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Zivile Drohne Multicopter aus nachwachsenden Rohstoffen entwickelt

Quelle: Pressemitteilung Fraunhofer WKI 1 min Lesedauer

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Multicopter aus Kohlenstoff-, Glas- oder Aramidfasern sind meist überdimensioniert. Das Fraunhofer WKI hat gemeinsam mit der Leichtwerk AG und der Jowat SE ein ressourceneffizientes ziviles Drohnen-System auf Basis nachwachsender, regional verfügbarer Rohstoffe entwickelt, das den Lastenanforderungen ausreichend gerecht wird.

Das entwickelte Multicopter-System hat eine Abflugmasse von 25 Kilogramm und verfügt über eine große Nutzlastfläche. Aufgrund der modularen Bauweise kann es für spezifische Anwendungsfälle angepasst werden. (Bild: Leichtwerk AG)
Das entwickelte Multicopter-System hat eine Abflugmasse von 25 Kilogramm und verfügt über eine große Nutzlastfläche. Aufgrund der modularen Bauweise kann es für spezifische Anwendungsfälle angepasst werden.
(Bild: Leichtwerk AG)

Marktgängige Multicopter bestehen zumeist aus Kohlenstoff-, Glas- oder Aramidfaserverstärkten Kunststoffen sowie petrochemischen Polymeren. Ihre hohen spezifischen Festigkeiten und Steifigkeiten übertreffen zum Teil die Lastenanforderungen von Multicoptern. Das Fraunhofer WKI und die Firmen Leichtwerk und Jowat haben jetzt in dem Verbundprojekt „HerMes“ einen nachhaltigen Multicopter entwickelt, der auf nachwachsenden, in Deutschland verfügbaren Rohstoffen beruht und den Lastenanforderungen ausreichend gerecht wird. Wichtig war auch, die einfache Austauschbarkeit von gegebenenfalls defekten Komponenten sicherzustellen.

Modulare Bauweise

Wie das Fraunhofer WKI mitteilt, hat das entwickelte Multicopter-System eine Abflugmasse von 25 Kilogramm und verfügt über eine große Nutzlastfläche. Aufgrund der modularen Bauweise kann es für spezifische Anwendungsfälle angepasst werden. Es hat ein wasser- und staubdichtes Design. Folgende Werkstoffklassen kommen zum Einsatz: Lagenwerkstoffe aus 3D-Furnieren, Flachsfaserverstärkte Kunststoffe auf Duroplastbasis und thermoplastisch verarbeitbare, Flachsfaserverstärkte Biokunststoffe. Zur Erprobung und Optimierung wurden umfangreiche Betriebs- und Flugversuche durchgeführt.

Zum Erstflug des „HerMes“-Multicopters

Biobasiertes Strukturdesign

Das Gesamtkonzept für das Multicopter-System stammt von der Leichtwerk AG, die das Verbundprojekt koordiniert und die luftfahrttechnische Entwicklung vorgenommen hat. Am Fraunhofer WKI wurden die passgenauen nachhaltigen Materialien sowie die Herstellungsverfahren für Formteile entwickelt. Der Projektpartner Jowat war mit der Entwicklung geeigneter Klebstoffsysteme betraut und stellte Beschichtungssysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur Verfügung. Zur Optimierung der Materialien führten die Forschenden diverse Tests durch, unter anderem hinsichtlich Steifigkeit, Festigkeit sowie Wasseraufnahme und Quellung. Die Beschichtungen wurden u. a. mittels künstlicher und natürlicher Bewitterungszyklen getestet.

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