«Der Übergang zu BLDC-Motoren war ganz entscheidend»

Samir Bouabdallah ist Experte für Drohnentechnologie und Gründer des spannenden Start-ups Flybotix. Wir haben ihn gefragt, wie es seiner Meinung nach auf dem Drohnenmarkt weiter geht und was die Motoren der Flugroboter leisten müssen.

Samir Bouabdallah, was fasziniert Sie an Drohnen?

Als ich vor beinahe 20 Jahren begann, mich mit Drohnen zu beschäftigten, war es ein neues, spannendes Gebiet. Alle Forschenden wussten, dass diese Technologie einen grossen Einfluss auf die Gesellschaft haben würde. Für mich ist es ein bereicherndes Gefühl, diese Entwicklung begleiten zu dürfen.

Wie wird man überhaupt zu einem Experten für unbemannte Fluggeräte?

Als Student in Algerien verfolgte ich die Robotikentwicklung in Europa aufmerksam und war begeistert davon. Ich wollte unbedingt auch von Grund auf etwas entwickeln, das sich bewegen kann. Sobald ich mein Diplom hatte, reiste ich in die Schweiz – mit wenig Geld in der Tasche. An der EPFL in Lausanne traf ich einen Professor, dem ich meine Arbeiten zeigte. Dieser stellte mich dem Robotikexperten Roland Siegwart vor, der mir ein Praktikum anbot und später eine Doktorarbeit ermöglichte. Er war es auch, der mir riet, mich auf fliegende Roboter zu fokussieren. Das war 2002 – am Anfang der Drohnenära. Rückblickend hatte ich Glück. Ich war zur richtigen Zeit am richtigen Ort.  

Wie hat sich die Technologie rund um Drohnen seither entwickelt?

Mit Lichtgeschwindigkeit! Als wir mit unseren Arbeiten begannen, gab es nur etwa vier akademische Gruppen weltweit, die sich mit Drohnentechnologie beschäftigten. Aufgrund dieser Vorarbeit wurden vier bis fünf Jahre später die ersten Unternehmen gegründet. Danach begannen viele Professorinnen und Professoren, das Thema aufzugreifen. Zuerst ging es darum, wie man überhaupt Quadcopters stabilisiert, dann bewegte sich der Fokus zur GPS-basierten Steuerung. Später kam die bildgestützte Navigation hinzu, und inzwischen wird an künstlicher Intelligenz für die Steuerungssysteme gearbeitet. Das Thema war und ist attraktiv für Studierendenprojekte. Vor meinem Büro bildete sich jeweils zum Semesterstart eine Schlange von Studierenden, die an Drohnenprojekten mitarbeiten wollen.

Samir Bouabdallah ist Gründer und CEO des Schweizer Start-ups Flybotix, das sich auf die Entwicklung von Indoor-Inspektionsdrohnen spezialisiert hat. Er hat 15 Jahre akademische Erfahrung im Bereich der Drohnentechnologie an den Schweizer Hochschulen EPFL und ETH Zürich gesammelt.

Was haben Elektromotoren zur Entwicklung beigetragen?

Ganz entscheidend war der Übergang von bürstenbehafteten zu bürstenlosen DC-Motoren. Die Effizienz wurde markant gesteigert. Das erhöhte Dauer-Drehmoment der Motoren machte Getriebe überflüssig, reduzierte das Gewicht und verbesserte die Zuverlässigkeit. All dies resultierte, neben der verbesserten Batterietechnik, in einer stark verlängerten Flugzeit.

Welche Anforderungen werden an Motoren gestellt, wenn es um Drohnen geht?

In den meisten Fällen sind ein hohes Drehmoment wichtig, eine hohe Leistungsdichte, Vibrations- und Temperaturbeständigkeit sowie Langlebigkeit. Ein ebenso wichtiger Aspekt ist das Zusammenspiel mit der Elektronik, also der ESC-Steuerung (Electronic Speed Controller), sowie den passenden Propellern.

Sie haben mit Flybotix ein eigenes Start-up gegründet und Ende 2020 eine Indoor-Inspektionsdrohne auf den Markt gebracht. Was ist das Besondere an dieser Drohne?

Auf dem kommerziellen Markt finden sich hauptsächlich Quadcopters. Diese sind relativ einfach zu bauen, aber nicht sehr effizient, wenn man die Grösse reduziert. Der alternative Helikopteransatz ist effizienter, aber komplizierter – vor allem bezüglich der sogenannten Taumelscheiben. Ich wollte diese beiden Welten verbinden und eine Drohne entwickeln, die kompakt ist und so lange fliegt wie grosse Quadcopters. Das Antriebssystem unserer ASIO-Drohne ist einzigartig. Es handelt sich um einen algorithmisch gesteuerten Antriebs- und Lenkmechanismus mit zwei Freiheitsgraden. Daraus ergeben sich die aerodynamische Leistung eines Helikopters und die mechanische Einfachheit eines Quadcopters. Und dank effizienten Komponenten wie den maxon BLDC-Motoren konnten wir die Flugzeit im Vergleich zu gängigen Modellen verdoppeln.

Und wo sehen Sie Anwendungsgebiete?

Unsere Drohne ist gedacht für Inspektionen in enger Umgebung: in Kaminen, Schächten, Tanks. Einerseits wird so das Unfallrisiko reduziert, andererseits wird Geld gespart. Ein Beispiel: Während Inspektionen von Kaminen steht die Produktion still, vielleicht für mehrere Tage. Mit einer Drohne lässt sich eine schnelle, visuelle Kontrolle durchführen, die Klarheit bringt, ob eine grosse Inspektion überhaupt nötig ist. 

Die Ausdauernden - maxon bietet kundenspezifische Antriebsentwicklungen für UAV-Projekte und erweitert die Produktplattform laufend. Wie zum Beispiel der neue EC 69 flat UAV Motor mit der Steuerung UAV-ESC 52/30. Beide Komponenten zeigen ausserordentliche Resultate im Lebensdauertest.

Wie ist es zur Partnerschaft zwischen Flybotix und maxon gekommen?

Ich war auf der Suche nach einem Partner für die Entwicklung des besten Motors für mein Projekt. An der EPFL traf ich auf einen Verkaufsingenieur, da maxon dort mit einem Innovation Lab vertreten ist, um neue Märkte und Projekte zu erschliessen. Ein tolles Konzept! Ich präsentierte meine Ideen, stiess auf grosses Interesse, und die Kooperation wurde beschlossen: maxon hat modifizierte BLDC-Motoren für meine Drohne entwickelt, ich wiederum bin als Drohnentechnologie-Experte zur Verfügung gestanden. Darüber hinaus hat unser Start-up im maxon Innovation Lab ein erstes Zuhause gefunden, wofür ich sehr dankbar bin. Ohne diese Partnerschaft wären wir heute nicht dort, wo wir sind.

Dank eines Schutzgitters navigiert die ASIO-Drohne auch in enger Umgebung sicher.

Welche Rolle kann maxon im Drohnenmarkt spielen?

Der Markt für Drohnen braucht mehr und mehr zuverlässige Lieferanten wie maxon, die eine hohe Qualität bei Produkten, Prozessen und Zertifizierungen sicherstellen. Deshalb bietet der Markt grosse Chancen für Antriebssysteme von maxon aus Motoren, ESC und Propellern.

Schauen wir in die Zukunft. Wie wird sich die Drohnentechnologie weiterentwickeln?

Aus technischer Sicht wird die Entwicklung von AI (künstliche Intelligenz) für die Navigation von Drohnen eine wichtige Rolle spielen. Sie macht menschliche Eingriffe überflüssig und bietet zusammen mit der Miniaturisierung interessante neue Anwendungsgebiete. Das betrifft vor allem Logistik und Lieferservices, zusammen mit Landwirtschaft und Industrieinspektionen. Und nicht zuletzt wird der Personentransport mit Drohnen bald Realität – vielleicht schon in zehn Jahren. 

Flybotix -Flybotix Inc. ist ein Start-up mit Sitz in Lausanne, Schweiz, und gehört zu den Top 100 der besten Schweizer Start-ups. Das Unternehmen entwickelt die Inspektionsdrohne ASIO, die in industriellen Anlagen operiert und Ende 2020 auf den Markt gekommen ist. Die Vision von Flybotix ist, dass Drohnen autonom navigieren, ihre Umgebung inspizieren und mit ihr interagieren. Weitere Informationen: flybotix.com

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