Technik

Energietransport per Licht: DARPA will Drohne per Laser laden

von
Carola Franzke

Die DARPA will Drohnen per Laserstrahl aufladen: Das soll die Silent Falcon zwar ewig fliegen lassen – aber der Energietransport birgt auch Risiken.

Ein grüner Laser am Sternenhimmel.
Ein Leuchten in der Nacht: Mit Laserstrahlen will die DARPA Drohnen ewig fliegen lassen. Foto: Shutterstock / Dan Solea

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie sich die Silent-Falcon-Drohne per Laser laden lässt
  • Wie der Energietransport per Laser die Drohne unendlich lange fliegen lässt
  • Warum der Betrieb der Drohne auf der Erde gefährlich werden könnte

Ein aktuelles Projekt der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), der Forschungsbehörde des US-Verteidigungsministeriums, klingt fast wie aus einem Science Fiction Film. Sie will den Akku von elektrisch betriebenen Fluggeräten in der Luft nachladen – und zwar per Laserstrahl.

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Gemeinsam mit Silent Falcon UAS Technologies, einem Unternehmen aus Albuquerque in New Mexico, haben sie die solarbetriebene Langstreckendrohne entwickelt – und testen die Technik jetzt. Das Projekt heißt SUPER PBD – "Stand-off Ubiquitous Power/Energy Replenishment – Power Beaming Demo" –, das bedeutet so viel wie "allgegenwärtige Energiezufuhr auf Distanz per Energiestrahl".

Silent-Falcon-Drohne per Laser laden

Damit ist das Vorhaben auch schon knapp umrissen, denn genau das ist der Plan: Ein Laserstrahl, auf die Solarzellen gerichtet, um so der fliegenden Drohne Energie zuzuführen – selbst wenn die Sonne nicht scheint.

Silent Falcon, die Drohne des gleichnamigen Unternehmens, ist genauer gesagt ein UAS (unmanned aircraft system, also das unbemannte Flugobjekt). Und es sieht tatsächlich eher aus wie ein kleines unbemanntes Flugzeug. Die unbemannten Flugobjekte sind für die Luftaufklärung und Überwachung von großen Gebieten gedacht und können bis zu drei Kilogramm an Zuladung tragen.

Beispielsweise Kameras, Infrarotsensoren, Wärmebildkameras oder auch "CropWatch", ein Gerät zur Überwachung von landwirtschaftlichen Flächen. Die Anwendungen, auf die Silent Falcon spezialisiert ist, reichen von Pipeline-Überwachung und Katastrophenhilfe über Landwirtschaft bis hin zu klar militärischen Einsätzen.

Die Silent Falcons haben einen Akku, der für etwa fünf Stunden Flugzeit reicht, und sie sind dank des Elektroantriebs geräuschlos und unauffällig. Das Chassis aus Kohlefasern ist modular aufgebaut, leicht und auf den Flügeln mit Solarzellen ausgestattet. Der Start der Silent Falcon findet per Katapult statt, wie die Webseite beschreibt. Alle Teile haben Platz auf einem Pick-up, und innerhalb von 30 Minuten ist die Silent Falcon startklar. Für den Aufbau braucht man zwei Personen, einen Schraubenzieher und einen Schraubenschlüssel.

DARPA will Energie per Laser transportieren

In Versuchen will die DARPA nun testen, ob die Theorie der Praxis standhält. Die Solarzellen auf den Flügeln der Silent Falcon-UAS sollen mit Lasern angeleuchtet werden und so einen Energieschub bekommen. Mit dieser kontinuierlichen Nachladung des Akkus könnte das UAS dann quasi unendlich weiterfliegen, so lange der Laser in Reichweite ist.

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Das soll laut DARPA und Silent Falcon sogar in einer Entfernung von rund elf Kilometern funktionieren – allerdings unter idealen Bedingungen. In der Praxis dürften Smog, Staub, Nebel oder Regen die maximale Reichweite für die Energie des Lasers deutlich mindern. Während es möglich ist, den Smog zu bekämpfen, ist das bei Umwelteinflüssen eher nicht machbar.

Für die ersten Tests soll der Laser aus einer höhergelegenen Position auf die Solarzellen gerichtet werden. Denn logischerweise sind die Solarzellen auf den Flügeln der Silent Falcon nach oben in Richtung Sonne ausgerichtet, nicht nach unten. Ein anderer, auch nicht ganz unwichtiger Grund, den Test in dieser Art zu planen sind Sicherheitsbedenken, einen Hochenergielaser nach oben zu richten. Dafür nimmt die DARPA ein Restrisiko in Kauf, am Boden einen Brand auszulösen. Der Einsatz eines autonomen Feuerlösch-Roboters wäre hier dann möglicherweise die Lösung.

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