Unbemannte Flugobjekte für zivile Anwendungen

Halbautonome Systeme für Katastropheneinsätze. Forscher eines Oldenburger Instituts entwickeln unbemannte Flugobjekte (UAV) eigens für zivile Zwecke. Die UAVs sollen in Katastropheneinsätzen Rettern den Weg weisen oder zur Sicherung von Anlagen eingesetzt werden.

22. Januar 2009 um 10:27 Uhr / Werner Pluta

Bislang sind unbemannte Flugzeuge (Unmanned Aerial Vehicle, UAV), auch Drohnen genannt, hauptsächlich eine Domäne der Geheimdienste und des Militärs, das die Flugkörper auch auf Kampfeinsätze schicken will. Forscher des Oldenburger Forschungs- und Entwicklungsinstituts für Informatik-Werkzeuge und -Systeme (Offis) wollen das ändern. Ihrer Ansicht nach sollen UAVs auch für zivile Zwecke eingesetzt werden.

Sie könnten zum Beispiel bei der Aufklärung nach Störfällen in Chemiefabriken oder Atomkraftwerken zum Einsatz kommen, erklärt Matthias Brucke, Bereichsleiter Business Development im Bereich Verkehr bei Offis. Dann könne das UAV mit Sensoren wie Gaschromatographen oder Geigerzählern ausgestattet werden und auskundschaften, ob für die Retter Gefahr am Ort des Geschehens herrscht. Werde das unbemannte Flugobjekt mit einer Kamera ausgerüstet, könne es Luftbilder von einem Unfallort oder einem Erdbebengebiet liefern. So könne der Einsatz der Retter besser geplant werden. Auch zur Überwachung von Anlagen wie Atomkraftwerken oder Pipelines können die UAVs, die Namen wie Mikrokopter oder Quadrokopter tragen, dienen.

Bei den Flugobjekten handelt es sich jedoch nicht um komplett autonome Systeme. Die Forscher räumen ihnen so viel Autonomie wie möglich ein. Brucke hält den Menschen als Sicherheitslösung aber für unerlässlich. Konkret bedeutet das, ein menschlicher Pilot gibt dem Flugobjekt eine Aufgabe vor, die das System selbstständig erledigt.

Die Steuerung erfolgt über eine von Offis entwickelte Bodenstation, einen kleinen Kasten, an den ein Laptop als Bedien- und Ausgabegerät angeschlossen wird. Auf einer Google Maps vergleichbaren Oberfläche markiert der Mensch die Position, die das UAV ansteuern soll und gibt vor, welche Aufgaben dort erledigt werden sollen: Fotos machen, Messungen vornehmen oder eine Sonde absetzen, die Daten an den Kommandostand funkt. Einmal in der Luft, ist das UAV dann auf sich gestellt. Die Steuerungsintelligenz sorgt dafür, dass das Fluggerät in der Luft bleibt und dass es auch bei Wind den Kurs hält. Der Grund, weshalb Offis sich auf halbautonome Systeme beschränkt, sei auch ein ökonomischer, erläutert Brucke Golem.de. "Um selbst entscheiden zu können, braucht ein UAV so viel Technik, dass es nicht mehr fliegen kann."

Der mit Akkus nur 3 kg schwere Quadrokopter besteht aus einem Karbonfaserrahmen und wird von vier Rotoren angetrieben. Das etwa 1,20 Meter große UAV fliegt bis zu 80 km/h und kann sich mit einer Akkuladung eine Stunde in der Luft halten. Seine Nutzlast beträgt bis zu 1 kg. Als kommerzielles Produkt könnte es inklusive Steuereinheit laut Brucke etwa 50.000 Euro kosten.

Nach gegenwärtigem deutschen Luftfahrtrecht dürfen UAVs wie der Quadrokopter jedoch nur bis zu 100 Fuß, etwa 30 Meter hoch fliegen. Danach kommen sie in den Luftraum, der für diese Flugobjekte gesperrt ist. Derzeit gibt es einige Bemühungen, diese Regelung zu ändern, unter anderem seitens eines EU-Projektes, an dem auch die deutsche Flugsicherung beteiligt ist. Vorbild könnte etwa Australien sein, wo der gesperrte Luftraum erst in 500 Fuß Höhe, etwa 150 Meter beginnt. Eine solche Neuregelung ist nach Aussage von Brucke unerlässlich, um Fluggeräte wie den Quadrokopter als kommerzielles Produkt anbieten zu können. Andernfalls sei der Markt auf Abnehmer wie Bundeswehr oder Bundespolizei beschränkt und damit zu klein.

Offis ist eine Ausgründung der Oldenburger Universität. Das Institut ist auch an dem Cuxhavener Pilotprojekt eTelligence beteiligt, dessen Ziel es ist, erneuerbare Energiequellen besser zu integrieren.