bayern Metall 2/2022
Maschinenbau und Zerspanungstechnik
Maschinenbau und Zerspanungstechnik
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FORSCHUNG & ENTWICKLUNG<br />
Kooperation: Lieferdrohne mit Wasserstoffantrieb<br />
Die Innung München<strong>Metall</strong> unterstützt die studentischen Gruppe LEVITUM e.V. und bringt<br />
die Vision von CO 2 -neutralen Wasserstoff-Drohnen näher an die Realität<br />
Die studentische Gruppe LEVITUM e.V. ist ein junger Zusammenschluss<br />
motivierter Studenten der TU München, mit dem Ziel, ein eVTOL<br />
Fluggerät zu entwerfen und bauen, welches mit Wasserstoffantrieb<br />
den Reichweitenweltrekord von ca. 300 km erreichen soll.<br />
Für die Verbindung zwischen den Flügeln<br />
und der Baugruppe aus Elektromotor<br />
und Propeller haben die Studierenden<br />
ein anspruchsvolles Verbindungsstück<br />
aus Aluminium konstruiert,<br />
welches gleichzeitig die Elektronik der<br />
Motorsteuerung umschließen wird.<br />
Die Herausforderungen an das CNCgefertigte<br />
Bauteil sind vielfältig: Wärmeableitung<br />
der Verlustleistung der<br />
Motorsteuerungselektronik, gute Aerodynamik,<br />
geringe Schwingungen<br />
durch den angeschraubten Motor, geringes<br />
Gewicht, Anpassungsfähigkeit<br />
an zukünftige Prototypen und Schutz<br />
der Elektronik vor Umwelteinflüssen.<br />
Viele Teile der Struktur der Drohne<br />
konnten die Studenten selbst herstellen,<br />
zum Beispiel im 3D-FDM-Druck<br />
oder durch lasergeschnittene Balsaholz-Teile.<br />
Dieses komplexe CNC-<br />
Bauteil aber konnten sie nicht ohne die<br />
Unterstützung durch die Innung München<strong>Metall</strong><br />
herstellen.<br />
Studierende der Gruppe LEVITUM mit ihrem Betreuer Simon Schmid von der Innung<br />
München<strong>Metall</strong>.<br />
Der Kontakt entstand im Mai 2021, als<br />
die Innung München<strong>Metall</strong> auf die An-<br />
Die Mitglieder lernten sich 2020 auf einem<br />
Projektseminar kennen, in welchem<br />
sie ein Konzept für ein wasserstoffbetriebenes<br />
Flugtaxi entwarfen.<br />
Im April 2020 erreichte das Team bei<br />
der NASA/DLR Design Challenge mit<br />
dem Entwurf einer Wasserstoff-Paketdrohne<br />
einen Platz unter den drei Gewinnerteams.<br />
Durch den Erfolg motiviert gründeten<br />
sie die studentische Gruppe als gemeinnützigen<br />
Verein, mit dem Ziel, das<br />
Drohnen-Konzept als Prototypen zu<br />
realisieren und einen neuen Maßstab<br />
zu setzen, was mit Lieferdrohnen möglich<br />
sein wird.<br />
Mittlerweile besteht LEVITUM aus 17<br />
aktiv mitarbeitenden Studierenden.<br />
Zukünftige Einsatzgebiete der Drohne<br />
könnten beispielsweise zeitkritische<br />
Lieferungen von Medikamenten oder<br />
Ersatzteilen sein. Die ersten Testflüge<br />
des dritten Prototyps sind Anfang <strong>2022</strong><br />
geplant.<br />
Der Prototyp hat eine Spannweite von<br />
3,6 m und wiegt ca. 25 kg. Er ist mit<br />
einer 1-kW-Brennstoffzelle und einem<br />
Lithium-Polymer-Akku ausgestattet,<br />
wel che die sieben Elektromotoren an<br />
den Propellern mit Strom versorgen.<br />
Die Drohne ist in der Lage, senkrecht<br />
mit sechs horizontalen Propellern zu<br />
starten und zu landen und wird im Horizontalflug<br />
mit einem vertikalen Propeller<br />
und durch den Auftrieb der vier<br />
Tragflächen vorwärts fliegen.<br />
Rendering der Motorhalterung.<br />
8 <strong>bayern</strong> <strong>Metall</strong> 2/<strong>2022</strong>