PowAirLoop – Der autonome Akkuwechsel für Drohnen

Landung ohne Bodenpersonal

Genau das ist das Kernproblem im Sicherheits-, Rettungs- und Überwachungseinsatz: Jeder Akkuwechsel erfordert eine Person und unterbricht den Flugbetrieb. Bestehende autonome Systeme von DJI, MicroAvia oder DroneHub sind teuer, schwer transportierbar und im Wechselvorgang zu langsam für echten 24/7-Betrieb. Richard Pruckmair, Mathias Waltner, Nino Wieland und Michael Erber, betreut von Dipl.-Ing. Richard Drechsler, haben PowAirLoop mit einem anderen Ansatz entwickelt: simpler, günstiger und mit einem Akkuwechsel unter einer Minute.

Das Projekt baut auf einem Vorläufer auf: Noch vor der 4. Klasse hatte das Team gemeinsam „Zephyr" konstruiert, eine vollständig selbst gebaute Drohne mit eigenem Flightcontroller-Code. Für die Diplomarbeit folgte der nächste Schritt. Nino Wieland konstruierte und fertigte die Bodenstation. Richard Pruckmair entwarf die gesamte Elektronik und koordiniert das Projekt. Mathias Waltner und Michael Erber programmierten Firmware und Benutzerwebsite.

Landet die Drohne auf der Bodenstation, startet eine automatische Abfolge: Drei Schrittmotoren, zwei Servos und zwei Solenoids zentrieren die Drohne auf der Landefläche, entriegeln den Akku und tauschen ihn gegen einen geladenen aus. Dasselbe Achssystem öffnet und schließt das Dach der Station. Den Landeanflug steuert die Drohne über RTK-GPS, ein Ortungssystem mit zentimetergenauer Präzision. Akkuspannungen, Wetterdaten und Drohnentelemetrie sind auf einer Website weltweit abrufbar.

Beim Tag der offenen Tür an der HTL Rennweg demonstrierte das Team den ersten vollständigen autonomen Testlauf: Drohne landet, Akku wird getauscht, Drohne hebt wieder ab. Kein manueller Eingriff. Mittelfristig planen die vier eine Startup-Gründung, um Sicherheits- und Industriebetriebe mit dem System zu versorgen. Was die vier in der Schulwerkstatt gebaut haben, kann Drohnen rund um die Uhr im Einsatz halten – ohne dass jemand mit dem nächsten Akku bereitstehen muss.

HTL Rennweg, Wien | Richard Pruckmair, Mathias Waltner, Nino Wieland, Michael Erber | Betreuung: Dipl.-Ing. Richard Drechsler