nterdisziplinäre Forschung zu Rahmenbedingungen und Anforderungen einer
gesellschaftlich akzeptablen Advanced-Air-Mobility-Implementierung
Fliegende Taxis und Frachttransporter, die kreuz und quer am Himmel auf
verschiedenen Ebenen durch Häuser- und Straßenschluchten gleiten. Im Film
„Das 5. Element“ von 1997 war das noch Science Fiction. Ab dem Jahr 2024
werden für reale Verkehrsszenarien dieser Art die wissenschaftlichen
Grundlagen an der TU Dresden (TUD) gelegt. Das neue Graduiertenkolleg
(GRK) an der TU Dresden zur „Technisch-betrieblichen Integration
hochautomatisierter Luftfahrt in Ballungszentren“ (GRK 2947) setzt an der
sogenannten „Advanced Air Mobility“ (AAM) und ihren notwendigen
technischen wie auch gesellschaftlichen Rahmenbedingungen an. AAM gilt als
ein Lufttransportsystem der Zukunft, dass laut der National Aeronautics
and Space Administration (NASA) „…Menschen und Fracht zwischen Orten
befördert, die bisher nicht oder nur unzureichend von der Luftfahrt
bedient wurden – lokal, regional, intraregional, städtisch…“ und dass
„…unter Verwendung revolutionärer neuer Flugzeuge, die erst jetzt möglich
werden." *1
Fünf Fakultäten der TUD, Einbindung DLR, elf Forschungsthemen, 33
Promotionen
Am 7. November 2023, hat die TU Dresden den Förderbescheid für die erste
Förderperiode (04/2024 bis 03/2029) durch die Deutsche
Forschungsgemeinschaft (DFG) erhalten. Wissenschaftler:innen aus fünf
Fakultäten der TUD (Bauingenieurwesen, Elektrotechnik und
Informationstechnik, Informatik, Umweltwissenschaften/Geowissenschaften
und Verkehrswissenschaften) sowie das Institut für Flugsystemtechnik des
Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) sind als
Führungsteam an dem Graduiertenkolleg beteiligt und erlauben ein hohes Maß
an interdisziplinärer Ausbildung und Forschung.
Insgesamt 33 Promotionen, verteilt auf elf vernetzte Forschungsthemen und
über insgesamt neun Jahre (1. und 2. Förderperiode) sind dem
Graduiertenkolleg angegliedert. Das Forschungskonsortium aus
wissenschaftlichem Nachwuchs und etablierten Forschenden möchte in den
kommenden Jahren eine wissenschaftliche Konzeption für ein
hochautomatisiertes Advanced-Air-Mobilitätssystem der dritten Dimension
erarbeiten – und das unter Berücksichtigung der technologischen,
ökonomischen und sozialen Aspekte. „Dieser breite Forschungsansatz, als
auch die interdisziplinäre Breite des Konsortiums ist in der
Mobilitätsforschung nach unserer Kenntnis weltweit einzigartig, speziell
auch in Bezug auf europäische Konsortialforschung“, so Prof. Hartmut
Fricke, Sprecher des Graduiertenkollegs und Leiter der Professur für die
Technologie und Logistik des Luftverkehrs an der TU Dresden.
Forschung im Spannungsfeld von Ökologie, Ökonomie, Technologie und
soziologischem Sicherheitsbedürfnis
Ausgangspunkt für die Beantragung des neuen GRK waren laut Sprecher
Hartmut Fricke die enormen technischen Entwicklungen der vergangenen Jahre
im Bereich der Advanced Air Mobility: „Durch neuartige, vorrangig
elektrische Antriebe und beachtliche Fortschritte in der
Energiespeicherung (Elektrizität, Wasserstoff) sind die Bedingungen für
eine effiziente AAM-Operationalisierung nun greifbar. Die vielschichtigen
Rahmenbedingungen und Anforderungen an eine gesellschaftlich akzeptable
AAM-Implementierung sind allerdings komplex und bedürfen noch umfänglicher
transversaler Forschung im Spannungsfeld von Ökologie, Ökonomie,
Technologie und soziologischem Sicherheitsbedürfnis. Das neue
Graduiertenkolleg stellt sich dieser Herausforderung.“ Die
gesellschaftliche Akzeptanz von Advanced-Air-Mobilitätssystemen werde in
Zukunft davon abhängen, „wie gut deren Integration in eine hochsichere,
intelligente luft- und bodenseitige physikalische und logische Struktur
gelingt. Dies zu erreichen, wird nur durch die Bündelung der
wissenschaftlichen Kompetenzen aus verschiedenen Fachgebieten möglich, die
den gesamten Bereich von Technik, Material, Mikro- und Makrosimulation bis
zum physischen Verkehrsexperiment umfassen“, heißt es in dem DFG-Antrag
zum Graduiertenkolleg.
Nachwuchsausbildung im Bereich hochautomatisierte, vernetzte Mobilität mit
internationaler Sichtbarkeit und regionale Vernetzung
Das neue GRK etabliert an der TU Dresden einen neuen, fächerübergreifenden
Forschungsschwerpunkt entlang der Forschungsprofillinie der TUD „Energie,
Mobilität und Umwelt“ mit strukturiertem Promotionsprogramm zur Ausbildung
von Nachwuchswissenschaftler:innen im Bereich hochautomatisierte,
vernetzte Mobilität mit internationaler Sichtbarkeit. Für letztere hat das
Konsortium u. a. internationale Tutor:innen von renommierten Universitäten
weltweit gewinnen können. Die hochrangigen Wissenschaftler:innen aus den
USA, China, den Niederlanden, Belgien, Italien, Schweden und Österreich
werden den Doktorand:innen beratend zur Seite stehen und auch bei der
Organisation von Forschungsaufenthalten im Ausland unterstützen.
Ebenfalls in das neue GRK eingebunden wird die weltweit einmalige
Forschungsinfrastruktur der TU Dresden rund um die automatisierte
Mobilität. Das ab 2026 in Betrieb gehende Smart Mobility Lab (SML) in
Schwarzkolm bei Hoyerswerda/Lausitz ermöglicht eine enge Verknüpfung von
theoretischer sowie experimenteller Ausbildung und Bearbeitung von
Promotionen. Auch vorhandene externe regionale Infrastruktur wird in das
GRK integriert. Dazu gehört das Netzwerk 3D-Aero mit Sitz in Kamenz und
bestehend aus rund 50 Unternehmen und Institutionen zur Bereitstellung
eines ca. 150 × 50 km großen U-Space inkl. Start-/Landestellen-Replikaten.
„Aus der synergetischen Bündelung der Kompetenzen und dem Streben nach
fachübergreifenden Lösungen entsteht mit dem neuen Graduiertenkolleg an
der TU Dresden ein progressiver, interdisziplinärer Forschungsverbund, der
sich einem international hochaktuellen Neudenken urbaner und regionaler
Mobilität zuwendet“, umreißt GRK-Sprecher Prof. Hartmut Fricke die
Bedeutung des GRK. „Die herausfordernden, aktuellen Themen in Kombination
enger Zusammenarbeit der verschiedenen Fachgebiete werden synergetische
Forschung fördern und international beachtete Promotionen und
Publikationen des wissenschaftlichen Nachwuchses versprechen.“
Führungsteam des GRK
Fricke, Hartmut, Prof. Dr.-Ing. habil. (GRK-Sprecher): Technologie und
Logistik des Luftverkehrs
Aßmann, Uwe, Prof. Dr. rer. nat.: Informatik, Softwaretechnologie
Eltner, Anette, Jun.-Prof.in Dr.: Geosensorsysteme
Fitzek, Frank, Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.: Nachrichtentechnik,
Kommunikationsnetze
Gerike, Regine, Prof.in Dr.-Ing.: Verkehrsplanung, Verkehrssicherheit
Hirte, Georg, Prof. Dr. rer. pol. habil.: Volkswirtschaft,
Verkehrspolitik, Raumwirtschaft
Kaliske, Michael, Prof. Dr.-Ing. habil.:
Material-/Struktur-/Datenmodellierung, numerische Simulation
Keßler, Christoph, Prof. Dr.-Ing.: Hubschraubertechnologie, Systemtechnik
Maas, Hans-Gerd, Prof. Dr.-Ing.: Photogrammetrie
Rosenow, Judith, Dr.-Ing. habil.: Luftverkehrssysteme
Über die TU Dresden
Die Technische Universität Dresden ist eine der Spitzenuniversitäten
Deutschlands und Europas: stark in der Forschung, erstklassig in der
Vielfalt und der Qualität der Studienangebote, eng vernetzt mit Kultur,
Wirtschaft und Gesellschaft. Als moderne Universität bietet sie mit ihren
fünf Bereichen in 17 Fakultäten ein breit gefächertes wissenschaftliches
Spektrum wie nur wenige Hochschulen in Deutschland. Sie ist die größte
Universität Sachsens. Die große Campus-Familie der TU Dresden setzt sich
zusammen aus rund 31.000 Studierenden und zirka 8.700 Mitarbeitern – davon
600 Professoren. Die TU Dresden ist seit 2012 eine der elf
Exzellenzuniversitäten Deutschlands. Am 19. Juli 2019 konnte sie diesen
Titel erfolgreich verteidigen. https://tu-dresden.de
Über die Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“ an der TU
Dresden:
Die Fakultät ist deutschlandweit die einzige den Verkehrswissenschaften
gewidmete Fakultät und eine international ausgewiesene Kompetenz für
zukunftsfähige Mobilität. Die interdisziplinäre Forschung deckt die
gesamte Breite des Verkehrswesens zu Lande und in der Luft ab. Die
Fakultät ist Vorreiterin in der Erarbeitung systemischer Lösungen zur
Gestaltung sicherer, leistungsfähiger und nachhaltiger Verkehrssysteme
nach technischen, wirtschaftlichen, ökologischen und gesellschaftlichen
Kriterien. Forschung und Lehre sind interdisziplinär vernetzt innerhalb
der TU Dresden und des DRESDEN-concept Verbundes sowie gemeinsam mit
nationalen und internationalen Partnern aus Wissenschaft und Praxis. Mehr
als 200 Wissenschaftler:innen forschen und lehren an sieben Instituten und
22 Professuren. Für praktische Anwendungen in Forschung und Lehre stehen
rund 30 Labore bzw. Versuchs- und Testeinrichtungen zur Verfügung. https
://tu-dresden.de/bu/verkehr
*1 NASA. Advanced Air Mobility Mission Overview. NASA. [Online] NASA,
October 7, 2021. [Cited: January 5, 2022.]
https://www.nasa.gov/aam/overview