Höhenplattform für Telekommunikation

Die Basisinnovation der sogenannten High Altitude Platform (HAP) in 20 000 m Höhe ist eine Höhenplattform für Telekommunikation und Telemetrie aus der Luft.

1996 reifte bei Prof. Dr. Bernd-Helmut Kröplin die erste technische Idee, 1999 wurde das Konzept mit dem größten europäischen Preis für Industrieforschung ausgezeichnet, seit 2002/03 entwickeln und bauen wir unterschiedlich große Demonstratoren der TAO-Höhenplattform und erproben sie im Flugversuch in unterschiedlichen Höhen.

TAO Höhenplattform SkyDragon

SkyDragon

1. Die Mission

Entwicklung, Produktion und Betrieb von hochfliegenden Telekommunikations- und Telematikplattformen (Höhenplattformen), die in bis zu 60.000 ft (20 km) Höhe in der Stratosphäre fliegen und ein Gebiet mit einem Radius von bis zu 4.000 km² versorgen können:

  • Höhere Sendeeffizienz mit erheblich geringeren elektromagnetischen Feldstärken als bei heutigen Sendemasten.
  • Keine Empfangslöcher/"Funklöcher".
  • Kein Weltraumschrott, günstige technische Wartung durch Starts & Landungen. 99,9% Zuverlässigkeit durch Back up-Lösung.

2. Der Einsatz

Primäre Einsatzorte sind Stadtgebiete mit einer hohen Population, die Höhenplattform kann das vorhandene Bodeninfrastrukturnetz ergänzen. Weltweit wächst der Bedarf an privater Datenübertragung. Weitere Einsatzorte für die Höhenplattform sind Inselreiche weltweit und Gebiete, in denen sich bisher der Aufbau einer Bodeninfrastruktur aus Sendemasten und Kabeln wirtschaftlich nicht lohnte (Wüstengebiete) oder unmöglich war.

Einsatzbereiche der Höhenplattform sind Telekommunikation/Mobilfunk, Informationsübermittlung (TV- und Radioübertragung, Videokonferenz, Navigationsdienste, Sportübertragungen, Events), GPS, Küstenschutz und Landvermessung. Es werden pro Höhenplattform-System erhebliche Einsparungspotentiale für die Telekommunikationstechnologie erwartet. Wirtschaftlichkeitsberechnung und Marktstudie liegen vor.

3. Die Technologie der Höhenplattform (HAP)

Die TAO-HAP-Technologie (High Altitude Platform) folgt einem neuen bionischen Entwicklungspfad: Es handelt sich um luftschiffartige Segmente, die als Kette flexibel miteinander verbunden sind. Damit kann in allen Höhen operiert und stabil und steuerbar geflogen werden (Stratosphären-Luftschiff). Das Prinzip ist Luftschiffen und Flugzeugen für große Höhen überlegen. Der Antrieb erfolgt solartelektrisch, mit einem luftschweren Kraftgas oder mit Benzin. Die Entwicklung wird seit 1996 pausenlos vorangetrieben, bekam 1999 den höchstdotierten Wissenschaftspreis (den Körber-Preis) und wird seitdem bis heute ständig optimiert. Es gibt inzwischen mehr als 100 flugfähige HAP-Prototypen in verschiedensten Variationen, um alle erforderlichen Parameter im Flug zu testen. Neben Kraftgasantrieben wurden auch Motoranordnungen unter dem Kopf oder um den Kopf herum verteilt als sogenannter Ringantrieb realisiert.

Insbesondere der Kraftgas-Antrieb ermöglicht lange Aufenthaltszeiten, auch bei Bewölkung.

Es können Nutzlasten von 10 kg bis 1500 kg getragen werden, je nach Luftschiff-Größe. Damit ist das Gerät bspw. für Beobachtung (Wetter, Katastrophenwarnung) und als fliegender Sendemast für Telekommunikation stationär über einem Servicegebiet einsetzbar.

Unser Konzept ist nach unserer Kenntnis der zurzeit weltweit einzige technische Lösungsansatz, der einen gesteuerten, stationären Langzeiteinsatz unter diesen Bedingungen gewährleisten kann. Start und Landung, sowie Steuerung der TAO-Höhenplattform erfolgen von einer Bodenstation.

4. Der Wettbewerb

Der technologische Vorsprung gegenüber den Mitbewerbern wird auf 4 Jahre geschätzt. Die Vorteile gegenüber den herkömmlichen Telekommunikationssystemen variieren je nach Typ (Sendemasten, Satelliten, Luftschiffe und hochfliegende Flugzeuge). Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Höhenplattforms-Technologie sowohl hinsichtlich Investitionen als auch bei operativen Kosten erheblich preiswerter und leistungsstärker sein wird als derzeitige Anwendungen. Detaillierte Analysen liegen vor.

5. Technischer Status

Die Entwicklung läuft seit 1996 und wurde in der ersten Phase durch private Investoren und den europäischen Forschungspreis finanziert. Es existieren über 40 erfolgreich getestete Demonstratoren. Das Entwicklungszentrum ist in Stuttgart.

Siehe auch Presseveröffentlichungen.

Höhenplattform für Telekommunikation der TAO
Höhenplattform für Telekommunikation der TAO