S²TOL+
Ziel von S²TOL+
Ziel des Projekts ist die Entwicklung, Erprobung und Validierung innovativer Short Takeoff and Landing Technologien mit Dual-Use-Potenzial, die eine effiziente, leise und sichere Luftmobilität ermöglichen. Durch den Aufbau und Test flugfähiger Demonstratoren sollen zentrale Technologiebausteine – von der Antriebsauslegung bis zur Flugsteuerung – unter realen Einsatzbedingungen erprobt und in Richtung einer möglichen Anwendung und Vermarktung weiterentwickelt werden. Dabei sollen die Systeme beispielsweise sowohl für den zivilen Frachttransport in städtischen Ballungsräumen als auch für behördliche oder militärische Einsatzszenarien, wie die schnelle Versorgung abgelegener Einsatzorte oder Katastrophengebiete, nutzbar sein.
Im Folgenden sind einige der wesentlichen Initiativen, die Teil dieses Ziels sind:
- Intensive Flugerprobung des S²TOL-Prop (Demonstrator mit offenen Propellern)
- Flugerprobung S²TOL-Jet mit Jetpellern (Demonstrator mit innovativen Mantelpropellern)
- Flugerprobung in Zusammenarbeit mit dem Kompetenzzentrum für Unbemannte Luftfahrtsysteme innerhalb des Forschungsprojekts KARGO (z. B. Tiefflugerprobung für Dual-Use-Einsätze, präziser Lastabwurf)
- Funktionserweiterungen (Flugregler, Motoraufhängung, neigbare Propeller, unterstützte Autorotation)
- Weiterentwicklung der hochratenfähigen Faserverbundfertigungsmethode (einteilige Fertigung komplexer Faserverbundhohlstrukturen)
- Thermalmanagement funktionalisierter FVK-Strukturen (metallisierte Fasern, 3D-Gewebe)
Beitrag zum elektrischen Fliegen
Die Entwicklung vollelektrischer Fluggeräte zeigt, dass emissionsarmes Fliegen technisch machbar ist. Elektrische Antriebe minimieren lokale Schadstoffemissionen, Lärm und fördern effizientere Flugkonzepte. Diese Technologien bieten wertvolle Einblicke in die Energieverwaltung und die Weiterentwicklung emissionsarmer Antriebssysteme. Zudem tragen vollelektrische Flugzeuge zur Entwicklung umweltfreundlicher Luftfahrtsysteme bei, indem sie CO₂-Emissionen vollständig vermeiden. Sie fungieren als praktisches Beispiel für die Umsetzbarkeit klimafreundlicher Technologien in der Luftfahrt und ebnen den Weg für zukünftige emissionsarme Flugkonzepte.
Im Rahmen der Digitalisierungsstrategie des DLR lässt sich durch die virtuelle Nachbildung realer Fluggeräte die Prozessoptimierung vorantreiben und potenzielle Probleme frühzeitig erkennen, ohne den Betrieb zu beeinträchtigen. Diese Virtualisierung steigert die Effizienz und eröffnet neue Möglichkeiten im Flugbetriebsmanagement. Darüber hinaus ermöglicht die zentrale Speicherung und Analyse großer Datenmengen die Gewinnung wertvoller Erkenntnisse, die entscheidend für fundierte Entscheidungen und Prozessoptimierungen sind. Durch systematische Aufbereitung und einheitliche Auswertung der Daten können wertvolle Erkenntnisse effektiv für strategische und operative Ziele genutzt werden.
Zusammenfassung
Mit dem Projekt S²TOL wurde bis Ende 2025 ein neuartiges, besonders leises und kurzstartfähiges Luftfahrzeugkonzept erforscht und im Flugexperiment demonstriert. Der S²TOL-Prop, ein Tragschrauber mit zwei elektrisch angetriebenen Propellern (MTOM 400 kg), absolvierte im Frühjahr 2025 seinen Erstflug. Das Nachfolgeprojekt S²TOL+ verfolgt das Ziel, die begonnenen Forschungssarbeiten zur Entwicklung einer optimalen Flugzeugkonfiguration im Bereich der Advanced Air Mobility weiterzuführen und erfolgreich zum Abschluss zu bringen. Hierfür werden gezielt Messdaten erhoben, die als Grundlage zur finalen Bewertung der Flugleistungen und der Lärmemission dienen und zugleich den Transfer der gewonnenen Erkenntnisse in zukünftige Anwendungen, insbesondere im Dual-Use-Umfeld und im Frachttransport, ermöglichen sollen.
Die von der Jetpel GmbH – einer Ausgründung der RWTH Aachen – entwickelten ummantelten Propeller (Jetpeller) wurden Ende 2025 in den S²TOL-Jet integriert und in Bodentests bewertet. Im aktuellen Projekt soll der S²TOL-Jet im Flugexperiment erprobt werden. Damit ist ein direkter Vergleich der beiden Antriebssysteme möglich.
Basierend auf den Erkenntnissen aus den Flugexperimenten werden die Demonstratoren kontinuierlich weiterentwickelt und in Richtung eines extremen Kurzstarts und präziser Flugmanöver optimiert. Gleichzeitig soll die Automatisierung der Flugsteuerungsfunktionen weiter ausgebaut werden. Dabei ergeben sich wertvolle Synergieeffekte mit dem DLR-Projekt KARGO, insbesondere durch die gemeinsame Nutzung von Infrastruktur und Flugregelungssoftware. Der Einsatz des technologisch fortgeschrittenen S²TOL-Systems ermöglicht es zudem, Manöver für den Dual-Use-Case bereits in einer frühen Projektphase zu demonstrieren, wie etwa automatisierte Tiefflugmanöver mit hoher Bahn- und Höhenpräzision zur Erprobung missionsrelevanter Einsatzprofile im unbemannten Fracht-, Sonder- oder Medizintransport.
Das Thermalmanagement und der Bauraum der Akkumulatoren haben sich als kritische Einflussfaktoren auf die Effizienz herausgestellt. Zusammen mit zum Teil regionalen Akteuren aus Forschung und Industrie sollen daher im Sinne des Systemleichtbaus Möglichkeiten des Thermalmanagements für, in Faserkunststoffverbundstrukturen integrierte, Energieträger untersucht werden. Die im ursprünglichen Projekt S²TOL gelegten Grundlagen für ein hochratenfähiges Fertigungskonzept werden im Folgeprojekt S²TOL+weiter vertieft.
Abschließend sollen alle wissenschaftlichen Ergebnisse aus den Flugexperimenten umfassend dokumentiert werden, um ihre Weiterverwertung nach Projektende sicherzustellen.
Projektdaten | |
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Laufzeit | 01/2026–12/2027 |
Beteiligte Institute | |
Mitwirkend |
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