Wer träumt nicht davon durch die eigene Stadt zu fliegen? Das Startup Lilium will das Realität machen. Dank Flugsimulationen von Vogelschwärmen und fortschrittlichen KIs können die Lufttaxis bald autonom durch den städtischen Luftraum gleiten.

Das Fliegen hat sich der Mensch bei den Vögeln abgeschaut. Das Buch Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst wurde bereits 1889 vom deutschen Maschinenbauingenieur Otto Lilienthal herausgegeben.

In den 1980ern begann man dann mittels Computersimulation das Schwarmverhalten von Vögeln zu erforschen. Dadurch erlangte man neue Erkenntnisse über die Aerodynamik, aber auch darüber wie man mehrere Körper gleichzeitig und autonom durch die Luft steuern könnte. In den 80ern war das natürlich noch Zukunftsmusik. Aber schon bald rückte der Traum nach autonomen Drohnen und ähnlichen Flugobjekten immer näher.

Schwarmsimulation im Alltag

Für den Flugzeugverkehr werden solche Schwarm-Simulationen bereits seit Jahren erfolgreich eingesetzt. Zwar fliegen moderne Jets bereits heute für die meiste Zeit im Autopilot-Modus, allerdings bedarf es für Start und Landung immer noch einen Menschen, um wieder sicher auf den Boden zu kommen. Ganz ohne Pilot sollen jedoch die kleinen Flugzeuge von Lilium den Luftraum erobern, welche von Otto Lilienthals ersten Flugversuchen inspiriert sind.

Bis 2025 müssen wir noch warten

Schwarmsimulation wird es möglich machen mit dem autonomen Flugtaxi nach Hause zu kommen. So entsteht eine völlig neue Mobilität im urbanen Raum. Schrittweise könnte das Flugtaxi Autos ablösen und neue Plätze in der Stadt freigeben, die jahrelang von den Blechkarossen besetzt wurden. Dadurch gäbe es mehr Platz für Grünflächen, Fahrradfahrer und Fußgänger. Und das alles, weil man es geschafft haben wird, mittels KI das Schwarmverhalten autonomer Fluggefährte zu steuern.

Das Fliegen hat sich der Mensch bei den Vögeln abgeschaut. Foto: James Wainscoat.

Und auch die Bilderkennungs-KIs werden in der Luft eine Rolle spielen. Jedoch ist die Herausforderung im Luftraum kleiner als auf der Straße, so Liliums CCO Remo Gerber. In der Luft gibt es „weniger Dinge, die man mit einbeziehen muss, als auf dem Boden. Es gibt keine Kinder die plötzlich auf die Straße rennen, die Sichtweite ist größer, man hat mehr Zeit zu reagieren, weswegen wir glauben, dass die Entwicklung für Autonomie schneller und einfacher sein wird,” sagt Gerber. Wenn es nach Gerber geht, dauert es nur noch 6 Jahre. „2025 wird es zahlreiche Locations geben, in denen diese Technologie ein Teil der täglichen Mobilität ist,” verspricht er. Müssen wir uns wirklich nur noch so lange gedulden, bis Lilium den Traum vom Fliegen umsetzt?

Den ersten Prototypen hat Lilium bereits 2016 vorgestellt. Das kleine zwei Personen Lufttaxi startet vertikal und düst dann mit bis zu 300 Kilometer pro Stunde davon. „Sobald es in der Luft ist, beschleunigt es in den Vorwärtsflug. Auf diese Art erreicht es eine höhere Geschwindigkeit als Autos und Helikopter,” erklärt Lilium’s CEO Daniel Wiegand. Es scheint so, als ob die Flugzeuge demnächst in Serie gehen könnten. Was fehlt also noch zum großen Durchbruch bis wir einen Schwarm Taxis am Himmel sehen?

Nicht ohne 5G und neue Gesetze

Damit die Lufttaxis nicht den Kontakt zum Boden verlieren braucht es ein flächendeckendes 5G Netzwerk. Doch so schleichend wie der Breitbandausbau in Deutschland voranschreitet kann das noch dauern. In einem Interview wurde zuletzt die Staatministerin für Digitales, Doro Bär, von Marietta Slomka daran erinnert, dass in Deutschland die Internet Durchschnittsgeschwindigkeit bei 15 Mbit/s liegt. An Lufttaxis ist da gar nicht erst zu denken, so Slomka.   

Denn, wenn die Flugzeuge wirklich autonom sein sollen, müssen sie ständig neue Informationen über die Flugkörper um sie herum erhalten. Da die Strecken geringer sind und die Flughöhe niedriger als bei gängigen Flugzeugen können die Flugtaxis auch nicht für tausende Kilometer einfach geradeaus fliegen. Außerdem wird es wohl nicht wie in der Luftfahrt sonst üblich einen Tower geben von dem aus unterschiedliche Flugzeuge koordiniert werden, sondern wahrscheinlich eher eine Cloud in der eine KI die Echtzeit Simulation der Taxi-Schwärme übernimmt. Dafür ist 5G nötig.

Lufttaxis als Fortbewegungsmittel der Zukunft. Foto: Lilium.

Der Verkehrsminister ist zuversichtlich trotz gesundheitlicher Bedenken

Zudem ist die Gesetzeslage für derartige Flugobjekte noch ungeklärt. Deswegen begleitet das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur den Entwicklungsprozess bei Lilium ganz genau. „Es wäre ja relativ blöd, wenn Lilium ein Produkt fertig macht und dann passt das nicht auf unseren Rechtsrahmen,” sagt Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer. “Wir haben Konkurrenten in China und den USA und deswegen müssen wir uns jetzt schon unterhalten wie wir das städteplanerisch machen und wo die Produkte genehmigt werden.” Der Minister ist zuversichtlich, bei einem gemeinsamen Treffen mit Liliums CEO meint er: “Das ist wirklich morgen, und nicht übermorgen.”

Aber selbst wenn die Gesetzeslage geklärt ist, bleiben noch viele Fragen offen. Was zum Beispiel ist mit der Strahlung, welcher Menschen durch 5G ausgesetzt werden? Die Wissenschaft ist nach wie vor im Zwiespalt darüber, ob Strahlung von Sendemasten zu Krebs und anderen Erkrankungen führen kann. Anstatt also Fortschritt um jeden Preis zu fordern, sollte die Politik eine Runde aussetzen, um sich mit potenziellen Folgen zu beschäftigen.

Nehmen wir mal an es geht alles wie Politik und Wirtschaft sich es wünschen, was passiert dann übermorgen, wenn wir durch Schwarmsimulation das autonome Fliegen gemeistert haben? Es geht ins Weltall. Ganz ohne Menschen.

Das Rennen um Ressourcen auf fernen Asteroiden hat schon jetzt begonnen. Durch Fortschritte im Bereich KI träumen Regierungen davon autonomen Bergbau auf fernen Planeten zu betreiben. Doch der Traum kann nur durch die Kollaboration zwischen hunderten von Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen wahr werden.

Asteroid-Mining, also das Abbauen von Rohstoffen im Weltraum, ist ein großer Wunsch vieler Staaten und Firmen. Die fernen Kolosse sind nämlich nicht aus ganz normalem Stein, sondern enthalten oft seltene Edelmetalle. Bestimmte Typen von Asteroiden „können den Weltverbrauch an Industriemetallen für Jahrzehnte abdecken,“ schreibt Arnold Hanslmeier in seiner Einführung in die Astronomie und Astrophysik.

Zum Beispiel 16-Psyche, einer der größten bekannten Asteroiden unseres Sonnensystems mit 200 Kilometer Durchmesser. Seine Oberfläche ist zu 90 Prozent aus Eisen, weswegen Psyche auch recht hell leuchtet und gut beobachtet werden kann. Eine Roboter-Erkundungsmission zu Psyche soll 2023 gestartet werden und wird wohl bis in die 2030er andauern. Und das ist nicht die einzige Mission.

Die Erden-Gemeinschaft erforscht das Weltall

Die Forscher der Space-Agencies dieser Welt arbeiten an mehreren Missionen gleichzeitig, um das potenzial der Asteroiden zu erforschen. Daran beteiligen sich die Amerikaner, Japaner, Chinesen, Russen und auch Deutschland ist durch die Europäische Weltraumorganisation ESA vertreten. Zudem beteiligt sich die Zivilgesellschaft. Wer selber gerne zu Hause durchs Fernrohr guckt, kann seine Beobachtungen mit der jeweiligen Weltraumorganisation teilen. Mit der Hilfe der Hobby-Astronomen werden immer wieder neue Asteroiden entdeckt die vielleicht eines Tages per Sonde erkundet werden. Der Amateur Garry Hug hat zum Beispiel über 300 Asteroiden entdeckt.

Doch nicht nur Forscher und Hobbyisten sind daran interessiert ferne Asteroiden zu erkunden. Asteroid-Mining wird wohl zu einem äußerst lukrativen Geschäft in der Zukunft werden. Deswegen sind Elon Musk und Co. sehr daran interessiert beim Weltraum-Wettrennen ganz vorne mit dabei zu sein.

Im Koalitionsvertrag der Bundesregierung hat man sich ein deutsches Weltraumgesetz im Bezug auf Space-Mining vorgenommen. Foto: Bart van Dijk.

Noch ist es unglaublich teuer die dafür nötigen Gegenstände in den Weltraum zu schießen. Und auch für Musks’ utopischen Traum einer Marskolonie würde sich das Asteroid-Mining lohnen. Man berechnet circa 18.000 Euro pro Kilo Gepäck in einer Rakete. Es ist kostengünstiger Dinge wie Wasser, Sprit, aber auch Materialien für Werkzeuge auf Asteroiden oder auf dem Mars abzubauen, anstelle sie von der Erde in den Weltraum zu schießen.

Roboter und Menschen erkunden gemeinsam ferne Welten

Ohne die Arbeit von hunderten von Forschern wäre es undenkbar, Missionen wie sie Musk vorschweben, zu realisieren. Darüber hinaus wird man auch im Weltall nicht auf Spezialisten und Astronauten verzichten können. Die Roboter welche uns heute zur Verfügung stehen sind zwar wesentlich autonomer und klüger, als die des vergangenen Jahrhunderts, doch ist es noch ein langer Weg, bis wir wirklich in der Lage sind, künstliche Intelligenz auf dem Level eines Menschen zu entwickeln und diese mit einem Roboter zu paaren.

Um Menschen und Roboter zusammen arbeiten zu lassen, zieht man noch eine andere Methode in Erwägung. Die NASA plant besonders mineralienreiche Asteroiden einfach näher an die Erde ran zu holen. Es wäre zwar dann immer noch extrem schwierig die nötigen Werkzeuge für den Bergbau auf dem Asteroiden zu stationieren, aber möglicherweise könnten bei einer solchen Mission auch Astronauten mit dabei sein, um mit ihrer menschlichen Intelligenz, die der Maschinen zu ergänzen. Momentan sucht die NASA noch nach einem geeigneten Asteroiden für das Vorhaben.

Möglicher Rechtsstreit um Weltraum

Foto: Larm Rmah.

Auch, wenn das alles nach Science Fiction klingt. Der rechtliche Rahmen wird schon jetzt geklärt. Der Weltraumvertrag von 1967 regelte eigentlich bisher, dass das Weltall sowie der Mond allen gehört. Das macht auch Sinn, denn Forschungsergebnisse und Entdeckungen sind eine Bereicherung für uns alle. Doch die USA haben bereits 2015 unter Obama ein Gesetz verabschiedet, welches vor allem Firmen beim Space-Mining besondere Rechte einräumt. Auch im Koalitionsvertrag der Bundesregierung hat man sich ein deutsches Weltraumgesetz im Bezug auf Space-Mining vorgenommen. Unser Nachbar Luxemburg hat bereits ein Space-Mining Gesetz und dessen Weltraumbehörde tut sich mit Startups wie Planetary Resources zusammen, um sich einen Platz zu sichern, wenn die ersten Minen im All eröffnen.

Im Laufe der Geschichte der Menschheit war es stets entscheidend zu kollaborieren, um Probleme zu lösen. Und auch beim Space-Mining bleibt das wichtig. Doch was auch auffällt: zu oft gehen Ruhm und Reichtum an Einzelne. Ob es Kapitän Cooks Navigationsfähigkeiten sind oder futuristische Unternehmer, die im Asteroid-Mining ihre Chance sehen. Doch Fortschritt ist etwas an dem wir alle mitarbeiten und funktioniert nur im Schwarm. Schließlich sind wir „Zwerge auf den Schultern von Riesen sitzend.“