Die Landesausstellung im Baden-Württemberg Haus auf der Weltausstellung Expo Dubai präsentiert ausgewählte Zukunftsthemen des Landes. Im Zukunftsfeld »3D-Mobilität« ist neben Vorreitern wie Volocopter oder Herrenknecht das Start-up Hybrid-Airplane Technologies GmbH aus Baden-Baden mit dabei, welches 2020 mit dem deutschen Mobilitätspreis ausgezeichnet wurde. Seit Dezember 2021 können alle Besucher*innen des Pavillons in Dubai, aber auch alle Interessierten an anderen Orten – aus Baden-Württemberg oder von überall auf der Welt – von der innovativen Technologie des Start-ups profitieren und per Computer oder Smartphone das Flugobjekt vor Ort steuern und damit gleichzeitig die Ausstellung visuell erkunden. Der schwebende Träger ist dafür mit einer Streaming-Videokamera ausgestattet und lässt sich mit der webbasierten App mittels eines digitalen Kompasses, in jede denkbare Himmelsrichtung drehen. »Möglich wären auch völlig autonome Flugmanöver mittels künstlicher Intelligenz und eigener sensorischer Navigation« sagt Dr. Csaba Singer, CEO bei der Hybrid-Airplane Technologies GmbH, was aber aufgrund der hohen Besucheraufkommen und langen Laufzeit der Expo aus Sicherheitsgründen und der noch jungen Technologie herausfordernd wäre.
Der interaktive Demonstrator ist neben dem digitalen Zwilling des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO eine weitere Innovation, den Pavillon vor Ort digital in Pandemiezeiten zu vernetzen und weltweit zugänglich zu machen.
Lighter-than-Air Unmanned Aerial Vehicle (LTA UAV) für die Stadt von morgen
Der h-aero® ist ein Datensammler aus der Luft. Die heliumgefüllte Leichtbauweise ermöglicht es, die weltweit kleinsten fliegenden LTA-Systeme zu entwickeln. Der Träger kann mit verschiedenen Sensoren ausgestattet werden und unterschiedliche Einsatzbereiche abdecken. Mögliche Anwendungsgebiete sind Observation (Brandüberwachung, Umweltschäden, landwirtschaftlicher Anbau, etc.), industrielle Inspektion (Brücken, Tunnel, Denkmalschutz und Industrieanlagen, etc.) und Überwachung von großen Flächen. Auch die Digitalisierung spielt eine große Rolle: Die Trägersysteme sind mit dem Internet verbunden und in der Lage, autonome Flugsequenzen auszuführen, sei es über WLAN oder Mobilfunknetze. Für die Stadt von morgen sind dabei zukünftig Anwendungsfälle interessant, die beispielsweise ein Monitoring von Verkehrs- und Passantenströmen mit stundenlangen Einsatzzeiten ermöglichen oder bspw. per Infrarotsensorik Oberflächentemperaturen von versiegelten oder natürlichen Bereichen im Stadtraum detektieren. Zudem ist der Heliumträger auch mit steuerbarer LED-Beleuchtung als Signalgeber zu verwenden, wenn beispielsweise ein bestimmter Zustand detektiert wurde. Weitere Anwendungsfelder betreffen aber auch die kontinuierliche flächendeckende 5G-Netzwerkanbindung gesamter Städte aber auch entlegener Gebiete der Welt. Insbesondere sind bereits die heute in Serie produzierten Systeme dabei, die mit fossilen Brennstoffen betriebene bemannte Flüge zu ersetzen, wenn es nur um Luftaufnahmen bzw. entsprechenden Messaufgaben geht.
Weiterentwicklung im 5G-Projekt SynergieRegion Stuttgart
Das im Rahmen der BMVI-Ausschreibung »5G-Umsetzungsförderung im 5G-Innovationsprogramm« seit 2021 geförderte Gemeinschaftsprojekt »SynergieRegion« hat das Ziel, neue 5G-Anwendungen für Smart City und Industrie 4.0 zu erforschen. Das Fraunhofer IAO und das kooperierende IAT der Universität Stuttgart erarbeiten gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft am Forschungscampus ARENA2036 anwendungsnahe Lösungen für die regionale Wirtschaft. Im Bereich von Smart Cities wird der Einsatz von autonomen Fahrzeugen, Drohnen oder Robotern eine zunehmende Rolle erfahren. Dazu sollen im Jahr 2022 gemeinsam mit H-Aero weitere datenintensive Anwendungsfälle im Raum Stuttgart identifiziert und erprobt werden, um Erkenntnisse und Anforderungen für künftige Übertragungsnetze mit 5G-Mobilfunktechnologien auf Campusebene, in Innenräumen oder im öffentlichen Raum abzuleiten. Beispielsweise im Bereich der Verkehrsüberwachung und der Verkehrsanalyse können die Drohnen zur Ermittlung von Fahrzeug- und Schadstoffdaten auf wichtigen Achsen dienen. Mit der höheren Datenübertragungsrate durch 5G, gelingt die Navigation von autonomen Flugobjekten auch in solchen, eher komplexen, urbanen Situationen und ermöglicht eine schnellere, detaillierte und kostengünstigere Erhebung von Planungsdaten für die Landeshauptstadt Stuttgart.
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO