Urbane Luftmobilität wird rasch Realität werden, und wir alle haben bereits in Videos und Modellen gesehen, wie der Verkehr in unseren Städten aussehen könnte.
Aus der Studie der EASA zur urbanen Luftmobilität geht klar hervor, dass etwa Lufttaxis und Luftlieferungen aus medizinischen Gründen eine große Akzeptanz bei den EU-Bürgerinnen und -Bürger finden und sehr wahrscheinlich die ersten umgesetzten Anwendungen sein werden.
In unserem Artikel zu „VTOL“ (senkrecht startende und landende Luftfahrzeuge) wird das Konzept des Startens und Landens von VTOL in städtischen Gebieten erläutert. Aber wo genau werden VTOL und andere Luftfahrzeuge starten und landen?
In diesem Artikel werden zunächst einige grundlegende Ideen, Grundsätze und Konzepte dargelegt.
Vertiports – Start- und Landepunkte für VTOL wie Lufttaxis und Drohnen
Technisch können Vertiports wie folgt beschrieben werden:
„Land- oder Wasserflächen oder Bauwerke, die für den Start und die Landung von VTOL verwendet bzw. voraussichtlich verwendet werden.“
Das heißt, Vertiports sind spezielle Orte mit der Infrastruktur, die für die sichere gewerbliche Beförderung von Passagieren und Waren durch VTOL erforderlich ist. Damit das Potenzial urbaner Luftmobilität voll ausgeschöpft werden kann, müssen Vertiports einfach zugänglich sein und über gute Anbindungen zu Straßen, Bahnhöfen, Buslinien usw. verfügen. Sie können sich entweder auf Straßenniveau oder auf Dächern von Gebäuden befinden.
Flugwege beim Starten und Landen
Per Definition können VTOL senkrecht starten und landen, jedoch kann der senkrechte Abschnitt auf den allerersten Abschnitt des Starts beschränkt sein und der restliche Flugweg mehr oder weniger in niedriger Höhe verlaufen.
Daher muss der gesamte Flugweg des VTOL berücksichtigt werden.
Das Bild links zeigt einen Dach-Vertiport mit einem „hindernisfreien“ grünen Flugweg, d. h., ein VTOL kann von diesem Vertiport aus ohne Hindernisse starten. Auf der rechten Seite ist ein Vertiport am Boden zu sehen; das gleiche VTOL könnte von hier aus nicht starten, da sein Flugweg zu niedrig ist und Hindernisse im Weg wären. Das heißt, für dieses Luftfahrzeug mit geringerer Leistung ist der Start von hier aus nicht möglich.
Anpassungsfähige urbane Luftmobilität
Die EASA ist bestrebt, möglichst breit angelegte Anforderungen festzulegen, um sicherzustellen, dass die urbane Luftmobilität für sämtliche städtische Umgebungen und Arten von VTOL möglich ist. Nachstehend werden die drei verschiedenen Startprofile erklärt.
Erhöhtes konventionelles Starten:
Das VTOL startet von einem erhöhten Punkt in einer Stadt (z. B. vom Dach eines hohen Gebäudes), was es bei eventuellen Systemausfällen ermöglicht, den Flugweg abzusenken.
Konventionelles Starten:
Hier startet das VTOL von einer Fläche ohne Hindernisse in der Nähe. Der Vertiport könnte auch über eine kleine Start- und Landebahn verfügen, um einen rollenden Start zu ermöglichen, was die Energieeffizienz einiger VTOL-Typen und -Flüge erhöht.
Auch hier ist ein Abneigen des Flugwegs möglich, was bei Systemausfällen wichtig ist.
Senkrechtes Starten:
Dieses Profil ist speziell für den senkrechten Start in einer Umgebung mit vielen Hindernissen konzipiert, wobei beim Start ein großer Abschnitt des Flugwegs senkrecht erfolgt.
Unter diesen Umständen sind auch bestimmte Ausfälle beherrschbar.
Sicheres Starten und Landen
Abgesehen von den oben erläuterten Startprofilen müssen bei der Entscheidung über den Ort und die Art des Vertiports und der Flugwege für VTOL allgemein noch zwei weitere Vorgaben beachtet werden.
Sicherheitsvorgaben
- Das Luftfahrzeug kann in zwei Kategorien zugelassen werden: Basis- oder erweiterte Zulassung
- Die höchsten Sicherheitsvorgaben wurden für die Kategorie „Erweiterte Zulassung“ festgelegt; dies ist für Flüge in Ballungsräumen mit starkem Flugverkehr oder für die gewerbliche Beförderung von Passagieren (Lufttaxis) erforderlich.
- Die Basiskategorie unterliegt geringeren Sicherheitsvorgaben, die von der Anzahl der beförderten Passagiere (0-1, 2-6 oder 7-9) abhängen, um Verhältnismäßigkeit zu gewährleisten. Sie kann für die nicht gewerbliche Beförderung von Passagieren außerhalb von Ballungsräumen, wie z. B. auf dem Land, verwendet werden.
Leistungsvorgaben
- Diese Vorgaben beschreiben für jede Kategorie die Fähigkeit, über die das VTOL für einen sicheren Betrieb bei Vorfällen, wie etwa einem Triebwerkausfall, verfügen muss.
Erweiterte Zulassung
Bei VTOL, die in Ballungszentren, z. B. in Städten eingesetzt werden, müssen die Fortführung eines sicheren Flugs und eine sichere Landung (CSFL) gewährleistet sein, da eine sofortige Landung des VTOL in einer Stadt außerhalb eines Vertiports eventuell nicht möglich ist.
Basiszulassung
VTOL, die außerhalb von Ballungszentren fliegen, haben mehr Möglichkeiten für eine kontrollierte Notlandung (CEL). Die Landung kann außerhalb eines Vertiports erfolgen, muss aber kontrolliert sein, wie bei einem Hubschrauber oder Flugzeug im Falle eines Leistungsverlusts.
Trichterförmige Lösung für hindernisfreies Starten und Landen
In den technischen Prototyp-Spezifikationen der EASA, die am 24. März 2022 veröffentlicht wurden, wird ein innovatives Konzept vorgestellt, das ein hindernisfreies Starten und Landen sicherstellt.
Ein trichterförmiger Bereich oberhalb des Vertiports – „obstacle free volume“ (hindernisfreier Raum) – stellt sicher, dass VTOL mit einem signifikanten vertikalen Abschnitt starten und landen können und gleichzeitig Umwelt- und Lärmbeschränkungen in Stadtgebieten Rechnung getragen wird.
Umfassendes Video zur Erläuterung – technisch, aber sehr interessant
Im Rahmen unseres Informationspakets für die Veranstaltung „European Rotors“ im November 2021, hat Lionel Tauszig (leitender Zulassungsmanager für VTOL und eVTOL bei der EASA) eine ausführliche Videopräsentation erstellt.
Das Video umfasst die wichtigsten in diesem Artikel zusammengefassten Informationen sowie zusätzliche technische und ausführliche Informationen über Flugwege und Vertiports.
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Hier können Sie sich das Video ansehen.
Wenn Sie nur die Teile sehen möchten, die in diesem Artikel erläutert werden, finden Sie hier die direkten Links zu den jeweiligen Stellen im Video:
- Flugwege (Minute 0:19-1:35)
- Sicheres Starten und Landen (Minute 3:50-4:43)