Podcast "Digital leben" Sachsen-Anhalt fliegt auf Drohnen

Ein großer Mann mit Locken und Brille steht vor einer Betonwand.
Bildrechte: MDR/Viktoria Schackow

Auch in Sachsen-Anhalt steigen Drohnen in die Luft. In Zukunft sollen es sogar noch mehr werden. Vor allem zu Forschungszwecken sollen sie am Nationalen Drohnen-Erprobungszentrum in Cochstedt abheben. Dort wird zum Beispiel erforscht, ob Drohnen Medikamente oder Lebensmittel in den ländlichen Raum liefern können.

Sie gelten schon seit Jahren als der große Hype und es werden große Hoffnungen in sie gesetzt: Drohnen sollen den Straßenverkehr entlasten, sie sollen entlegene Gebiete erreichen, sie sollen Schädlinge auf Feldern bekämpfen, den Verkehr überwachen, bei Katastrophen helfen oder Hochsee-Windkrafträder inspizieren. Autonome Flugtaxis sollen gar Menschen transportieren – und weil sie als unbemannte Flugsysteme gelten, können auch sie als Drohnen bezeichnet werden.

Einige Drohnen-Projekte in Sachsen-Anhalt

  • Sachsen-Anhalts Polizei hat von Januar 2019 bis April 2020 ein Pilotprojekt mit unbemannten Luftfahrtsystemen gemacht. Die Ergebnisse sehen viel versprechend aus, werden gerade ausgewertet und sollen bald vorgestellt werden, ist aus dem Innenministerium zu hören.
  • In Zeitz und im Unstruttal retteten Naturschützer im Frühjahr Rehkitze per Drohne. Die Tiere sind im hohen Gras per Wärmebildkamera zu sehen. Weil sie sich bei Gefahr auf den Boden drücken, können sie so von den Fahrern von Mähmaschinen nicht gesehen werden und werden häufig getötet.
  • Der Stromnetzbetreiber Avacon testet Drohnen mit Kameras, um Strommasten zu inspizieren. So müssen die Freileitungs-Monteure erst dann einen Strommasten erklimmen, wenn sie wirklich einen Schaden entdecken. Außerdem muss der Strom erst abgestellt werden, wenn Monteure auf die Masten klettern. Beim Einsatz von Drohnen ist das nicht nötig.
  • Der Storchenhof Loburg schaut per Drohne in Storchennester, um herauszufinden, ob dort Küken sind.

Großes Drohnen-Potenzial in der Landwirtschaft

Eine Drohne fliegt über einem Feld.
Die Uni Halle untersucht mit einer Drohne auf einen Versuchsfeld, wie Weizenpflanzen am besten Dünger aufnehmen können. Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

In Sachsen-Anhalt sehen viele derzeit vor allem in der Landwirtschaft ein großes Potenzial für Drohnen. Zum Beispiel Kristin Schwabe von der "Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt". Sie hat im vergangenen Jahr einen Quadrocopter in einem Versuch zur biologischen Schädlingsbekämpfung in der Nähe von Bernburg eingesetzt, um den Maiszünsler zu bekämpfen. "Die GPS-gesteuerte Drohne hat Kugeln mit Schlupfwesten, den natürlichen Feinden des Schädlings, großflächig und punktgenau ausgesetzt", sagt Schwabe.

Diese Methode, die Feinde des Maiszünslers auszubringen, spare Zeit und Arbeitskraft. Und sie sei unabhängig vom Wachstum der Maispflanzen, weil weder Gerät noch Mensch die Pflanzen beschädigen würden. "Der größte Aufwand liegt aber darin, den genauen Termin für den Einsatz zu bestimmen." Deshalb führe der amtliche Pflanzenschutzdienst Sachsen-Anhalt ein Maiszünsler-Monitoring durch. In dem wird die exakte Entwicklung des Zünslers erfasst. 2020 hat die Landesanstalt keinen Versuch durchgeführt, weil sie kein Feld mit einem hohen Zünsler-Befall gefunden hat. "Dafür konnte die Hochschule Anhalt zum ersten Mal unsere Drohne testen", sagt Schwabe.

Sehr regelmäßig führt Laura Schmidt von der Uni Halle mit ihrer Drohne Versuche durch. Sie arbeitet am Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaft. Schmidt misst mit ihrer Drohne auf dem Uni-eigenen Feld, welche Weizenpflanzen den Dünger am besten aufnehmen – auf drei Quadratmeter genau. Es geht um die Stickstoffdüngung, sagt Schmidt: "Unser Ziel ist es, zu schauen, wie man Pflanzen züchten könnte, die den Dünger effizienter nutzen und wir so weniger düngen müssen." Das sei sehr komplex und die Drohne ein Werkzeug, um mehr Informationen von den Pflanzen vom Feld zu bekommen als es mit bloßen Auge möglich wäre.

Weizen-Ähren 6 min
Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Mit Drohnen in die Pflanzen schauen

Um ihre Drohne fliegen lassen zu dürfen, musste Schmidt einen eintägigen Lehrgang mit Prüfung machen: den Drohnenführerschein. Dabei muss sie die Drohne im Einsatz praktisch kaum steuern: "Zur Drohne gehört eine App. Darauf richten wir vor dem Flug einen Flugplan ein. Solange sie fliegt, muss ich schauen, dass kein Hubschrauber kommt oder sie das Signal verliert." Gestartet und gelandet wird per Knopfdruck. Den Rest erledigt die automatische Steuerung. Besonders wichtig für ihre Forschung sei aber, dass die Drohne sehr exakt fliegt. "Sie muss ganz regelmäßig ihre Flugbahn fliegen, immer auf derselben Höhe und im demselben Abstand zur vorherigen Bahn." Nur so entstehen optimal aufgelöste Bilder, die die Wissenschaftler auswerten können.

Bis zum Lufttaxi ist es noch ein weiter Weg

Richtig weit in die Drohnen-Zukunft schaut Daniel Sülberg. Er ist der kommissarischer Leiter des Nationalen Drohnen-Erprobungszentrums in Cochstedt. Das Erprobungszentrum gehört zum Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums (DLR) und die Ansiedlung am wirtschaftlich wenig glücklichen Flughafen Cochstedt sieht Sachsen-Anhalts Landesregierung als großen Erfolg an.

Ein gelbes Auto steht auf einem Asphaltfeld vor einem weißen Flughafengebäude mit blauen Fenstern
Der Flughafen Cochstedt: Hier ist das Nationale Drohnen-Erprobungszentrums des DLR angesiedelt. Bildrechte: MDR/Annette Schneider-Solis

Sülberg sagt, Drohnen würden in Zukunft immer selbständiger. Das sei auch eine Frage der Wirtschaftlichkeit: "Es würde sich kaum lohnen, wenn ein Mensch eine Drohne ständig im Blick haben müsste. Und man kann auch nicht so viele Piloten haben, wie man Lufttaxis betreiben will." Ein gutes Dutzend DLR-Institute forsche zu Urban Air Mobility, allgemein als Lufttaxis bekannt. "Dabei wird dann auch von human cargo gesprochen", sagt Sülberg und lacht. Menschen als Fracht in automatisch fliegenden Taxis. "Diese Autonomie ist das hehre Ziel der unbemannten Luftfahrt. Aber bis dahin ist es noch ein weiter Weg."

Natürlich sind Lufttaxis vor allem eine Transportalternative für Megacities wie Mexiko-Stadt oder Los Angeles, in denen Menschen auf ihren Arbeitswegen stundenlang im Stau stehen. Dort hätten Lufttaxis einen Vorteil gegenüber Bussen, Straßenbahnen oder U-Bahnen: "Als Infrastruktur benötigen Drohnen nur einen Hub zum Starten und Landen, es müssen keine Schienen verlegt, keine Tunnel oder Haltestellen gebaut werden", sagt Sülberg.

Deutschlands Drohnenforschung in Sachsen-Anhalt

Mit dem unbemannten Hubschrauber superArtis untersucht das DLR, wie schwere erreichbare Katastrophengebiete schnell, kostengünstig und sicher mit Hilfsgütern versorgt werden können.
Eine Art des Drohnen-Einsatzes, die das DLR untersucht: Wie sich schnell, kostengünstig und sicher Hilfsgüter in schwer erreichbare Katastrophengebiete transportieren lassen. Bildrechte: DLR (CC-BY 3.0)

Selbständig fliegende Drohnen könnten in Deutschland Pakete ausliefern und in Katastrophenfällen unterstützen: "Denkbar ist ja sogar, dass Drohnen Medikamente oder Lebensmittel in den ländlichen Raum transportieren oder dass Ärzte oder Pflegepersonal damit nach dem Rechten bei ihren Patienten auf den Dörfern schauen." All das würden die DLR-Institute in Cochstedt ausprobieren.

Dass derzeit aber kaum Drohnen über Cochstedt zu sehen sind, liegt daran, dass die Gebäude dort noch hergerichtet werden müssten: Kommunikations-, Überwachungs- und Vermessungstechnologie für die Forschung an Drohnen. "Wenn wir jetzt im Terminal sitzen und arbeiten, dann hallt es doch ein bisschen", sagt Sülberg und lacht. Natürlich könne man dort schon fliegen, aber für die richtige Entwicklung von unbemannten Luftfahrtsystemen sei Cochstedt noch nicht völlig fertig. Sülberg hat in Stuttgart Luft- und Raumfahrttechnik studiert, als Unternehmensberater gearbeitet und pendelt wöchentlich von Köln nach Cochstedt.

Was sind Drohnen

Die Bezeichnung Drohne stammt ursprünglich aus dem Militär. In der zivilen Luftfahrt wird deshalb offiziell von unbemannten Luftfahrtsystemen gesprochen. Häufig wird die englische Abkürzung UAC – unmanned aircraft systems – verwendet. Es darf also keine menschliche Besatzung an Bord einer Drohne sein. Sie wird autark von einem Computer oder per Fernsteuerung betrieben und navigiert. Schon in den 1960er Jahren hat das US-Militär mit Drohne experimentiert. Heute ist die kleinste Drohne so groß wie ein Zwei-Euro-Stück. Die größten können Spannweiten wie Passagierflugzeuge haben, mehr als 600 Kilogramm wiegen und mehr als 15 Kilometer hoch fliegen. Und es soll sogar Drohnen mit Hyperschall-Geschwindigkeit geben.

Drohnen und KI: eine Frage des Vertrauens

Blonder Mann in blauem Anzug spricht über eine Drohne vor ihm
Daniel Sülberg leitet das Drohnen-Erprobungszentrum des DLR in Cochstedt. Er hat in Stuttgart Luft- und Raumfahrttechnik studiert, als Unternehmensberater gearbeitet und pendelt wöchentlich von Köln nach Cochstedt – aber nicht mit dem Flugtaxi, sondern dem Zug. Bildrechte: MDR/Annette Schneider-Solis

Ist in Cochstedt alles abgeschlossen, soll das Gelände nicht nur dem DLR zur Verfügung stehen. Universitäten, Start-Ups und Unternehmen könnten dann in Cochstedt an Drohnen forschen. Und das DLR selbst kann zum Beispiel sein ALAADy-Projekt in die Luft bringen: Eine bis zu 500 Kilogramm schwere Drohne – ein Tragschrauber, der bis zu 200 Kilogramm Ladung transportieren kann.

Was Sülberg aber vor allem umtreibt: die Akzeptanz der Drohnen. Denn sobald sie mit Hilfe von Technologien der künstlichen Intelligenz autonom fliegen können, müssten die Menschen Drohnen vertrauen. "Denn je komplexer die werden, desto weniger automatisiert kann man es im Prinzip machen." Aber wie lässt sich nachweisen, dass eine Drohne, die mit KI-Methoden gesteuert wird, auch sicher ist? Wenn eine Gesellschaft diese Technologie nicht akzeptiere, kann man sie nicht benutzen, sagt Sülberg. "Aber genau dafür bietet das Erprobungszentrum in Cochstedt eine gut Chance." Denn auch an solchen vermeintlich "weichen" Themen arbeiten zum Beispiel DLR-Forscher in Braunschweig.

Die Zukunft von Drohnen

Und weil ein wichtiges Standbein des DLR natürlich auch die Raumfahrt ist, könnten unbemannte Luftfahrtsysteme genutzt werden, um Raumfahrt-Konzepte vorab zu überprüfen. "Es startet auch gerade interessantes Projekt bei uns: hochfliegende Plattformen, die vielleicht teure Raumfahrt-Lösungen wie Satelliten teilweise ersetzen könnten", sagt Sülberg. Und wer weiß: Vielleicht wird auch einmal eine Drohe auf den Mars ausgesetzt, die in Cochstedt erprobt wurde. Bis dahin muss aber noch das größte Problem geklärt werden: die Länge der Flugzeit.

Laura Schmidt von der Uni Halle kann ihr Weizenfeld mit einer Akkuladung zum Beispiel maximal 23 Minuten lang abfotografieren. Für professionelle Anwendungen in der echten Landwirtschaft mit großen Feldern reicht das kaum. Und auch wenn Flugtaxis eine Reichweite von 30 bis 50 Kilometer haben sollen, ist noch eine Menge Forschung nötig. "Da geht es um Energiedichte, um seltene Erden, um Brennstoffzellen und die Frage, ob sich genügend Solarenergie in elektrische Energie umwandeln lässt, um überhaupt abzuheben", sagt Daniel Sülberg von DLR in Cochstedt. Genug zu tun also für die Drohnen-Experten in Sachsen-Anhalt.

Quelle: MDR/mar

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