglich sein wird“, verrät Jan Zwiener. Lange Ladezeiten sind ohnehin kein Thema. Denn nach jedem Flug werden die Akkus – anders als bei einem Elektroauto – gegen volle Akkus ausgetauscht. So ist das Flugtaxi bereits wenige Minuten nach der Landung wieder abflugbereit.

Ein Mittel gegen Verstopfung

Mit einer Höchstgeschwindigkeit von 110 Kilometern pro Stunde ist der VoloCity vergleichsweise langsam unterwegs – doch das macht nichts, denn gedacht ist er ja für den Stadtverkehr. Vor allem in Asien gibt es riesige Metropolen mit zig Millionen Einwohnern und chronisch verstopften Verkehrsadern. In Shanghai beispielsweise kann eine Fahrt zum Flughafen auf dem Landweg Stunden dauern. Dort und in vergleichbaren Städten sehnt man sich Flugtaxis regelrecht herbei. Kein Wunder, dass weltweit etliche Unternehmen an der Entwicklung von elektrisch betriebenen Flugtaxis arbeiten.

Dazu gehören neben Volocopter unter anderem die Hersteller Archer Aviation aus den USA, Vertical Aerospace aus Großbritannien sowie die Firma Lilium – der Name soll an den deutschen Flugpionier Otto Lilienthal erinnern. Das Unternehmen mit Sitz in Amsterdam und einem zentralen Standort in Weßling bei München wurde 2015 von Forschern der Technischen Universität München gegründet und zählt inzwischen mehr als 600 Mitarbeiter. Die Flugpremiere eines E-Helikopters plant man bei Lilium ab Ende 2024, bis 2026 soll ein erstes Produkt des Unternehmens marktreif sein.

Am weitesten gediehen ist die Entwicklung der Technik in China, wo das Unternehmen Ehang im Herbst 2023 die weltweit erste Zulassung für den Betrieb unbemannter, selbstfliegender Lufttaxis erhielt. Seit April 2024 bietet das Unternehmen aus Guangzhou einen Elektro-Helikopter zum Preis von umgerechnet rund 300.000 Euro an.

In China gelten Flugtaxis als strategische technologische Entwicklung – die deshalb massiv staatlich gefördert wird. In Europa hingegen sind Unternehmen auf private Investitionen angewiesen. Um diese abzusichern, bat Volocopter vor Kurzem um eine staatliche Bürgschaft über mindestens 100 Millionen Euro. An dieser sollten sich je hälftig der Bund und ein Bundesland beteiligen – entweder Baden-Württemberg als aktueller oder Bayern als möglicher künftiger Firmenstandort. Doch aus beiden Ländern kam eine Absage. Nun sucht das Unternehmen, an dem unter anderem Mercedes-Benz, Intel und der chinesische Automobilhersteller Geely beteiligt sind, nach einem „Plan B“.

Keinen Staub aufwirbeln

Etliche mögliche Anwender sehen im E-Helikopter die Zukunft und wollen dabei sein: „Immer wieder fragen Hotelbetreiber oder große Baufirmen bei uns an, wie denn ein Start- und Landeplatz für unser Gerät beschaffen sein muss“, verrät Volocopter-Gründer Stephan Wolf. „Die Hoteliers wollen ihren Gästen künftig direkte Zubringerflüge zu Airports und Bahnhöfen ermöglichen.“ Ein Flugtaxi eignet sich auch deshalb so gut für den Großstadtdschungel, weil es einen geringen „Downwash“ verursacht: Die 18 kleinen Rotoren beschleunigen die Luftmassen in Bodennähe nur auf etwa 35 Kilometer pro Stunde. Dadurch werden keine herumliegenden Steinchen und kaum Staub aufgewirbelt, wie es beim Helikopter mitunter passiert. „Auch vergleichbare Elektro-Senkrechtstarter von anderen Anbietern schneiden hier viel schlechter ab als wir“, freut sich Wolf. „Einige beschleunigen die Luftmassen auf bis zu 200 Kilometer pro Stunde. Das kann in Bodennähe gefährlich sein.“

Der erste reale Großstadt-Einsatzort für den VoloCity war die japanische Millionenstadt Osaka, wo das Bruchsaler Unternehmen zuletzt eine Woche lang Probeflüge absolvierte. Die elektrischen Senkrechtstarts im oft recht windigen Osaka verliefen reibungslos, ebenso wie die Flüge und die Landungen.

Der Traum von Olympia

Und dann ist da noch Volocopters Traum von Olympia. Zuletzt noch in Arbeit war das Fluggenehmigungsverfahren für Paris, um dort möglichst schon zu den Sommerspielen 2024, die am 26. Juli beginnen, Flüge vor den Augen der Weltöffentlichkeit starten zu können. Mit dem Flugtaxi vom Flughafen Charles-de-Gaulle, der im Vorort Roissy-de-France liegt, ins Pariser Zentrum? Et voilà! Das dauert nur rund zehn Minuten. Mit dem Auto braucht man etwa fünfmal so lange – mindestens. Mehrere Start- und Landeplätze sind in Frankreichs Hauptstadt bereits fertiggestellt oder stehen kurz davor, etwa eine schwimmende Plattform auf der Seine gleich neben dem Bahnhof Austerlitz. Volocopters Bemühungen um die Flugerlaubnis zum Start der Sommerspiele waren bis zuletzt ein Wettlauf gegen die Zeit. „Ein Flugbetrieb neben dem weltgrößten Sportereignis wäre eine tolle Präsentationsfläche“, sagt Stephan Wolf – getreu dem olympischen Motto: Dabei sein ist alles. Doch wegen der – Stand Ende Mai – noch fehlenden Musterzulassung wird aus dem Traum kommerzieller Flüge zu den Olympischen Spielen wohl kaum etwas werden.

Auf lange Sicht könnte der VoloCity, wenngleich in größerer Ausführung, auch einen signifikanten Beitrag zur Luftrettung leisten. Das ermittelte der Allgemeine Deutsche Automobil-Club (ADAC) in einer Machbarkeitsstudie „zum Einsatzpotenzial von Multikoptern als Notarzt-Zubringer“ – anstelle von herkömmlichen Hubschraubern. Stephan Wolf kann sich sein Gerät entsprechend größer und zuladungsstärker vorstellen: „Denkbar und perspektivisch machbar ist vieles – aus Flugtaxi-Betreibersicht zum Beispiel auch ein VoloCity für vier oder gar fünf Personen.“

Bloß: Wie nachhaltig ist der Einsatz eines Elektro-Fliegers? Obwohl er lokal emissionslos, ist auf den ersten Blick kein Öko-Held: Sein Energieverbrauch pro Kilometer ist dreimal so hoch wie bei einem großen Elektroauto. Kein Wunder: Ein Verkehrsmittel, das die Schwerkraft überwinden muss, braucht mehr Energie als ein vergleichbar angetriebenes Fahrzeug am Boden. Ebenfalls schlecht für die Ökobilanz: Die Passagierkapazität eines Flugtaxis beträgt im Vergleich zum Taxi auf Rädern nur ein Viertel. Allerdings: „Der VoloCity ist ein Luftfahrzeug und sollte eher mit einem Hubschrauber verglichen werden“, meint Firmengründer Wolf. „Und hier sind wir in puncto Energieverbrauch viel besser.“

So ist alles eine Frage der Perspektive. Auf dem Start- und Landeplatz des Volocopter-Testgeländes ist ein großes weißes „V“ aufgepinselt, so wie auf Hubschrauber-Landeplätzen seit eh und je ein großes „H“ prangt. Das „V“ steht für Vertiport – und wohl auch für die Zukunft.

Menschen orientieren sich bei Entscheidungen an den Erfahrungen anderer. Dieses als „Social Proof“ bekannte psychologische Phänomen…