Schnell, stabil und wendig: Die in Pforzheim entwickelte Spezialdrohne soll illegal fliegende Drohnen einfangen können. Fotos: Euroavionics

Projekt „Falke“

Pforzheimer Abfang-Drohne soll Flughäfen sicherer machen

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Immer wieder sorgen Drohnen im Luftverkehr für Gefahr. Ein Unternehmen aus Pforzheim entwickelt jetzt ein intelligentes Abfangsystem: Der künstliche „Falke“ soll solche Drohnen einfangen.

Es war ein kurzer Schreckensmoment für den erfahrenen Piloten: Ein sogenannter Quadrokopter, ein Fluggerät mit vier Rotoren, das in 1.000 Meter Höhe und damit weit über der erlaubten Grenze in der Luft still stand. „Ich flog in meinem Kleinflugzeug einfach weiter“, erinnert sich Felix Gottwald an seine zweite Drohnen-Begegnung binnen eines Jahres.

Gefährliche Begegnung im Himmel

„Da die Fenster der Cessna nicht geschützt sind, hätte der Apparat mich bei einer Kollision am Kopf treffen können, sicher mit tödlichen Folgen“, sagt im Gespräch mit den BNN der 33-jährige Dresdner, der beruflich Frachtflugzeuge von Frankfurt aus steuert. Er hatte im vergangenen September die Flugsicherung nicht über den Vorfall informiert. „Es bringt nichts“, sagt Gottwald.

Unvorsichtige oder kriminelle Drohnenflieger, die andere Teilnehmer des Luftverkehrs gefährden, lassen sich nur mühsam ermitteln. Noch seltener sind Festnahmen auf frischer Tat. Das hört man häufig von Piloten und Branchen- Experten, die sich in einer weiteren Diagnose einig sind: Es sei nur eine Frage der Zeit, bis eine Katastrophe geschehe, wenn eine „wilde“ Drohne in ein Passagierflugzeug rase oder einen Rettungshubschrauber zum Absturz bringe. Die Gefahr ist besonders groß in der Umgebung von Verkehrsflughäfen.

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Seit Jahresbeginn mehr als 25 Drohnensichtungen an Flughäfen

Laut Gesetz sind Drohnenflüge in der Nähe von Start- und Landebahnen verboten, hier muss ein Abstand von mindestens 1,5 Kilometern eingehalten werden. Die Deutsche Flugsicherung (DFS) zählte jedoch in den ersten vier Monaten 2020 in diesem Bereich 25 Sichtungen von unbekannten Drohnen – acht mehr als im gleichen Zeitraum des Vorjahres.

Es wird zudem angenommen, dass dies nur die Spitze des Eisbergs ist, da viele Vorfälle mit den sogenannten Unbemannten Flugsystemen (Unmanned Aircraft Systems, UAS) nicht beobachtet oder gemeldet werden. Um die Flughäfen sicherer zu machen, wird in Deutschland jetzt eine neue Technologie der Drohnenabwehr entwickelt, die bald weitgehend ohne menschliche Einmischung auskommen soll.

Jägerdrohne schießt mit Netzen

Dieses Video würde den Fans der Comic-Figur Spiderman wohl helle Freude bereiten: Eine weiße Drohne mit sechs Rotoren nähert sich flink einem roten Flugkörper und feuert ein Fangnetz heraus, welches die zweite Drohne schnell umhüllt. Dann wird das Zielobjekt in der Luft abgeschleppt. Fragt man Sven Bogner, wie schnell oder wie hoch seine Jägerdrohne fliegen kann, wird der gesprächige Chef der Pforzheimer Firma Euroavionics wortkarg.

Hier geht es um eine Spitzentechnologie, die sich mit der weltweiten Konkurrenz locker messen kann. Nur so viel verrät Bogner: „Die Drohne ist schnell, wendig, und sie steht selbst bei stärkerem Wind stabil in der Luft, was eine hohe Zielsicherheit ermöglicht.“ Diese Eigenschaften qualifizieren Euroavionics für das bundesweit einmalige Projekt „Falke“, das noch bis 2022 mit zwei Millionen Euro vom Bundesverkehrsministerium gefördert wird.

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Künstliche Intelligenz soll Eindringlinge erkennen

Dies ist die Zukunftsvision: Eine unbekannte Drohne taucht in der Kontrollzone eines Flughafens auf. Das automatische Überwachungssystem schlägt Alarm, die Künstliche Intelligenz (KI) trifft schnell die Einschätzung, welche Gefahr der Eindringling darstellt und wie sie neutralisiert werden soll. „Man kann zum Beispiel versuchen, die Funksignale der Drohne zu stören oder ihre Steuerung zu übernehmen“, erklärt Sven Bogner. „Geht das alles nicht, können wir hinfliegen und sie abfangen.“

Was so einfach klingt, ist in der Realität eine komplexe Aufgabe, die viel Entwicklungsarbeit benötigt. Denn die KI muss nicht nur eine Drohne jederzeit sicher entdecken können – also bei Tag und Nacht, schlechtem Wetter und auch wenn sie leise ist und autonom fliegt. Das System muss zudem ein UAS von einem großen Vogel sicher unterscheiden, seine wahrscheinliche Flugbahn berechnen und die möglichen Abfangpunkte für die eigene Gegendrohne bestimmen.

„Wir sind in der Verteidigung, nicht im Angriff“

Diese soll bei Bedarf selbstständig entscheiden können, ob und wann ihre Netzwerfer ausgelöst werden. „Wir sind in der Verteidigung, nicht im Angriff“, stellt Bogner klar. „Es ist nicht erlaubt, in der Gegend einfach herumzuschießen. Und deshalb wird die ,böse‘ Drohne nicht zerstört, sondern nur abgeschleppt und woanders untersucht“. Er nennt noch ein weiteres Beispiel: „Wenn eine Drohne mit einer Bombe in ein Stadion fliegt, kann ich sie nicht explodieren lassen, weil dann viele Menschen sterben würden. Es ist besser, sie einzufangen und zu einem Bombencontainer zu bringen.“

Euroavionics ist kein Neuling im Bereich UAE-Abwehr. Die Pforzheimer haben bereits das Münchner Oktoberfest sowie einige europäische Flughäfen überwacht und dabei „harmlose“ Drohnen neutralisiert. Konkretere Angaben macht die Firma nicht. Für das Projekt „Falke“ liefert das mittelständische Unternehmen mit 110 Mitarbeitern einen weiter entwickelten Prototypen seiner Abfangdrohne und beteiligt sich im Verbund mit der Mutterfirma Hensoldt an der Entwicklung der KI-Steuerung.

Akkus sichern momentan 40 Minuten Flugzeit

Laut Bogner muss die neue Technologie noch einige große Hürden nehmen, ehe sie von der Bundespolizei erstmals am Flughafen Hamburg getestet werden kann. Es gehe etwa darum, die Leistungsfähigkeit der Drohnen-Akkus zu steigern, die momentan 40 Flugminuten sichern. Eine große Herausforderung sei die Zertifizierung der Technik für den Flughafengebrauch. „Ein Ausfall des Systems in Bereich, wo viele Flugzeuge fliegen, könnte zu einer Katastrophe führen“, sagt der Firmenchef. „Deshalb muss sie 100-prozentig sicher sein“.

Die Bundesregierung gibt die geschätzten Kosten für die Stationierung einer modernen Drohnen-Abwehr an einem Flughafen mit 30 Millionen Euro an. Laut dem Bundesverkehrsministerium soll die Bundespolizei in Zukunft solche Systeme an 14 internationalen Flughäfen in Deutschland betreiben. Experten wie Max Scheck sehen das Drohnen-Problem damit aber noch nicht gelöst.

„Der kommerzielle Betrieb von autonom fliegenden Systemen nimmt zu. Sie gefährden oft Kleinflugzeuge im unteren Luftraum, aber auch die Polizei- und Rettungshubschrauber, die dort fliegen müssen“, warnt der Kapitän eines Airbus A320, der in der Pilotenvereinigung Cockpit die Drohnen-Arbeitsgruppe „UAS+“ leitet.

Gesetzgebung in der Luftfahrt ist zu langsam

Scheck vergleicht die Situation in der Luftfahrt mit dem Internet-Boom vor 20 Jahren: „Keiner will die Technologie ausbremsen. Aber es kann negative Entwicklungen geben, wenn die Sicherheitsmechanismen hinterherhecheln“. Laut Scheck dauert der Generationenwechsel bei Fluggeräten derzeit etwa fünf Jahre, während ein Luftfahrt-Gesetz im Schnitt sieben Jahre braucht.

Er schlägt deswegen vor, den Regulierungsprozess durch neue, risikobasierte Standards effizienter zu machen: „Die großen Hochleistungsdrohnen sollten die Zertifizierung der bemannten Luftfahrt erfüllen. Aber es wäre absurd, dasselbe für eine sauber programmierte Drohne eines Bauern zu verlangen, der damit nur sein Feld bestäuben will.“

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Beschwerde bei der Polizei mithilfe der App

Für Scheck führt dennoch an einer elektronischen Registrierungspflicht für UAS kein Weg vorbei. „Wenn ich mich als Privatmensch von einem solchen Gerät bedroht fühle, müsste ich mein Handy zum Himmel richten können – und eine App könnte mir Auskunft geben, ob das Ding dort fliegen darf“, sagt er. Wenn nicht, müsste der Beobachter es über die App an die Polizei melden können.

Auch Scheck ist im Himmel schon mehreren Drohnen begegnet. „Es ist viel Glück im Spiel, dass bislang nichts passiert ist. Wenn wir aber nichts tun, wird es Unglücke geben“, ist er überzeugt.

Die Deutsche Flugsicherung schätzt, dass in Deutschland bis Ende 2020 etwa 1,2 Millionen Drohnen privat und kommerziell fliegen werden. Ihr Einsatz wurde 2017 geregelt. Generell gilt, dass Drohnen nur in Sichtweite und maximal 100 Meter hoch steigen dürfen; für alles darüber hinaus braucht man eine behördliche Ausnahmeerlaubnis. Ferner ist das Gewicht wichtig. Drohnen ab 0,25 Kilogramm brauchen eine Plakette mit Daten des Besitzers. Ab zwei Kilogramm muss zusätzlich ein Nachweis bestimmter Kenntnisse (Drohnen-Führerschein) erbracht werden. Mehr als fünf Kilogramm schwere Drohnen brauchen eine Aufstiegserlaubnis der Behörden. Verboten sind Flüge etwa über Menschenansammlungen, Gefängnissen, Militäranlagen, Parlamentsgebäuden, Industrieanlagen, Autobahnen, und Wohngrundstücken. Unerlaubte Drohnenflüge im Nahbereich von Flughäfen gelten als gefährlicher Eingriff in den Luftverkehr und werden mit Freiheitsstrafen bis zu zehn Jahren geahndet.