TÜBINGEN / LONDON (IT BOLTWISE) – Wissenschaftler stellen mit „Floaty“ einen formveränderlichen Flugroboter vor, der ohne Propeller stabil in der Luft schwebt. Statt auf Schub zu setzen, nutzt er Aufwinde und steuert den Luftwiderstand über verstellbare Klappen. Damit zielt das Team auf energieeffiziente Manöver auch bei wechselnden Windverhältnissen. Die Veröffentlichung erscheint am 21. Juni 2026 in npj Robotics.
Aktuelle Flugroboter stehen oft vor einem grundlegenden Zielkonflikt: Wo Multikopter dank Propellern sehr wendig sind, steigt in der Regel auch der Energieverbrauch – besonders dann, wenn sie über längere Zeit stationär bleiben sollen. Genau diese Lücke adressiert ein neues Projekt aus Tübingen und Stuttgart mit einem Flugroboter, der sich optisch und funktional stärker an Vögeln orientiert als an klassischen Drohnen. Der als „Floaty“ bekannte Apparat nutzt Windströmungen und verändert seine Form, um in der Luft zu bleiben, ohne dass ein aktiver Antrieb für den Auftrieb notwendig ist. Das eröffnet eine andere Denkrichtung für schwellenarme Flugmissionen in dynamischen Umgebungen.
Technisch basiert Floaty auf einem Prinzip der embodied intelligence, bei dem die „Intelligenz“ nicht nur in Steueralgorithmen steckt, sondern auch in der Mechanik. Der Roboter trägt vier bewegliche Klappen auf seiner Oberseite, die sich schnell verstellen lassen. Im Windkanal wird Floaty dabei mit bis zu 10 m/s angeströmt und reagiert auf seitliche Störungen, indem er den Luftwiderstand gezielt verändert. Entscheidend ist: Die Klappen wirken wie ein aerodynamisches „Regelorgan“, das die Strömung um den Roboter herum so umformt, dass sein Gleichgewicht auch ohne Propeller stabil bleibt. Damit rückt die Morphologie als Stellhebel in den Vordergrund.
Für die präzise Steuerung setzen die Forschenden auf Experimente im Windkanal und stützen sich auf ein erlerntes aerodynamisches Computermodell. In der Praxis bedeutet das, dass das System aus Daten über das dynamische Verhalten bei verschiedenen Strömungszuständen Muster ableitet, statt ausschließlich über eine klassische, rein analytische Modellierung zu regeln. Dadurch kann Floaty Turbulenzen und Stöße ausgleichen und seine Position in der Luft halten. Gleichzeitig lösen die Entwickler eine frühe Instabilität: In ersten Versuchen kippte das System in bestimmten Winkellagen seitlich um, statt sich selbst zu stabilisieren. Zwei Konstruktionsänderungen – ein abgesenkter Schwerpunkt und ein Knick in den starren Klappen – machen den Roboter wieder zuverlässig rückstellfähig.
Damit bewegt sich Floaty in einem Feld, in dem sich auch große Drohnenanbieter und Automatisierungsanbieter positionieren: In der kommerziellen Praxis dominieren weiterhin Multikopter, etwa von DJI, weil Propellerantrieb die Regelbarkeit im Alltag sehr einfach macht. Der Ansatz von Floaty wirkt dagegen wie ein Gegenentwurf zu „immer mehr Hardware-Power“: Statt kontinuierlich Schub zu erzeugen, wird ein natürlicher Energiegradient (Wind und Aufwinde) als Ressource genutzt. Der Wettbewerb verlagert sich damit von reinem Flugregler-Tuning hin zu Sensorik, Lernmodellen und mechanischer Umsetzbarkeit. Für Unternehmen ist das relevant, weil neue Plattformen im Grenzbereich zwischen Aerodynamik und Robotik entstehen, bei denen Software-Qualität und Hardware-Kinematik gemeinsam gedacht werden müssen.
Wie Branchenexperten solche Innovationen einordnen, hängt oft an der Frage, wie robust ein lernbasiertes aerodynamisches Modell im „echten“ Feld bleibt. In der kontrollierten Umgebung eines Windkanals lässt sich der Parameterraum gut kontrollieren; draußen schwanken Windrichtungen, Temperaturgradienten und Turbulenzintensitäten. Genau deshalb ist die Abstraktion über ein gelerntes Modell so wichtig: Sie soll genügend Generalisierung liefern, um Störungen auszutarieren, ohne jedes Szenario neu zu kalibrieren. Die Forschenden argumentieren zudem, dass der Verzicht auf Schub erzeugende Motoren den Energiebedarf senken kann, solange der Roboter zuverlässig an Aufwinden „anlanden“ kann – eine Bedingung, die sich je nach Einsatzort stark unterscheidet.
Für die Market- und Einsatzseite wird Floaty besonders dort interessant, wo Aufwinde wiederkehrend auftreten und Missionen lange Standzeiten benötigen. In den Angaben nennt das Team etwa die Inspektion von Fabrikschornsteinen, die aufgrund ihrer Geometrie und Abluftzirkulation starke Aufwinde erzeugen können. Ebenso wird ein Gedankenspiel skizziert, bei dem ähnliche Technologien bei der Steuerung von Raketen während des Wiedereintritts oder bei der Lenkung von Wetterballons helfen könnten. Aus Sicht von Unternehmen ist das ein Signal für neue Use-Cases rund um wartungsarme Datenerfassung: Nicht jede Aufgabe braucht maximale Manövrierfähigkeit in jeder Sekunde, manche benötigen vor allem stabile Schwebephasen bei moderater Steuerkomplexität.
Regulatorisch ist bei allen Drohnen- und Flugrobotik-Projekten die künftige Betriebsfähigkeit entscheidend. In Europa gelten für unbemannte Luftfahrzeuge je nach Gewicht, Anwendungsfall und Betriebsart Anforderungen aus der Luftfahrtregulierung; zusätzlich spielen Fragen der Privatsphäre eine Rolle, wenn Kameras oder andere Sensoren zum Einsatz kommen. Auch wenn Floaty mechanisch weniger „klassisch“ wirkt, bleibt die Sicherheitsdimension identisch: Flughöhen, Flugzonen, Fail-Safe-Verhalten und die Nachvollziehbarkeit der Steuerlogik müssen für Betreiber und Behörden verständlich sein. Gerade bei lernbasierten Komponenten wird außerdem wichtig, wie gut das System unter Randbedingungen testbar ist und welche Grenzen in der Praxis dokumentiert werden.
In technischer Hinsicht dürfte der nächste Entwicklungsschritt darin liegen, Floaty-Szenarien über den Windkanal hinaus zu industrialisieren. Der Aufbau einer Engineering-Bridge bedeutet: Sensorfusion, Zustandsabschätzung und eine belastbare Kalibrierstrategie, die auch bei nicht identischen Turbulenzprofilen funktioniert. Gleichzeitig wird die Frage nach der Skalierung relevant, etwa ob größere Systeme bei gleichen Prinzipien weiterhin stabil schweben und ob sich die Klappenmechanik robust über lange Laufzeiten verhält. Für Entwickler eröffnet das neue Chancen in der KI-gestützten Aerodynamik: Werkzeuge zur Modellierung, zur domänenangepassten Lernfähigkeit und zu Sicherheitsprüfungen dürften in den Fokus rücken, weil sie direkt über die Verlässlichkeit entscheiden.
Unterm Strich zeigt Floaty, wie sich die Robotik weg von einer ausschließlichen „Motorisierung“ und hin zu einer ko-evolutiven Logik aus Mechanik und KI bewegen kann. Der Schritt ist weniger spektakulär durch rohe Rechenleistung, sondern überzeugender durch Systemdesign: Morphologische Stellflächen, ein abgesenktes Stabilitätskonzept und ein lernbasiertes aerodynamisches Regelmodell greifen ineinander. Für den Markt bedeutet das: Während klassische Drohnenhersteller weiterhin auf Propeller-basierte Kontrollkonzepte setzen, entstehen neue Segmente für windgestützte, energiearme Flugplattformen. Wenn die nächsten Tests unter realen Wetterbedingungen ähnlich stabile Ergebnisse liefern, könnte „Schweben durch Windnutzung“ von einer Laboridee zu einer operativen Technologie werden.
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