Würzburger Startup

Emqopter will mit vollautonomen Drohnen die Lüfte erobern

Das Würzburger Startup Emqopter entwickelt eine vollautonome Lieferdrohne. Das rund neun Kilogramm schwere Hightech-Fluggerät kann ohne menschliches Eingreifen abheben, zu einem Ziel fliegen und dort wieder sicher landen. Vor allem letzteres verdient besondere Erwähnung.

„Unser intelligentes Landesystem ist eine komplette Weltneuheit“, erläutert Nils Gageik. Der promovierte Ingenieur ist Geschäftsführer des siebenköpfigen Nachwuchsunternehmens. Das bereits zum Patent angemeldete System sucht die Umgebung mit Hilfe von fünf Lasersensoren nach geeigneten Landestellen ab. So soll die Drohne auch bei schlechtem GPS-Empfang, oder wenn etwa die Verbindung zum Piloten abreißt, sicher landen können.

Dem aufmerksamen Leser dürfte sich an dieser Stelle die Frage stellen, wieso denn eine vollautonome Drohne überhaupt noch einen Piloten braucht. Die Antwort: Weil es der Gesetzgeber so will. „Aus Genehmigungsgründen muss immer ein Pilot dabei sein“, erklärt Nils Gageik. Zwar könnte die intelligente Flugmaschine der Würzburger bereits jetzt ohne jegliches menschliche Zutun durch die Lüfte fliegen, das deutsche Luftrecht schiebt dem allerdings vorerst noch einen Riegel vor. Auch die Reichweite der Fluggeräte ist rechtlich begrenzt, diese müssen in Sichtweite des Piloten bleiben. Emqopter ermöglicht daher bei seinem System, dass dieses von zwei Personen gesteuert werden kann. Der Vorteil: „Wenn am Start und am Ziel jeweils ein Pilot ist, kann man die Drohne in der Mitte der Strecke übergeben und damit die Reichweite verdoppeln“.

Neben dem Landesystem steckt noch einiges mehr an modernster Technologie in der Drohne. Insgesamt sind rund 25 Sensoren darin verbaut. Diese überwachen während des Fluges ständig zahlreiche Parameter wie Lage, Luftdruck und Temperatur. Bei der Technik setzt Emqopter auf volle Redundanz. Sprich: alle wichtigen Bauteile sind mehrfach vorhanden. So verfügt das System zum Beispiel über zwei GPS-Empfänger und zwei Flugsteuerungen.

Volle Redundanz

Angetrieben wird  das Fluggerät von acht Rotoren, daher wird es auch als Oktokopter bezeichnet. Die Flughöhe beträgt rund 50 Meter. „Damit haben wir genug Abstand nach unten, damit uns Objekte am Boden nicht in die Quere kommen“, so der Geschäftsführer. Und falls doch einmal etwas die Flugbahn kreuzt, können die Umgebungssensoren solche Hindernisse in den allermeisten Fällen rechtzeitig erkennen. Zudem gibt es ja auch noch den menschlichen Piloten, der den Flug über die eingebaute Kamera aus der Cockpit-Perspektive verfolgen kann.

Das Mitte 2016 gegründete Startup will sich mit seiner vollautonomen Lieferdrohne in erster Linie auf die sogenannte „letzte Meile“ konzentrieren. „Wir wollen mit einem kleinen, schnellen Fluggerät kleine Lasten über kurze Strecken transportieren“, erklärt Nils Gageik. Das ist seiner Meinung nach der sinnvollste Einsatz für die Technologie. Bei großen Lasten sei hingegen ein Lastwagen noch die bessere Wahl. Dementsprechend spielt bei der Entwicklung des Oktokopters eine möglichst hohe Reichweite und Zuladung nicht die Hauptrolle. Das Luftfahrzeug kann eine Last von zwei Kilogramm über eine Reichweite von ein bis drei Kilometern befördern. Die Fluggeschwindigkeit liegt dabei zwischen 30 und 80 Kilometern pro Stunde.  „Unsere Technik ist allerdings skalierbar, wir könnten also Gewicht und Reichweite ohne Probleme erhöhen“, merkt der Ingenieur an.

Begrenzt wird die maximal mögliche Flugstrecke auf der technischen Seite durch zwei Faktoren. Das ist zum einen die Reichweite der Kommunikationsverbindung, welche momentan bei den zuvor genannten ein bis drei Kilometern liegt. „Wir arbeiten aber gerade daran, die Verbindung von Peer-to-Peer auf Mobilfunk umzustellen, dann wäre die Reichweite quasi unbegrenzt“, so Gageik. Der zweite begrenzende Faktor ist der Akku. Mit dem momentan verbauten Modell wäre eine Strecke von rund zehn Kilometern möglich.

Rund ein Jahr Entwicklungsarbeit steckt in der vollautonomen Lieferdrohne. Der Startschuss dafür fällt in einem gemeinsamen Pilotprojekt von Emqopter und dem Automobilzulieferer Jopp aus Bad Neustadt. Auf dem Gelände des Unternehmens transportiert die Drohne Lebensmittel und Kleinteile zwischen zwei Werksgebäuden, die rund 600 Meter Luftlinie auseinander liegen. Momentan befindet sie sich noch im Probebetrieb, soll aber bereits demnächst in den Regelbetrieb gehen.

In dem Luftfahrzeug steckt jede Menge Handarbeit. Rund 2.000 Einzelteile sind darin verbaut. Einen Teil der benötigten Komponenten stellen die Würzburger mit Hilfe einer Fräse und eines 3D-Druckers selbst her. Andere Elemente, wie beispielsweise die Elektronik, kaufen sie ein. Den Zusammenbau und auch das Design der fertigen Drohnen übernimmt das Team komplett selbst. Rund 40 Arbeitsstunden braucht ein Mitarbeiter, um eines der Geräte zu montieren. Auch die KI-basierte Steuerungssoftware ist eine Eigenentwicklung.

Kleinserie geplant

Momentan sind die Fluggeräte der Würzburger also noch echte Einzelstücke. Doch das soll sich ändern. Emqopter plant eine Kleinserie und sucht dafür aktuell Investoren. „Wir wollen größere Stückzahlen fertigen, denn nur Forschung und Entwicklung lohnt sich auf Dauer nicht“, sagt Nils Gageik zu den Plänen des Startups. Das Team hat sich ein konkretes Ziel gesetzt: Bis Ende 2020 sollen 20 Einheiten verkauft und damit einen Umsatz von einer 1 Million Euro erwirtschaftet werden. Seine Zielgruppe sieht das Nachwuchsunternehmen in erster Linie im B2B-Bereich. Im Fokus stehen vor allem Unternehmen, die wie der Automobilzulieferer Jopp Gegenstände über kürzere Strecken auf ihrem Firmengelände transportieren wollen. Aber auch Krankenhäuser oder Kommunen wären beispielsweise als Kunden denkbar. Momentan finanziert sich das Startup durch das Eigenkapital der Gründer, bisherige Finanzierungen und Umsätze sowie durch Fördergelder.

Neben der vollautonomen Lieferdrohne hat Emqopter noch weitere Ideen in der Entwicklung. So arbeitet das Team beispielsweise an einer Drohne zur Kanalüberwachung. Ein Prototyp ist bereits fertiggestellt. Die Technik ist dabei sehr ähnlich wie beim großen Bruder, aufgrund der speziellen Anforderungen ist die Kanaldrohne aber wesentlich kleiner und wiegt nur etwa ein Kilogramm. „Das System ist beispielsweise für Sichtinspektionen geeignet“, so der Geschäftsführer. In seiner Werkstatt schraubt das Team zudem an seinem  „Quanipulator“. Dabei handelt es sich um eine Art fliegendes Werkzeug mit einem Greifarm. Mit diesem kann man etwa Objekte von Dächern oder aus Bäumen greifen.

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„Unser intelligentes Landesystem ist eine komplette Weltneuheit“, erläutert Nils Gageik. Der promovierte Ingenieur ist Geschäftsführer des siebenköpfigen Nachwuchsunternehmens. Das bereits zum Patent angemeldete System sucht die Umgebung mit Hilfe von fünf Lasersensoren nach geeigneten Landestellen ab. So soll die Drohne auch bei schlechtem GPS-Empfang, oder wenn etwa die Verbindung zum Piloten abreißt, sicher landen können.

Dem aufmerksamen Leser dürfte sich an dieser Stelle die Frage stellen, wieso denn eine vollautonome Drohne überhaupt noch einen Piloten braucht. Die Antwort: Weil es der Gesetzgeber so will. „Aus Genehmigungsgründen muss immer ein Pilot dabei sein“, erklärt Nils Gageik. Zwar könnte die intelligente Flugmaschine der Würzburger bereits jetzt ohne jegliches menschliche Zutun durch die Lüfte fliegen, das deutsche Luftrecht schiebt dem allerdings vorerst noch einen Riegel vor. Auch die Reichweite der Fluggeräte ist rechtlich begrenzt, diese müssen in Sichtweite des Piloten bleiben. Emqopter ermöglicht daher bei seinem System, dass dieses von zwei Personen gesteuert werden kann. Der Vorteil: „Wenn am Start und am Ziel jeweils ein Pilot ist, kann man die Drohne in der Mitte der Strecke übergeben und damit die Reichweite verdoppeln“.

Neben dem Landesystem steckt noch einiges mehr an modernster Technologie in der Drohne. Insgesamt sind rund 25 Sensoren darin verbaut. Diese überwachen während des Fluges ständig zahlreiche Parameter wie Lage, Luftdruck und Temperatur. Bei der Technik setzt Emqopter auf volle Redundanz. Sprich: alle wichtigen Bauteile sind mehrfach vorhanden. So verfügt das System zum Beispiel über zwei GPS-Empfänger und zwei Flugsteuerungen.

Volle Redundanz

Angetrieben wird  das Fluggerät von acht Rotoren, daher wird es auch als Oktokopter bezeichnet. Die Flughöhe beträgt rund 50 Meter. „Damit haben wir genug Abstand nach unten, damit uns Objekte am Boden nicht in die Quere kommen“, so der Geschäftsführer. Und falls doch einmal etwas die Flugbahn kreuzt, können die Umgebungssensoren solche Hindernisse in den allermeisten Fällen rechtzeitig erkennen. Zudem gibt es ja auch noch den menschlichen Piloten, der den Flug über die eingebaute Kamera aus der Cockpit-Perspektive verfolgen kann.

Das Mitte 2016 gegründete Startup will sich mit seiner vollautonomen Lieferdrohne in erster Linie auf die sogenannte „letzte Meile“ konzentrieren. „Wir wollen mit einem kleinen, schnellen Fluggerät kleine Lasten über kurze Strecken transportieren“, erklärt Nils Gageik. Das ist seiner Meinung nach der sinnvollste Einsatz für die Technologie. Bei großen Lasten sei hingegen ein Lastwagen noch die bessere Wahl. Dementsprechend spielt bei der Entwicklung des Oktokopters eine möglichst hohe Reichweite und Zuladung nicht die Hauptrolle. Das Luftfahrzeug kann eine Last von zwei Kilogramm über eine Reichweite von ein bis drei Kilometern befördern. Die Fluggeschwindigkeit liegt dabei zwischen 30 und 80 Kilometern pro Stunde.  „Unsere Technik ist allerdings skalierbar, wir könnten also Gewicht und Reichweite ohne Probleme erhöhen“, merkt der Ingenieur an.

Begrenzt wird die maximal mögliche Flugstrecke auf der technischen Seite durch zwei Faktoren. Das ist zum einen die Reichweite der Kommunikationsverbindung, welche momentan bei den zuvor genannten ein bis drei Kilometern liegt. „Wir arbeiten aber gerade daran, die Verbindung von Peer-to-Peer auf Mobilfunk umzustellen, dann wäre die Reichweite quasi unbegrenzt“, so Gageik. Der zweite begrenzende Faktor ist der Akku. Mit dem momentan verbauten Modell wäre eine Strecke von rund zehn Kilometern möglich.

Rund ein Jahr Entwicklungsarbeit steckt in der vollautonomen Lieferdrohne. Der Startschuss dafür fällt in einem gemeinsamen Pilotprojekt von Emqopter und dem Automobilzulieferer Jopp aus Bad Neustadt. Auf dem Gelände des Unternehmens transportiert die Drohne Lebensmittel und Kleinteile zwischen zwei Werksgebäuden, die rund 600 Meter Luftlinie auseinander liegen. Momentan befindet sie sich noch im Probebetrieb, soll aber bereits demnächst in den Regelbetrieb gehen.

In dem Luftfahrzeug steckt jede Menge Handarbeit. Rund 2.000 Einzelteile sind darin verbaut. Einen Teil der benötigten Komponenten stellen die Würzburger mit Hilfe einer Fräse und eines 3D-Druckers selbst her. Andere Elemente, wie beispielsweise die Elektronik, kaufen sie ein. Den Zusammenbau und auch das Design der fertigen Drohnen übernimmt das Team komplett selbst. Rund 40 Arbeitsstunden braucht ein Mitarbeiter, um eines der Geräte zu montieren. Auch die KI-basierte Steuerungssoftware ist eine Eigenentwicklung.

Kleinserie geplant

Momentan sind die Fluggeräte der Würzburger also noch echte Einzelstücke. Doch das soll sich ändern. Emqopter plant eine Kleinserie und sucht dafür aktuell Investoren. „Wir wollen größere Stückzahlen fertigen, denn nur Forschung und Entwicklung lohnt sich auf Dauer nicht“, sagt Nils Gageik zu den Plänen des Startups. Das Team hat sich ein konkretes Ziel gesetzt: Bis Ende 2020 sollen 20 Einheiten verkauft und damit einen Umsatz von einer 1 Million Euro erwirtschaftet werden. Seine Zielgruppe sieht das Nachwuchsunternehmen in erster Linie im B2B-Bereich. Im Fokus stehen vor allem Unternehmen, die wie der Automobilzulieferer Jopp Gegenstände über kürzere Strecken auf ihrem Firmengelände transportieren wollen. Aber auch Krankenhäuser oder Kommunen wären beispielsweise als Kunden denkbar. Momentan finanziert sich das Startup durch das Eigenkapital der Gründer, bisherige Finanzierungen und Umsätze sowie durch Fördergelder.

Neben der vollautonomen Lieferdrohne hat Emqopter noch weitere Ideen in der Entwicklung. So arbeitet das Team beispielsweise an einer Drohne zur Kanalüberwachung. Ein Prototyp ist bereits fertiggestellt. Die Technik ist dabei sehr ähnlich wie beim großen Bruder, aufgrund der speziellen Anforderungen ist die Kanaldrohne aber wesentlich kleiner und wiegt nur etwa ein Kilogramm. „Das System ist beispielsweise für Sichtinspektionen geeignet“, so der Geschäftsführer. In seiner Werkstatt schraubt das Team zudem an seinem  „Quanipulator“. Dabei handelt es sich um eine Art fliegendes Werkzeug mit einem Greifarm. Mit diesem kann man etwa Objekte von Dächern oder aus Bäumen greifen.

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