Wie 5G die Integration von Drohnen im Luftraum ermöglicht
Drei Jahre haben Partner aus Hamburg und Dänemark daran geforscht. Jetzt haben sie ihre Lösung für ein sicheres Verkehrsmanagement auf Basis des Mobilfunkstandards 5G vorgestellt.
Foto: HHLA Sky/Thies Reatzke
Immer wieder gibt es Berichte über Drohnen, die im Luftverkehr zur Gefahr für Flugzeuge werden – beabsichtigt oder unbeabsichtigt. Sollen künftig auch noch Flugtaxis, Lieferdrohnen und Geräte zur Überwachung technischer Anlagen den Himmel bevölkern, müssen sichere Lösungen her.
Genau daran arbeiteten Forschende der Universität Süddänemark (SDU) und von Dänemarks Technischer Universität (DTU), Mobilfunkspezialist Ericsson, die dänische Telefongesellschaft TDC, die Drohnen-Tochter des Hamburger Hafens HHLA Sky sowie weitere Partnerorganisationen. Die vorgestellte Lösung führte zur Ausgründung von einem Unternehmen zur zentralen Kennzeichnung von Drohnen (AirPlate) sowie für die Erstellung einer interaktiven Karte (AirMap) zur Überwachung von Drohnenflügen im dänischen Luftverkehr.
Drohnen ohne Sichtkontakt sicher fliegen
Warum das wichtig für einen effizienten Drohnenverkehr ist, zeigt die bisherige Praxis. Bisher sehen gesetzliche Bestimmungen den Betrieb von Drohnen nur in Sichtweite der Betreiber vor. Denn beim heutigen Stand der Dinge ist dies nur bei einem geringen Teil der Flüge möglich. Um neben der bemannten Luftfahrt und außerhalb der Sichtlinie der Drohnenbetreiber zu fliegen – Experten sprechen von BVLOS (Beyond Visual Line of Sight) –, sind deshalb neue Lösungen gefragt. Untersucht wurde daraufhin das Potenzial des Mobilfunkstandards 5G für diesen Anwendungsbereich.
Die Partner haben dazu zunächst die Mobilfunktechnik in Drohnen integriert und parallel ein Verkehrsmanagementsystem entwickelt. Das System stellt per 5G zunächst Verbindungen zu den Drohnen her. Es soll zudem in der Lage sein, diese zu orten und Korridore im Luftraum zu schaffen, in denen Drohnen sicher fliegen können. Außerdem soll es einen Drohneneinsatz unterbrechen und den Luftraum vorübergehend sperren können, wenn das beispielsweise durch einen Polizei- oder Rettungseinsatz in dem Gebiet nötig ist.
„Wir haben die Systeme tatsächlich getestet, die Flüge durchgeführt und die Lösungen der verschiedenen Partner integriert, sowohl auf technologischer als auch auf betrieblicher Ebene“, freut sich Sebastian Törsleff von HHLA Sky. Die Drohnen-Tochter der Hamburger Hafen und Logistik AG hat das Verkehrsmanagementsystem für das Projekt geliefert. Know-how aus Forschung und Industrie seien in das Projekt eingeflossen, lobt er den partnerschaftlichen Ansatz.
5G sorgt für eine stabile Verbindung zu den Drohnen
Für die Drohnen wird die 5G-Technologie verwendet, um auch in Gebieten mit begrenzter Kapazität eine stabile und zuverlässige Verbindung herstellen zu können. Laut dem Projektbericht ist es Ericsson im Rahmen des Genius-Projekts gelungen, eine neue Methode zu entwickeln, um die Drohnen in Echtzeit über ein Live-Netzwerk von TCC NET zu überwachen. Das soll den BVLOS-Flug erheblich erleichtern.
Darüber hinaus könnten per 5G weitere Funktionen realisiert werden, etwa zur Verbesserung des Drohnenflugs sowie der öffentlichen Sicherheit. Laut Projektkonsortium könnten Drohnen zum Beispiel über das Netz zentimetergenau geortet werden. Außerdem könne eine Karte erstellt werden, die einen dynamischen Echtzeit-Überblick darüber liefert, wie viele Telefone (SIM-Dichte) und damit Menschen sich in einem bestimmten Gebiet befinden. Das könne für eine Risikobewertungen genutzt werden und dazu, Drohnen gezielt über Gebiete mit wenigen Menschen zu steuern.
Projektteam schafft Grundlagen für eine dänische Drohnenstrategie
Bisher konzentrierte sich der Testbetrieb auf das Drohnenzentrum am Flughafen Hans Christian Andersen in Odense. In den nächsten Schritten sollen die Systeme im realen Flugbetrieb getestet werden. Für Kjeld Jensen, Professor am Drohnenzentrum der SDU, hat Genius damit „einige entscheidende Schritte unternommen, um die Drohnen mit der bemannten Luftfahrt im unteren Luftraum zu integrieren“.
Es gebe aber noch große Herausforderungen. Um weiterarbeiten zu können, bewerbe man sich deshalb aktiv um weitere Finanzmittel. Eines haben er und seine Mitstreiter jetzt aber schon erreicht: „Wir freuen uns auch auf die neue nationale Drohnenstrategie, die im Herbst veröffentlicht wird und an deren Ausarbeitung mehrere Projektpartner im Rahmen von Expertengruppen mitgewirkt haben. Wir hoffen, dass die neue Strategie die Grundlage für die künftige Gesetzgebungsarbeit in diesem Bereich bilden wird“, so Kjeld.
