Luftschiffe oder Zeppeline sind heute ein seltener Anblick, aber sie galten einst als bahnbrechendes Verkehrsmittel. Diese riesigen, mit Gas gefüllten zylindrischen Flugzeuge schwebten über Ozeanen und Städten, dienten der Überwachung, der Werbung und sogar der Beförderung von Menschen. Jetzt, weit über ein Jahrhundert nach ihrer Erfindung, stehen sie möglicherweise vor einem Comeback, wenn auch in Form einer erheblich verkleinerten und flexibleren modernen Alternative - einem unbemannten Luftfahrzeug (UAV) mit dem Namen h-aero, das leichter als Luft ist.

Csaba Singer ist der Erfinder von h-aero und CEO von Hybrid Airplane Technologies, einem in Deutschland ansässigen Startup-Unternehmen, das sich auf die Entwicklung innovativer Formen von unbemannten Luftfahrzeugen konzentriert. Singers Vision ist es, ein einzigartiges, vielseitiges, weitreichendes und nachhaltiges Flugkonzept zu entwickeln, das neue Möglichkeiten für die Beobachtung und Überwachung unseres Planeten eröffnet und die Kommunikations- und Übertragungsmöglichkeiten verbessert. Das h-aero LTA-System ist ein mit Wind- und Solarenergie betriebenes UAV, das für Erdbeobachtung, Forschung und Kommunikationsanwendungen entwickelt wurde.

Auf den ersten Blick sieht h-aero wie ein großer, elliptischer Ballon aus. Tatsächlich handelt es sich um eine Kombination aus drei separaten Flugkonzepten - einem Ballon, einem Hubschrauber und einem Flugzeug, die alle ihre einzigartigen Vorteile nutzen, um ein leichtes Flugzeug zu schaffen, das Geschwindigkeit, Ausdauer und Wendigkeit bietet.

"Wenn wir weiterfliegen wollen, müssen wir das mit regenerativen Energien tun. Deshalb haben wir einen Weg gefunden, die drei Flugkonzepte auf neue Weise zu kombinieren, indem wir Helium für den statischen Auftrieb nutzen und trotzdem so wendig bleiben wie ein Hubschrauber oder ein Flugzeug", erklärt Singer. "Darüber hinaus kann h-aero mit Solarzellen am Rumpf ausgestattet werden, um autonom und ohne Unterbrechung zu fliegen. Unser Ziel ist es, eine bessere Alternative zu bemannten Überwachungssystemen und Satelliten zu sein, die Kosten um eine Größenordnung zu senken und dabei nur erneuerbare Energie zu nutzen."

Der aus Faserverbundwerkstoffen, Planen und hochdichten Folien hergestellte h-aero zeichnet sich durch seine ultraleichte Konstruktion aus. Er gilt als einer der kleinsten Nutzlastballone, der alle Arten von Ausrüstungen tragen kann, wobei ein Gewicht von bis zu 10 Kilogramm angestrebt wird.

"Stellen Sie sich vor, Sie könnten jeden beliebigen Ort auf der Erde rund um die Uhr aus der Stratosphäre fernüberwachen und Dürreschäden messen, die Luftqualität überwachen oder eine neue Ära des kostengünstigen und weitgehend zugänglichen Internets und der Kommunikation unterstützen, ohne Treibstoff zu verbrauchen oder Weltraummüll zu verursachen", so Singer. "Das ist eine Zukunft, die wir mit h-aero sehen. Die Vorteile unserer Lösung sind zahlreich: unbegrenzte Flugzeit, weniger Lärm, erhöhte Sicherheit und globaler Zugang - und das alles mit einem deutlich geringeren ökologischen Fußabdruck."

Während Singer daran arbeitet, seine Vision zum Leben zu erwecken, mussten er und das Team von Hybrid Airplane Technologies anspruchsvollere CAD-Funktionen einführen, sowie die Möglichkeit, von einer gemeinsamen Umgebung aus zu arbeiten, um einen nahtlosen Datenaustausch und Zusammenarbeit zu ermöglichen. Für Singer war die 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform die perfekte Lösung.

Singer, der bereits seit seiner Studienzeit CATIA nutzt, war sehr daran interessiert, die neuesten Funktionen der 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform zu nutzen

"Ich kenne CATIA fast von Anfang an, seit ich an der Universität Stuttgart Luft- und Raumfahrttechnik studiert habe", sagt Singer. "Ich erinnere mich daran, wie die parametrische Modellierung eingeführt wurde, und jetzt freue ich mich darauf, die Kollaborationsfunktionen zu erkunden."

Hybrid Airplane Technologies verwendet CATIA für die Konstruktion aller Komponenten von h-aero und führt alle Finite-Elemente-Analysen und strukturellen Rollensimulationen in der 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform durch.

"Wir konstruieren die 3D-Modelle, wir simulieren, wir erhalten die Ergebnisse, wir vergleichen sie mit unseren ersten Annahmen und dann entwickeln wir die Prototypenteile", so Singer. "Im weiteren Verlauf werden wir alle Tools der 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform benötigen. Sie wird unser gesamtes Projekt von Anfang bis Ende unterstützen."

Für Hybrid Airplane Technologies ist der Zugang zu einer Cloudbasierten Lösung von entscheidender Bedeutung, sowohl im Hinblick auf die Kostenvorteile, da man sich nicht um den Unterhalt einer physischen Serverstruktur kümmern muss, als auch zur Unterstützung moderner Arbeitsweisen.

"Der New Work Ansatz ist an das Internet und die Zukunftstechnologie gebunden, um unsere Work-Life-Balance zu verbessern", erklärt Singer. "Als CAD aufkam, wurde uns klar, dass wir nicht mehr mit Stiften auf Papier zeichnen müssen. Jetzt machen wir den nächsten Schritt und gehen dazu über, alles in einer digitalen Umgebung zu verwalten. In nicht allzu ferner Zukunft werden wir unsere Fertigungsprozesse in der virtuellen Welt simulieren und verfeinern, bevor wir einen physischen Raum mieten, die Produktionsmaschinen kaufen und unsere unbemannten Luftfahrzeuge bauen."

Dieser Grad an Konnektivität in der virtuellen Welt wird von unschätzbarem Wert sein, wenn Hybrid Airplane Technologies sein globales Partnernetzwerk weiter ausbaut.

"Unsere Partner, Mitarbeiter und Kunden sind über den ganzen Globus verteilt", so Singer. "Wir können ein Bauteil in Deutschland herstellen und die Daten zum 3D-Drucken nach China schicken. Wir brauchen die Cloud, weil wir ein und dasselbe Produkt in derselben Umgebung und von jedem beliebigen Standort aus herstellen können. Wir müssen die Arbeit nicht wiederholen."

Das h-aero-Konzept von Hybrid Airplane Technologies wurde bereits mehrfach ausgezeichnet und erhielt als eines der ersten das Solar Impulse Efficient Solution Label in Anerkennung seiner Fähigkeit, kritische Umweltprobleme anzugehen, ohne das Wirtschaftswachstum zu beeinträchtigen.

"Diese Stiftung ist in unseren Augen eine völlig unabhängige und transparente Organisation mit der wahren Absicht, unseren Planeten grün zu machen", sagte Singer. "Wir haben das Label aufgrund der Stärke unserer Erfindung erhalten. Wir haben viele Gemeinsamkeiten mit der Stiftung Solar Impulse und mit Dassault Systèmes. Indem wir mit diesen Unternehmen Hand in Hand arbeiten, haben wir die Fähigkeiten und die Kreativität zu zeigen, was wirklich möglich ist."

Für Singer ist dies erst der Anfang dessen, was er mit h-aero und der 3DEXPERIENCE-Plattform erreichen möchte.

"Wir freuen uns darauf, weitere potenzielle Anwendungsfälle für h-aero zu erforschen, wie zum Beispiel die Verwaltung des kulturellen Erbes", sagte er. "Wir entwickeln uns ständig weiter, und die digitale Transformation liegt in unserer DNA. Wir freuen uns darauf, alle unsere Prozesse innerhalb der 3DEXPERIENCE-Plattform abzuwickeln und zu sehen, wohin uns das führen wird."