Von fliegenden Messstationen über Echtzeit-Aufklärung bei Rettungseinsätzen bis zur intelligenten Transportlösung für die letzte Meile: Drohnen werden heute bereits in vielen Anwendungen eingesetzt. Innovative Technologien und neue regulatorische Rahmenbedingungen bilden die Basis für einen zukünftigen kommerziellen Drohnenbetrieb in großem Maßstab.
Immer öfter sieht man sie am Himmel, hört das Surren ihrer kleinen Propeller: Drohnen erobern zunehmend neue Einsatzfelder. Leider richtet sich aktuell durch den Ukraine-Krieg die Aufmerksamkeit besonders auf den militärischen Einsatz, doch Drohnen werden heute schon in vielen Bereichen eingesetzt, wo sie das Leben vereinfachen und den Menschen bei zahlreichen Arbeiten erfolgreich unterstützen.
Vielfältige Einsatzgebiete
In der Land- und Forstwirtschaft, dem Energie- und Bausektor, der Meteorologie, bei der Vermessung der Erdoberfläche und sogar in der Archäologie haben sie sich fest etabliert. Mit speziellen Kameras ausgestattet, erstellen Drohnen Tageslichtaufnahmen oder Wärmebilder, zum Beispiel um Kältebrücken in Gebäuden zu identifizieren. Sie fliegen mit Messgeräten, um Außentemperatur, Luftdruck oder Luftfeuchtigkeit zu überwachen und sind mit Sensoren, Lasern, Infrarot-Scannern oder Radar ausgestattet. Aus der Vogelperspektive bieten sie Wartungsdienstleistungen und erfassen den Modernisierungsbedarf von Infrastruktur.
Lieferung per Drohne
Zunehmend etablieren sich Drohnen auch als zuverlässige Unterstützung von Lieferdiensten.
„Die Bereitschaft vieler Länder, die Beschränkungen für den Einsatz von Drohnen zu lockern oder schnell eine Ausnahmegenehmigung zu erteilen, hat dazu geführt, dass das Bewusstsein für die Vorteile, die Drohnen bei der Lieferung eines breiten Spektrums von Medikamenten und Gütern bieten können, gestiegen ist und sich beschleunigt hat, insbesondere in Gebieten, in denen es an Infrastruktur fehlt“, sagte Michael Blades, Vizepräsident Research, Aerospace & Defense Practice, bei Frost & Sullivan.
Das Beratungsunternehmen erwartet, dass der Markt für unbemannte Luftfahrzeuge bis 2025 schon 22,28 Milliarden US-Dollar umfassen wird. Beispiele für Logistikeinsätze von Drohnen gibt es inzwischen zahlreich: Wing, eine auf Drohnenlieferungen spezialisierte Tochtergesellschaft von Alphabet, meldete für das Jahr 2021 mehr als 140.000 Kundenlieferungen, was einer Steigerung von 600 Prozent gegenüber dem Jahr 2020 entspricht. Die Drohnen von Matternet fliegen seit mehr als vier Jahren in Zusammenarbeit mit der schweizerischen Post über Schweizer Städten, und zwar außerhalb der Sichtweite des Piloten.
Im November 2021 hat sich Walmart mit Zipline zusammengetan, um einen On-Demand-Lieferservice für Gesundheits- und Verbrauchsartikel in der Nähe des Hauptsitzes in Arkansas zu starten. Manna, ein autonomer Drohnenlieferdienst in Irland, der Kaffee und Lebensmittel ausliefert, hat nach eigenen Angaben bereits 65.000 Lieferflüge absolviert und plant eine Expansion in Europa.
430.700 Drohnen in Deutschland (2021) – 10 % kommerzielle Nutzung, 90 % private Nutzung
385.500 Drohnen wurden 2020 privat genutzt. 2019 waren es noch 455.000
45.200 Drohnen befinden sich 2020 in kommerziellem Gebrauch. 2019 waren es nur 19.000
Quelle: Drone Industry Insights
Autobahn für die Drohnen
Eine Herausforderung beim Einsatz von Drohnen ist, dass sie heute nicht ohne einen menschlichen Piloten geflogen werden dürfen, außer in seltenen Fällen, in denen ein Flugverbot für andere Luftfahrzeuge besteht. Eine Lösung sind fest installierte Korridore, in denen am Boden installierte Sensoren den Luftraum überwachen. Diese Sensoren können leistungsfähiger sein als an Bord von Drohnen installierte Systeme, da es für sie keine Einschränkungen hinsichtlich des Gewichts und des Energieverbrauchs gibt. Drohnen, die den Korridor benutzen, klinken sich einfach in das Sensornetz ein und werden von ihm zum Ziel geleitet – und vorbei an möglichen Hindernissen in der Luft. Die britische Regierung hat unlängst bekannt gegeben, dass sie grünes Licht für einen derartigen Drohnen-Korridor gegeben hat.
Das Projekt „Skyway“ soll in den nächsten zwei Jahren realisiert werden und den Luftraum über Reading, Oxford, Milton Keynes, Cambridge, Coventry und Rugby miteinander verbinden. Mit 265 Kilometern Länge wäre es das weltweit größte und längste Netz von „Drohnen-Autobahnen“. Die Drohnen sind dabei über Mobilfunk mit einem Leitsystem verbunden, über das sie ein besseres Situationsbewusstsein und taktische Anweisungen zur Kollisionsvermeidung erhalten. „Mobilfunkverbindungen und ein sicheres, robustes 4G- und 5G-Mobilfunknetz werden das schnelle Wachstum des Drohnenmarktes vorantreiben“, betont Dave Pankhurst, Director of Drones beim Projektpartner BT.
Integriert in den Luftraum
Um den Einsatz von Drohnen zu fördern, erhalten Drohnen in der Europäischen Union per Verordnung künftig ein eigenes Verkehrssystem: den U-Space. Mit U-Space-Gebieten können Drohnen sicher in den Luftraum integriert werden – auch im Zusammenspiel mit der bemannten Luftfahrt. Das ermöglicht einen regulären Einsatz von Drohnen, etwa in der Logistik, der Landwirtschaft, für die Versorgung schwer erreichbarer Gebiete oder den Transport von lebenswichtigem medizinischem Equipment. Wie U-Space-Gebiete in der Praxis funktionieren können, wurde im Realbetrieb im U-Space-Reallabor getestet, das die Firma Droniq und die Deutsche Flugsicherung (DFS) im Hamburger Hafen eingerichtet haben. Droniq lieferte dazu ein Verkehrsmanagementsystem für Drohnen, das UAS Traffic Management System (UTM), das neben einem kombinierten Luftlagebild aus bemannten und unbemannten Luftfahrzeugen weitere Funktionen zum sicheren und effizienten Drohnenbetrieb außerhalb der Sichtweite (BVLOS) bietet. Das System besteht aus einem System für die Bodensensorik und einem Transponder für die Ortung des Fluggeräts, das Hook-on-Device.
„Mit der Einführung von U-Spaces schlägt der Drohnenmarkt bald ein neues, spannendes Kapitel auf“, sagt Droniq-CEO Jan-Eric Putze. Und Arndt Schoenemann, Vorsitzender der DFS-Geschäftsführung, ergänzt: „Es ist wichtig, erste U-Spaces in die Tat umzusetzen, um die sichere Integration von Drohnen in den Luftraum voranzubringen. Die unbemannte Luftfahrt ist ein wichtiger Teil des künftigen Flugverkehrs, welcher sich auch in anderen Feldern immer autonomer gestalten wird.“
