Patent des Monats Juli

  Upbus © https://www.sla.rwth-aachen.de/cms/Institut-fuer-Strukturmechanik-und-Leichtbau/Forschung/Projekte/~eeybw/upBUS/

UpBus - Bus am Seil

Wer träumt im zähfließenden Stadtverkehr nicht auch davon, einfach abzuheben? Diese Zukunftsvision könnte mit einer Entwicklung der upBUS UG für den ÖPNV bald Realität werden. Ihr hybrides Mobilitätskonzept, bei dem ein Fahrzeug zwischen einem autonomen Busbetrieb und einer Luftseilbahn wechselt, soll den Verkehr wieder in Fluss bringen – und das ganz emissionsarm. Die Patentanmeldung, in der die Technik für den reibungslosen Übergang zwischen Bus und Gondel beschrieben wird, hat das RWTH-Spin-off 2019 beim Deutschen Patent-und Markenamt unter dem Titel „Verkehrsmittel und Seilbahn für einen Wechselprozess“ (DE102019006296A1) eingereicht – unser Patent des Monats Juli!

Seilbahnen gehören als reguläre Verkehrsmittel in Deutschland eher zu den Exoten, obwohl sie sich schnell bauen lassen, sparsam im Betrieb und unabhängig vom übrigen Verkehr sind. Grund dafür sind diverse Einschränkungen. So dürfen sie z.B. privates Gelände oder schützenswertes Kulturgut, wie z.B. den Aachener Dom, nicht überfliegen, benötigen Platz zum Ein- und Ausstieg und eine Einflugschneise.

In Costa Rica, der Heimat des upBUS-Mitgründers Mauricio Chaves gehören die sogenannten Sky Trams als öffentliche Verkehrsmittel bereits zum alltäglichen Stadtbild. Dadurch inspiriert, begann der damalige Doktorand am Institut für Strukturmechanik und Leichtbau (SLA) 2019 zusammen mit Tobias Meinert, Eduard Heidebrecht, und David Bierbüsse, ebenfalls vom SLA sowie vom Lehrstuhl für Höchstfrequenzelektronik (HFE) mit dem Projekt des fliegenden Busses.

Das daraus resultierende innovative System besteht aus einer Fahrgastzelle, die die Fahrgäste transportiert und sich sowohl mit einem autonomen Fahrmodul als auch mit dem Gehänge der Seilbahn koppeln kann. Die Fahrgastkabine kann daher entweder als Bus oder als Seilbahnkabine fungieren, Fahrgäste können ohne umzusteigen beide Systeme nutzen.

Für den Wechsel vom konventionellen Straßenbetrieb in den Seilbahnbetrieb müssen Fahrgastzelle- und Fahrmodul voneinander getrennt werden. Dazu ist das Fahrmodul mit einer Hubvorrichtung ausgestattet, welche -ähnlich einer Hebebühne-die Fahrgastzelle so anhebt, dass nachfolgend Kopplungselemente von Seilbahnaufhängung und Kabinendach sich zueinander ausrichten und stabil miteinander verbinden. Die Steuerung für den millimetergenauen Kopplungsvorgang erfordert eine sorgfältige Analyse der Fahrzeugumgebung. Die dazu notwendigen Daten werden mittels im Fahrmodul integrierter Sensortechnik z.B. mittels funkgestützter Ortung oder optischer Abstandsmessung erfasst und verarbeitet.

Damit das Andocken funktioniert, setzt das Spin-off zudem auf eine Technologie, die bereits im Rahmen eines interdisziplinären Großforschungsprojekts unter maßgeblicher Beteiligung des SLA und weiterer RWTH-Institute entwickelt wurde. Dabei handelt es sich um eine standardisierte Schnittstelle, an der Informationen, mechanische Lasten und Energien übertragen werden können. Das Prinzip der transmodularen Kopplung wird seit 2010 im Projekt iBOSS für die vollautomatische Kopplung kleiner Weltraumsatelliten entwickelt.

Aufgrund des Weltraumaspekts hat das Deutsche Zentrum für Luft-und Raumfahrt, DLR, die Entwicklung des ersten upBUS-Prototyps im Rahmen seines Technologietransferprogramms „Innospace“ gefördert.

Wie geht es nun weiter? Die Prototypen-Testphase soll in Kooperation mit einem großen Seilbahnhersteller sowie dem TÜV erfolgen, um spätere Zulassungszeiten zu verkürzen. Für den Einsatz von upBUS sind verschiedene Szenarien denkbar, z.B. im Stadtverkehr. In Aachen könnte so der Campus Mitte der RWTH elegant mit den Außenbereichen verbunden werden. Zur Finanzierung eines ÖPNV-tauglichen Prototyps werden dringend Geldgeber gesucht. Das gestaltet sich schwieriger, als man annehmen möchte, da Risikokapitalgeber sich derzeit auf IT-Startups konzentrieren und Fördermittelgeber eher überschaubarere Projekte wie Radwegeausbau unterstützen. Dennoch sind die Gründer mit einigen Kommunen im Gespräch, am weitesten gingen die Verhandlungen mit der Stadt Trier, die sogar schon eine Machbarkeitsstudie in Auftrag gegeben hat.

Potential hat die Innovation auch für potentielle Industriekunden, z.B. zur Verbindung von Fabrikhallen oder Firmengeländen. Für den Transport von Gütern ist es auch einfacher, Genehmigungen zu bekommen. 2023 soll auf der Bundesgartenschau in Mannheim die erste öffentlich zugängliche Strecke gebaut werden.

Das Patent- und Normenzentrum wünscht Ihren Ideen luftige Höhenflüge!

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Quellen:

Patentschrift: DE102019006296A1

https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DDE102019006296A1

Homepage: https://www.upbus.rwth-aachen.de/

Projektbeschreibung vom Institut für Strukturmechanik und Leichtbau (SLA):

https://www.sla.rwth-aachen.de/cms/Institut-fuer-Strukturmechanik-und-Leichtbau/Forschung/Projekte/~eeybw/upBUS/

Bus am Haken; VDI Nachrichten; Heft 22, 2021

Link nur gültig über Campus/VPN: https://www.wiso-net.de/document/VDIN__VDINA937BB31919840CB8F035%206F7B0885DAA/toc?all =

Bildquelle: https://www.sla.rwth-aachen.de/cms/Institut-fuer-Strukturmechanik-und-Leichtbau/Forschung/Projekte/~eeybw/upBUS/