Autonomes Fliegen Vom Doppeldecker zur Drohne: Kamenzer tüfteln an der Zukunft

In Kamenz beginnt das vor etwa zwei Jahren gegründete Kompetenzzentrum für autonomes und elektrisches Fliegen abzuheben. Erste Projekte starten durch bzw. sind oder werden realisiert. Im Mittelpunkt der Forschung des Netzwerkes 3D-AERO stehen praktische Anwendungen für unbemannte Drohnen, beispielsweise für die Land- und Forstwirtschaft sowie Einsatzkräfte.

Doppeldecker vor Hangars
Nicht nur der Doppeldecker hebt in Kamenz ab, sondern immer häufiger auch autonom fliegende Drohnen. Bildrechte: Uwe Walter

Es ist eine verrückte Truppe, die sich vor zwei Jahren in Kamenz im Verein 3D-AERO zusammengefunden hat, um sich mit dem autonomen Fliegen zu beschäftigen. Damals sicher noch von einigen Oberlausitzern belächelt, sind oder werden jetzt einige Idee bereits realisiert.

Entwurf Vertiport-Gebäude
Fast alle ihrer Ideen versuchen die Kamenzer in die Realität umzusetzen. Hier ein sogenannter Vertiport, ein Start- und Landeplatz für autonom fliegende Drohnen. Bildrechte: 3D-AERO e.V. Kamenz

Andreas Schuhmann ist nicht nur der Vizechef von 3D-AERO, sondern als Experte für Antriebe gehört er auch dem wissenschaftlichen Beirat des Vereins an. Kamenz ist für ihn der ideale Standort, um neue Dinge im Flugwesen auszuprobieren.

Landläufig denkt man ja, Drohnen, das kann jeder! Doch wir setzen hier andere Maßstäbe. Unser Ziel sind Drohnen mit einer Start- und Landemasse von mehr als einer Tonne. Da ist man schnell bei einem Rotordurchmesser von zwölf Metern. Dabei soll die Drohne alle ihre Aufgaben selbstständig erledigen, also autonom starten, fliegen und landen.

Andreas Schumann 3D-AERO e.V.

Vom autonomen Fliegen sind die Kamenzer noch weit entfernt. Zusammen mit einem Agrarbetrieb bei Hoyerswerda testen sie aber ein Drohne, die bei der Bestellung der Felder helfen soll. Nachdem ein Pilot die Drohne gestartet hat, surrt die Maschine in vorgeschriebenen Rastern selbstständig über das Feld.

Eine Drohne am Himmel.
Kamenzer testen Drohnen, die bei der Bewirtschaftung von Feldern helfen sollen. Bildrechte: Uwe Walter

"Mit einer Drohne ist man dann also ganz schnell an jedem Punkt des Feldes und kann genau gucken, ob die Aussaat gleichmäßg aufgegangen ist, ob sich Schädlinge ausbreiten oder Wildschweine gewütet haben", erklärt Andreas Schuhmann. Später könnten Drohnen bei der Aussaat oder beim Düngen die schweren Traktoren ersetzen.

Drohnen können der Feuerwehr helfen

Andreas Schumann steht an einem großen Rapsfeld unweit von Kamenz mit Florian Helms. Der Student hat eine professionelle Drohne startklar gemacht und hebt ab in Richtung Kiefernwald.

Ein junger Mann steuert eine Drohne über ein Rapsfeld.
Diese Drohne kann dank ihrer neu entwickelten Sensoren Schwelbrände aufspüren. Eine große Hilfe für Feuerwehrleute. Bildrechte: Uwe Walter

Am Rumpf trägt die Flugmaschine nicht nur eine Kamera, sondern auch neu entwickelte Sensoren. Sie messen den Gehalt von Gasen in der Luft, unter anderem von Kohlenstoffmonoxid sowie Kohlendioxid.

Kohlenstoffmonoxid - Kohlenstoffdioxid: Kohlenstoffmonoxid - CO- ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Das giftige Gas entsteht bei der unvollständigen Verbrennung mit unzureichender Sauerstoffzufuhr und ist farb- und geruchslos.

Kohlenstoffdioxid - CO₂ - besteht ebenfalls aus Kohlenstoff und Sauerstoff und entsteht meist bei Verbrennungsvorgängen u.a. in Motoren bzw. in der Industrie.

Mit Hilfe dieser Gase ist es möglich Brände zu entdecken, erklärt Florian Helms. Gerade Schwelbrände im Waldboden sind im Sommer ein großes Problem.

Diese Brände, die noch nicht sichtbar sind, werden von den empfindlichen Sensoren der Drohne erfasst. Somit können gezielte Löschmaßnahmen eingeleitet werden, bevor der Brand sich weiterentwickelt und ein wirkliches Feuer, also ein großer Waldbrand entsteht.

Florian Helms Student
Ein junger Mann montiert eine Drohne.
Florian Helms ermittelt die Zusammensetzung von Gasen mithilfe von Drohnen. Damit können Schwelbrände schneller erfasst werden. Bildrechte: Uwe Walter

Die Sensoren helfen natürlich nicht nur bei der Prävention, sondern auch bei der Absicherung nach einem Feuer. Beispielsweise kann die Drohne auch Glutnester aufspüren, ohne dass sich Feuerwehrleute in Gefahr begeben müssen.

 Drohne mit Sensortechnik
Die Kamenzer experimentieren zum Teil mit selbst entwickelten Sensoren für Drohnen. Bildrechte: Uwe Walter

Bereits im nächsten Monat wollen die Kamenzer Drohnenspezialisten mit der Feuerwehr in Bischofswerda durchstarten, um die Praxistauglichkeit eines Flugapparates samt Sensortechnik zu testen, auch im Ernstfall. Florian Helms arbeitet im Rahmen seiner Diplomarbeit mit dem Netzwerk 3D-AERO eng zusammen. Auf dem Flugplatz in Kamenz betreibt der Verein nicht nur das Kompetenzzentrum für autonomes Fliegen, sondern treibt es im wahrsten Sinne des Wortes voran.

5G für superschnelle Datenübertragung

Das autonome Fliegen steht derzeit noch vor einem großen Problem. Beim Fliegen von Drohnen müssen große Daten per Funk in Echtzeit übertragen oder empfangen werden. Bislang ist dazu nur das 5G-Netz in der Lage. Deshalb hat das Kompetenzzentrum auf dem Verkehrslandeplatz in Kamenz zusammen mit der TU Dresden ein 5G-Netz samt Mobilfunkmast installiert. Weiterhin entstand auf dem Gelände in nur 20 Monaten von Antrag bis zur Fertigstellung ein Hangar für Drohnen.

Kleinflugzeuge stehen in einer Halle.
Bislang sah ein Hangar in Kamenz so aus. In einer nagelneuen Halle in unmittelbarer Nachbarschaft starten Drohnen in die Zukunft. Bildrechte: Uwe Walter

Es ist der erste Hangar in Deutschland, in dem die Drohnen auch innen fliegen dürfen. "Um künftig Drohnenschwärme zu beherrschen, benötigen wir diese Testmöglichkeit", erklärt Andreas Schuhmann.

Ein sehr deutliches Anwendungsgebiet der Drohen ist ja der Bereich Roboting. Das heißt also die Kombination von fliegenden Systemen mit am Boden operierenden Systemen. Und das wird alles hier am Hangar in Kamenz getestet und erprobt.

Andreas Schumann 3D-AERO e.V.

Der Kamenzer Verein hat ein Netzwerk mit Partnern in sechs Bundesländern aufgebaut. In München wird beispielsweise an Wasserstoff-Antrieben für Drohnen geforscht, die TU Dresden und die BTU in Senftenberg und Cottbus sind ebenfalls Partner.

Nachwuchs im Blick


Damit das Projekt in Kamenz langfristig eine Bruchlandung vermeidet, ist auch der Nachwuchs aus der Region gefordert. Deshalb rührt sogar das Bautzener Landratsamt die Werbetrommel für das Kompetenzzentrum, beispielsweise in Schulen oder beim Berufetag.

Industriedrohnenführer finde ich ein ganz spannendes Feld. Das geht vom Begutachten von Hausdächern, über Landwirtschaft bis hin zur Waldbewirtschaftung. Alles im Bereich Drohnen und autonomes Fliegen sind Berufe mit Zukunft, die wir gerne den Schülern vorführen.

Andrea Prager Landratsamt Bautzen
Eine Frau steht vor einem Plakat zum autonomen Fliegen.
Andrea Prager Bildrechte: Uwe Walter

Mehrere Schülerpraktika konnte das Landratsamt bereits vermitteln. Im Mai will der agile Verein eine Arbeitsgruppe am Gymnasium in Bischofswerda gründen, um seinen Nachwuchs zu sichern. In Kamenz startet 3D-AERO ein weiteres Projekt für die Zukunft. "Ab Mai bilden wir hier am Flugplatz Kamenz regelmäßig professionelle Drohnenpiloten aus", sagt Peter Pfeifer vom Verein. Fünf Männer und eine Frau werden die Ausbildung beginnen und nach einem viertel Jahr mit einer Prüfung abschließen. Doch nicht die Ausbildung, sondern vielmehr die AERO 22 haben die Macher aus Kamenz bis Sonntag im Blick.

Blick von oben auf den Entwurf eines Vertiports.
Der Blick von oben auf den Entwurf eines Vertiports. So ein Landeplatz für Drohnen soll nicht nur in Kamenz entstehen. Bildrechte: 3D-AERO e.V. Kamenz

Deutschlandpremiere in Friedrichshafen

Ab Mittwoch wollen sie auf der internationale Fachmesse für allgemeine Luftfahrt in Friedichshafen ihren Vertiport vorstellen. "Eine Deutschlandpremiere", meint Peter Pfeifer. Wahrscheinlich werden die Kamenzer Entwürfe für Aufsehen sorgen, denn bislang steckt das einzig ähnliche Vorhaben in Italien ebenfalls noch in den Kinderschuhen. Ein Vertiport ist ein sogenannter "vertikaler Verkehrsflughafen".

Blick auf den Entwurf eines Vertiports
Der Vertiport ist ein vertikaler Verkehrsflughafen, für Drohnen mit einer Start- oder Landemasse von mehr als einer Tonne. Lufttaxis gehören beispielsweise dazu. Bildrechte: 3D-AERO e.V. Kamenz

Vertikaler Verkehrsflughafen - Vertiport: Wo landet eine größere Transport- oder Taxi-Drohne? Dafür soll es Gebäude geben, die als Vertiport bezeichnet werden. Diese Gebäude haben eine spezielle Infrastruktur, das heißt die Ausstattung ist an die besonderen Bedürfnisse von Drohnen angepasst. Sie ähneln einem Landeplatz für Hubschrauber auf Krankenhäusern. Dazu kommen Wartemöglichkeiten für Passagiere, Umschlagräume bzw. Be- und Entladeeinrichtungen für Transporter. Weiterhin gibt es Technik-, Kontroll- und möglicherweise sogar Wartungsräume für die Flugapparate. Es kommt auf die Größe der Vertiports an und auf die Größe der Drohnen und ihre Aufgaben in dieser Region. Wahrscheinlich ist, dass in den nächsten Jahren ein Netz von Vertiports gebaut werden muss, um den kommerziellen Flugverkehr von Drohnen zu ermöglichen. In Kamenz auf dem Verkehrslandeplatz ist ein Vertiport angedacht. In Italien gibt es ebenfalls erste Entwürfe und Pläne für diese sogenannten vertikalen Flughäfen.

Die Kamenzer hoffen, dass sie auf der internationalen Fachmesse punkten können und am Sonntag nicht nur mit neuen Partnern, sondern vielleicht auch mit Aufträgen zurück in die Oberlausitz kommen.

Noch wird das Zentrum ehrenamtlich geführt, aber künftig soll es professionell betrieben werden. Deshalb setzt Florian Helms auf das Kompetenzzentrum für autonomes Fliegen in Kamenz. Der Student will nämlich nach seinem erfolgreichen Diplom in seiner Heimatstadt arbeiten und Geld verdienen.

Zwei Männer schauen auf ein Display.
Florian Helms bekommt bei seiner Diplomarbeit zum Einsatz von Drohnen viel Unterstützung vom Kamenzer Verein 3D-AERO - hier mit Andreas Schuhmann bei der Sichtung von Sensordaten. Bildrechte: Uwe Walter

Dieses Thema im Programm: MDR SACHSEN | Regionalreport Studio Bautzen | 20. April 2022 | 16:30 Uhr

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