Foto: Messe-Friedrichshafen
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Foto: Messe-Friedrichshafen
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Neue Antriebstechnologien verändern die Luftfahrt
Foto: ZeroAvia
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So stellt sich Safran den Open Fan für High-Speed vor
Bis etwa 0,8 Mach sind denkbar
Vorteile durch Open Fan
02.05.2023
Safran übernimmt Führung
Airbus stellt Dossier auf
100 Millionen EU-Förderung
Bild: Safran Aero Engines
Vorteile für Elektroantriebe
Engländer (Fairey Gannett), aber
auch Russen (Tu-95MSM), haben
sich in der Vergangenheit viel mit
gegenläufigen Propellersystemen
beschäftigt. Im Zuge neuer Er-
kenntnisse wurde in amerikanisch-
en und europäischen Forschungs-
laboren an Open Fan Triebwerkst-
echnologien gearbeitet, die als Ziel
hatten, auf Ummantelungen für die
heute üblichen Fans an Fantrieb-
werke zu verzichten. Die Aufgabe
besteht zunächst darin besteht, ei-
nen großen Massenstrom im Ne-
benstrom zu beschleunigen, was
bei Turbofantriebwerken bis 80 Pro-
zent der Vortriebskraft ausmacht.
Besonders bei elektrischen Antrie-
ben geht man auf langsam dreh-
ende Rotoren/Propeller über und
erhöht die Anzahl der Propellerblät-
ter. Jüngste Entwicklungen zeigen
bei MT-Propeller, dass man in der
Lage ist, Propeller mit 11 Blättern
herzustellen, die konventionelle
Flugzeuge wesentlich leiser ma-
chen. Die Wellen der Niederdruck-
turbinen treiben dabei beim Turbo-
fan möglichst noch über ein Getrie-
be den Fan an, was zu einem hoh-
en Nebenstromverhältnis von bis zu
14:1 (Getriebefan) führen kann.
Turboprops liegen dabei noch
günstiger mit Werten von bis 40:1,
doch nach heutigen Erkenntnissen
können sie nur bis Mach 0,8 betrie-
ben werden. Um dennoch bei höh-
eren Geschwindigkeiten nicht nur
effizienter und leiser zu fliegen, ist
man der Technologie mit gegenläu-
figen Propellern wieder nachgegan-
gen. Anders als bei der bekannten
Technologie mit zwei sich drehend-
en Propellerrotoren geht man nun
von feststehenden Blättern aus, de-
ren Anstellwinkel verändert werden
kann.
Im Rahmen von Clean Aviation hat
Safran Aircraft Engines die Koordi-
nation von OFELIA- (Open Fan for
Environmental Low Impact of Avi-
ation) übernommen, das mit 100
Millionen Euro an europäischen
Fördermitteln ausgestattet wird. Der
französische Triebwerkshersteller
wird mit 26 wichtigen europäischen
Industriepartnern zusammenarbei-
ten, darunter Airbus, Avio Aero,
GKN Aerospace sowie Forschungs-
labors wie ONERA und Wissen-
schaftler aus mehreren Ländern in
ganz Europa.
Das Ziel von OFELIA ist es, die
Vorteile einer offenen Lüfterarchi-
tektur in Bezug auf die Effizienz zu
demonstrieren, um den Anforderun-
gen der zukünftigen Generation von
Kurz- und Mittelstreckenflugzeu-
gen (SMR) um 2035 gerecht zu
werden, auf dem Weg zum Indus-
trieziel, bis 2050 Netto-Null-CO2-
Emissionen zu erreichen. Der Open
Fan zielt darauf ab, 20 % des Kraft-
stoffverbrauchs und der CO2-Emis-
sionen im Vergleich zu heutigen
Motoren einzusparen. Im Rahmen
der OFELIA-Initiative von Clean
Aviation werden Safran Aircraft
Engines und seine Partner eine
Reihe von Technologien für Nieder-
drucksysteme, Hochdruckkerne
und fortschrittliche Systeme, ein-
schließlich Hybridisierung, auf TRL
5 beziehen. Die Entwicklungen wer-
den den Weg zu Boden- und Flug-
testdemonstrationen auf einem mit
einem Open Fan ausgestatteten
Airbus A380 bis Mitte dieses Jahr-
zehnts durchgeführt. Das Konsort-
ium zielt auch darauf ab, die voll-
ständige Kompatibilität dieser dis-
ruptiven Architektur mit nachhal-
tigen Flugkraftstoffen (SAF) und
Wasserstoff sicherzustellen.
Die OFELIA-Roadmap wird mehr
als 20 Tests in den Einrichtungen
der Partner umfassen. Safran Air-
craft Engines, Avio Aero und GKN
Aerospace werden zusammenar-
beiten, um Komponenten für den
Open Fan Engine Demonstrator zu
entwickeln und herzustellen. In der
Zwischenzeit wird sich OFELIA
dank dieser einzigartigen Zusam-
menarbeit zwischen den Pro-
grammpartnern mit Laboren und
Wissenschaftlern mit spezifischen
Themen des Technologiereifeplans
für den Open Fan befassen, wie
zum Beispiel die Aerodynamik von
Niederdruckturbinen, Hochleis-
tungs-Kompaktuntersetzungsge-
triebe, leichte Triebwerkskompo-
nenten, Brennkammeremissionen,
Aerodynamik von Hochdruckkom-
pressoren und Triebwerkshybridi-
sierung. Um für die zweite Phase
von Clean Aviation, die sich auf
Flugtests konzentriert, bereit zu
sein, wird Airbus das vorläufige
Dossier für den Aircraft Flying Test
Demonstrator erstellen.
Safran Aircraft Engines spielt eine
Schlüsselrolle im Clean Aviation-
Programm entsprechend seiner
strategischen Roadmap, die mehre-
re Wege erkunden wird, um die Zie-
le zur Dekarbonisierung zu erreich-
en. Das Unternehmen ist Partner
des von Avio Aero koordinierten
HYDEA-Projekts zur Entwicklung
von Schlüsseltechnologien für ei-
nen Wasserstoff-Verbrennungsmo-
tor. Im Jahr 2022 unterzeichneten
Airbus und CFM International eine
Partnerschaftsvereinbarung zur Zu-
sammenarbeit bei einem Wasser-
stoff-Demonstrationsprogramm,
das Mitte dieses Jahrzehnts starten
soll.
Die Open Fan Technologie lässt
sich aber ebenso auch auf die Elek-
troantriebe übertragen, die aus
heutiger Sicht, wenn ihr Strom nur
durch Brennstoffzellensysteme ge-
neriert wird, kein Wasser oder nur
im geringeren Maßen in höheren
Schichten der Atmosphäre abge-
sondert wird. Wasser kann in gros-
sen Höhen zur Kondensstreifen-
bildung und somit zur weiteren Kli-
maerwärmung führen. Safrans Ver-
suche am Technologieträger Airbus
A380 mit einem feststehenden und
einem drehenden Rotorblattsystem
gehören somit zu einen der vielver-
sprechenden Versuche in Richtung
Future Aircraft.
Foto: Messe-Friedrichshafen
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Foto: Messe-Friedrichshafen
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Embraer trifft weitreichende Entscheidungen
-
Kosten und Risiken senken
Kooperationen
08.05.2023
Südamerika geht eigenen Weg
Langjährige Partnerschaft
Foto: Embraer
Zirka 23 Millionen Euro
Das brasilianische Flugzeugbauun-
ternehmen Embraer und der Finan-
cier of Studies and Projects (Finep)
haben in der ersten Maiwoche
2023 eine Vereinbarung über die
Entwicklung von Plattformen unter-
zeichnet, die neue Luftfahrttechno-
logien demonstrieren soll.
In São Paulo fand während der Fei-
erlichkeiten des 30-jährigen Be-
stehens der Associação das Indús-
trias Aeroespaciais do Brasil (AIAB
) die offizielle Bekanntgabe über
die Vergabe öffentlicher Mittel, die
darauf abzielen, die Kosten und Ri-
siken, die mit Forschung und Ent-
wicklung auf niedrigem und mittle-
rem technologischem Reifegrad
verbunden sind.
Das Innovationsprojekt, das nicht
erstattungsfähige Ressourcen und
wirtschaftliche Subventionen des
Nationalen Fonds für wissenschaft-
liche und technologische Entwick-
lung (FNDCT) verwendet, hat einen
Wert von mehr als 180 Millionen R$
und wird in den nächsten Jahren
einen Beitrag von 120 Millionen R$
von Finep erhalten. Ergänzende
Ressourcen werden im Gegenzug
vom vorschlagenden Unternehmen
Embraer sowie von fünf Co-Execu-
tors bereitgestellt: Alltec, Equato-
rial, Eleb, Motora und TecCer. Der
Vertrag sieht die Entwicklung von
Ground Test Benches (RIGs), Soft-
ware und einem ferngesteuerten
modularen Flugzeug vor, um Tests
unter realen Flugbedingungen
durchzuführen, mit dem Ziel, den
Reifegrad dieser neuen Technolo-
gien zu erhöhen.
„Wir freuen uns sehr, unsere lang-
jährige Partnerschaft mit Finep fort-
zusetzen und zur Weiterentwick-
lung von Technologien und Wissen-
stransfer in andere Sektoren der
brasilianischen Wirtschaft beitragen
zu können, die Dekarbonisierungs-
agenda des Planeten voranzutrei-
ben und sozialökonomische Vor-
teile für Brasilien durch Innovation,
Wissenschaft und Technologie zu
erzielen “, sagte Henrique Langen-
egger, Chief Engineer von Embra-
er.
„Das Projekt mit Embraer schafft
eine Art von Vereinbarung zwisch-
en den Ausführenden, die ein gros-
ses Innovationspotenzial bieten
und ein Modell ist, welches in meh-
reren Bereichen befolgt werden
muss, um technologische Aufträge
zu lösen, die von Ankerunterneh-
men geführt werden und Partner-
schaften mit Unternehmen aus
mehreren Transportbereichen
beinhalten und IKT“, sagte Elias
Ramos de Souza, Director of Inno-
vation bei Finep.
Mit der EMB 203 stieg Embraer in den Bereich Elektroantriebe ein
Damit geht Südamerika einen voll-
kommen eigenständigen Weg un-
abhängig von Europa, Asien und
Nordamerika. Embraer hat schon
vor einigen Jahren mit ersten Ver-
suchen begonnen, Flugzeuge zu
elektrifizieren und hat sogar eine
Tochter in Florida/Nordamerika ge-
gründet, um dort unter EVE die
Entwicklung von VTOL’s voranzu-
treiben. Die Gewährung wirtschaft-
licher Subventionen für Innovati-
onen in Unternehmen ist ein in
westlichen Industrieländern weit
verbreitetes staatliches Politikin-
strument, das nach den Regeln der
Welthandelsorganisation (WTO)
betrieben wird. Ziel ist es, eine
deutliche Steigerung der Innovati-
onsaktivitäten zu fördern und die
Wettbewerbsfähigkeit von Unter-
nehmen und der Wirtschaft des
Landes zu steigern.
Um das Projekt zu erfassen,
werden verschiedene Institute mit
ihren Arbeiten zusammengefasst.
Sie sollen die Beziehung zwischen
Regierung, Wissenschaft und
Industrie weiter ausbauen und
vorantreiben.
VoltAero bereitet sich in Frankreich auf Serie vor
Die Cassio 480 wird VoltAero‘s Sechssitzer
Meh rsaubere Geschäftsluftfahrt
25.05.2023
Drei Cassio-Versionen
Ein kluger Kopf als CEO
Foto: Embraer
Neuer Partner: Kawasaka
Niedrige Betriebskosten
Cassio 330 mit 330 kW als Einstiegsmuster
Neue Perspektiven
Mit einer Vorbestellung von 15 Ma-
schinen vom Typ VoltAero Cassio
330, dem modernen Hybridfünfsit-
zer, wollen die Schweizer über
SKYSHARE sich nun auch aktiv in
die zukünftige Kundenschar ein-
reihen. Dies gaben die beiden Part-
ner VoltAero und SKYSHARE an-
lässlich der diesjährigen EBACE in
Genf bekannt. Dort teilten sie sich
bereits einen gemeinsamen Inno-
vation Pavillon. Mit dieser jüngsten
Vereinbarung hat VoltAero nun ins-
gesamt 218 Bestellungen und Zu-
sagen für seine Cassio-Flugzeug-
produktlinie erhalten. VoltAero hat
seinen Hauptsitz auf dem Aéro-dro-
me de Royan-Médis im Südwesten
Frankreichs. Seine Cassio-Flug-
zeuge sollen in einer eigens dafür
noch zu errichtenden Anlage am
Flughafen Rochefort Charente-
Maritime in der französischen Regi-
on Nouvelle-Aquitaine endmontiert
werden.
Zudem wurde bekannt, dass sich
der japanische Motoradhersteller
Kawasaki in einer zweiten Finan-
zierungsrunde in nicht genannter
Summe aktiv am Unternehmen be-
teiligt hat. Das Geld dient der Ent-
wicklung, Produktion und Zertifizie-
rung der hybridelektrischen Flug-
zeugfamilie Cassio. Der Technolo-
gieträger Cassio hat noch einen
Nissan-Verbrenner, soll aber vorau-
ssichtlich jetzt einen Kawaski-Motor
-erhalten. Der elektrische Antrieb
kommt von dem Triebwerksherstel-
ler Safran.
Hinter dem Gesamtkonzept von
Voltero steckt CEO Jean Botti, der
ehemalige Airbus-Direktor, der dort
das E-Fan-Projekt leitete. Botti
wollte mit dem Technologieträger
Cassio 1, einer umgebauten Cess-
na 336 seine Hybridtechnologie
unter Beweis stellen, um auch zu-
künftige Kunden nicht ewig auf
stär-kere Batterien warten zu
lassen. Ähnliche Ideen auf gleicher
Basis reifen auch in der Schweiz
und in den USA.
Die Flugzeugzellenkonfiguration
von VoltAero für Cassio basiert auf
einem schlanken, aerodynamisch
optimierten Rumpf, einen vorderen
Entenvorflügel und einem nach hin-
ten versetzten Flügel mit daran be-
findlichen Doppelauslegern, die ein
hoch angesetztes horizontales Leit-
werk tragen. Durch die Integration
des patentierten Elektro-Hybrid-An-
triebssystems von VoltAero in die
speziell entwickelte Zelle bietet die
Cassio-Flugzeugfamilie um eine
Größenordnung höhere Leistung im
Vergleich zur aktuellen Konkurrenz,
die auch deutlich niedrigere Be-
triebskosten verursachen wird.
Cassio-Serienflugzeuge sollen in
drei Versionen, die jeweils ein hoh-
es Maß an Modularität und Ge-
meinsamkeit aufweisen, gebaut
werden. Die Familie wird eine äus-
serst leistungsfähige und zuver-
lässige Produktlinie für Charterun-
ternehmen, regionale kommerzielle
Betreiber und private Eigentümer
sowie für Versorgungsdienste für
Fracht-, Postzustellungs- und me-
dizinische Evakuierungsanwen-
dungen bereitstellen.
Als erstes wird die Cassio 330 mit
fünf Sitzen und einem 330-Kilowatt-
Elektro-Hybrid-Antriebs-system in
Dienst gestellt werden. VoltAero‘s
sechssitziger Nachfolgerin Cassio
480 wird über eine Elektro-Hybrid-
Antriebsleistung von 480 Kilowatt
verfügen, während die Cassio 600
mit einer Kapazität von 12 Sitzplät-
zen und eine Elektro-Hybrid-An-
triebsleistung von 600 Kilowatt
vorgesehen ist.
Selim Franko, Mitbegründer von
SKY2SHARE und CEO des Unter-
nehmens, fügte hinzu: „Wir sind
von den Fortschritten von VoltAero
beeindruckt, was die Entwicklung
des „Clean Sheet“-Designs der
Cassio-Flugzeugfamilie betrifft. Es
ist die richtige Lösung für unsere
wirtschaftlich tragfähigen und sozial
verantwortlichen Dienstleistungen.
Es bietet bietet wirklich eine nach-
halige Alternative zur traditionellen
Geschäftsfliegerei. Wir freuen uns,
dass die Cassio-Familie es uns
ermöglichen wird, die Umweltaus-
wirkungen unserer Geschäftstätig-
keit radikal zu reduzieren.“
„Cassio ist perfekt auf das ehrgei-
zige Ziel von SKY2SHARE zuge-
schnitten, produktive und umwelt-
bewusste Mobilitätsdienste bereit-
zustellen, die den ökologischen
Fußabdruck der Geschäftsluftfahrt
verringern“, sagte Jean Botti, CEO
und Chief Technology Officer von
VoltAero.
Foto: Messe-Friedrichshafen
Foto: Messe-Friedrichshafen
Foto: Messe-Friedrichshafen
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Wenn Menschen nur noch als Lademeister tätig sind
Das 1:4 Flugmodell diente ersten Flugerprobungen für Kona
Natilus-Ingenieure sind von ihrem Blended Wing-Konzept überzeugt
Strategische Partnerschaft
Auch der zweite Mann kommt von der gleichen Universität
Pilotenfehler bei Unfällen
Natilus Kona mit elektrischem Brennstoffzellen-Antrieb
Einhundert-Tonnen-Version Natilus Alisio
Bild: Natilus
An der amerikanisch-mexikanisch-
en Grenze sitzt in San Diego ein
junges Unternehmen, das die
Frachtfliegerei mit autonomen Flug-
zeugen revolutionieren möchte.
Nein, gemeint sind nicht etwa um-
gerüstete Cessna Caravans, son-
dern eher utopisch aussehende
Frachtflugzeuge nach dem Prinzip
von Blended Wing Nurflüglern mit
zunächst 3,8 Tonnen Nutzlast und
die später als skalierte Entwürfe für
60,100 oder sogar für 130 Tonnen
Fracht weiterentwickelt werden.
Das vorausgesetzt erst dann, wenn
die FAA auch den Vorschlägen und
Theorien von Aleksey Matyushev
und Anatoly Star wie auch anderen
US-Mitbewerbern folgt, die wie Na-
tilus, 2016 gegründet und die bis
jetzt nur Windkanal- und Modellver-
suche ihrer zukünftigen Frachtliner
unternommen haben. Die Antriebe
der Konstruktionen sollen selbstver-
ständlich umweltfreundlich und da-
mit nachhaltig sein. Dazu setzt man
auf das inzwischen erfolgreiche
englisch-amerikanische Unterneh-
men ZeroAvia, das einen 600 kW-
Brennstoffzellenantrieb entwickelt
und bereits erfolgreich ersten Er-
probungen unterzogen hat.
Aleksey Matyushev, Mitbegründer
und CEO von Natilus, sagte: „Nati-
lus hat sich langfristig dazu ver-
pflichtet, verantwortungsvoll mit un-
serer Umwelt umzugehen und
Praktiken einzuführen, die die Um-
welt durch kontinuierliche Verbes-
serungen schützen können. Die
Partnerschaft zwischen Natilus und
ZeroAvia geht noch einen Schritt
weiter und bringt die Talente und
Innovationen der beiden Unterneh-
men zusammen, um dringend be-
nötigte Innovationen in der Luft-
frachtzustellungsbranche und viel-
fältige Lösungen für unsere Kunden
zu liefern.“
Aleksey Matyushev ist der CEO
von Natilus. Zu Beginn seiner Kar-
riere war er leitender Aerodynami-
ker bei Piper Aircraft und half dabei,
die Abteilung durch Programme wie
den PiperJet Altaire, den M600 und
andere zukünftige Designs zu lei-
ten. Später arbeitete er bei Kra-tos
Defense als Leiter für Aerody-namik
zur Entwicklung militärische UAV-
Systeme. Nach Kratos unterstützte
Aleksey durch seine Beratungstä-
tigkeit eine Vielzahl von Program-
men der Allgemeinen Luftfahrt und
den UAS in den Bereichen Flug-
zeugdesign, Leistung, Stabilität und
Kontrolle, Flugtests, Lasten, CFD
und Zertifizierung. Aleksey hat ei-
nen Abschluss in Luft- und Raum-
fahrttechnik von der Embry Riddle
Aeronautical University.
CEO bringt Erfahrungen mit
Anatoly Star ist bei Natilus in der
Position Head of Operations und
verfügt über mehr als ein Jahrzehnt
Branchenerfahrung für eine Viel-
zahl von Flugzeugprogrammen in
der Prototypenentwicklung. Er hat
strukturelle und mechanische Sys-
temdesign- und Testprogramme
durchgeführt, darunter den Piper-
Jet Altaire, Boeing 747-8 und Bom-
bardier Global 7500. Er gilt als ein
erfahrener Konstrukteur für alle
Flugzeugzellenbereiche sowie
Werkstoffe und verfügt über Kennt-
nisse im Triebwerksbau. Er ist nicht
nur ein begeisterter Flugzeugbau-
er, sondern auch Pilot. Anatoly Star
hat ebenfalls einen Abschluss in
Luft- und Raumfahrttechnik an der
Embry-Riddle Aeronautical Univer-
sity.
Die Firma Natilus sieht nun ihre
Aufgabe darin, den Gütertransport
zu einem Standard zu machen, bei
dem es darum geht, den Lufttrans-
port effizienter zu gestalten. Aus-
gehend von der Tatsache, dass in
der bemannten Luftfahrt 95 % aller
Unfälle Pilotenfehler oder darauf
zurückzuführen sind, setzt man auf
autonom gesteuerte Luftfahrzeuge,
die ausschließlich auf die Unterbrin-
gung und den Transport von Fracht
ausgelegt sind.
Doch nicht der klassischen Bau-
form eines röhrenartigen Rumpfes
mit einem Standardflügel wird der
Vorzug gegeben, sondern dem
Blended Wing, den man für die Un-
terbringung von Frachtcontainern
für geeigneter hält. Doch das Kon-
zept des Blended Wings wird beim
kleineren Kona nur zu etwa 50 %
angesetzt. Die trapezförmigen Aus-
senflügel mit 26 Meter Spannweite
sind der Hauptstruktur angepasst.
Die Kurzstreckendrohne Kona ist
auf eine Nutzlast von 3,8 Tonnen
ausgelegt. Zwei Pusher sollen dann
das Original mit dem ZA 600 Sys-
tem antreiben. Erste Freiflugtests
mit einem 1:4 Modell fanden bereits
in diesem Frühjahr statt.
Foto: Natilus
Foto: Natilus
Vorbestellungen für 460 Maschinen im Wert von 6,8 Mill. Dollar
Natilus verfügt nach eigenen Anga-
ben derzeit über Auftragsverpflich-
tungen im Wert von mehr als 6,8
Milliarden US-Dollar und für über
460 Flugzeuge in Vorbestellungen
von Unternehmen, darunter große
Fluggesellschaften und Integrato-
ren: Ameriflight, Volatus Aerospace,
Flexport, Astral, Aurora Internati-
onal und Dymond. Der Erstflug des
Prototyps Kona in Originalgröße
soll kommendes Jahr stattfinden.
Schon für 2025 hofft man auf die
Zertifizierung. Natilus und ZeroAvia
gaben jetzt bekannt, eine strategi-
sche Partnerschaft eingegangen zu
sein, wobei der Schwerpunkt der
Partnerschaft auf der Bereitstel-
lung eines emissionsfreien und
kostengünstigeren Betriebs läge.
Ziel von Natilus ist es, die Luft-
frachtkosten um 60 % zu senken
und das Frachtvolumen um 60 %
zu steigern.
Über die größeren Muster Alisio mit
60 Tonnen für Mittel- und Lang-
streckenversionen oder auch die
100 Tonnen Langstreckenmaschine
Fracht hält man sich gegenwärtig
noch bedeckt. Da sie über große
Strecken fliegen sollen, will man sie
auch im Bereich von bis zu Mach
0,85 betreiben, was bedeutet, dass
man dann statt der Propellerantrie-
be wie beim kleinen Muster Kona,
sie dann durch Strahlturbinen wird
einsetzen müssen, die entweder
mit SAF oder Wasserstoff betrieben
werden müssen. Auch ist noch
nicht bekannt, welche Autopiloten-
und Regelsysteme die zukünftigen
autonomen Frachtdrohnen sicher
von einem zum anderen Airport
steuern sollen. Ein bodengestütztes
System soll ähnlich militärischer
Drohnen die Luftverkehrskontrolle
ein „Fernpilot“ übernehmen.
30.05.2023
Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive
Mit dem Open Fan
fast so schnell wie ein Turbojet ?
Bild: Airbus
Brasilien will auf breiter Ebene
mit unbemannten Flugzeug
neue Technologien erforschen
Bild: Embraer
Bild: VoltAero
Zukunftsfrachter
Bild: Natilus
Projekte