Es war im vergangenen März, da bekam der Pilot einer Boeing 777 von Alitalia einen gewaltigen Schreck. Mitten im Landeanflug auf den John F. Kennedy International Airport in New York sah er vor sich plötzlich eine kleine Drohne herumfliegen – nur wenige hundert Meter vom Flugzeug entfernt. Zum Crash kam es glücklicherweise nicht. Trotzdem wurde der Vorfall vom FBI untersucht.
Spezielle Regeln
Das Beispiel zeigt, dass Drohnen eine Gefahr für die Luftfahrt sein können. Denn sie werden vom Boden aus gesteuert, via Funk von einem Operateur. Der hat keine volle Übersicht über den Himmel vor der Drohne: Er sieht nicht, was auf ihn zukommt, weil die Drohne vorne keine «Augen» hat.
Deshalb gelten für Drohnen spezielle Regeln. In der Schweiz dürfen kleine Drohnen nur so weit fliegen, dass der Operateur sie vom Boden aus noch sehen kann. Das Militär wiederum darf seine grösseren Aufklärungsdrohnen unter normalen Bedingungen nur mit Begleitflugzeug fliegen lassen.
Diese Sonderstellung der Drohnen könnte sich bald ändern. Ingenieure rund um die Welt arbeiten an einer neuen Anti-Crash-Technik, in der Fachsprache unter dem Schlagwort «Sense & Avoid» bekannt ist. Sie soll Drohnen genauso sicher machen wie bemannte Flugzeuge. Die Idee ist, die unbemannten Fluggeräte mit Sensoren auszustatten, damit sie andere Flugkörper früh genug entdecken können. Ausserdem sollen die Drohnen Hindernissen selbständig ausweichen.
Kameras statt Augen
An einem solchen System arbeitet zurzeit auch die Armasuisse, die für die Schweizer Armee Rüstungsgüter beschafft. Die Ingenieure haben ein normales Kleinflugzeug mit zusätzlichen optischen Kameras ausgerüstet. Man hätte auch Radargeräte einbauen können. Doch diese Technik sei nicht so präzise, sie sei teuer und schwer, sagt Roland Ledermann, der das Armasuisse-Projekt leitet. Daher setzt er auf Kameras als künstliche Augen.
Das System ist bereits soweit entwickelt, dass es am Himmel erprobt weren kann. Die Ingenieure lassen dazu vor der Drohne ein normales Flugzeug fliegen, auf einem genau vorbestimmten Kurs. Die Drohne fliegt hinterher und versucht, mit ihren Kameras das Flugzeug zu entdecken. Das sei gar nicht so leicht, sagt Ledermann. Denn am Himmel bewegen sich auch Wolken, und das Sonnenlicht blendet.
Das muss das System automatisch erkennen; das heisst: der Computer, der im Bauch der Drohne sitzt. Er sortiert die Daten und schickt dann nur die wichtigsten Informationen zur Erde hinunter – damit die Funkverbindung nicht überlastet wird. Der Operateur am Boden sieht also bloss einen Teil der Information, ähnlich wie auf einem Radar. «Er sieht keinen Video-Livestream, sondern eine Anzeige, wo Hindernisse als kleine Punkte dargestellt werden», sagt Ledermann.
Die Drohne als Partner
Der Drohnenpilot sollte Hindernissen mit dem neuen System besser ausweichen können. Darum geht es bei den ersten Tests der Armasuisse. Später soll die Drohne dann sogar selbständig ausweichen. Dazu werden ihr Ausweichmanöver einprogrammiert. «Das Ziel ist, dass die Drohnen im Luftraum partnerschaftlich reagieren», sagt Thomas Schwarz, der die Testdrohnen der Armasuisse vom Boden aus steuert.
Die Drohne als Partner: So sehen das die Ingenieure. Sie arbeiten mit Hochdruck an ihrem Anti-Crash-System, so wie viele andere Forscher weltweit auch. Die europäische Verteidigungsagentur finanziert zum Beispiel das Mammutprojekt Midcas («Mid Air Collision Avoidance System»). Die Resultate sollen nächstes Jahr vorliegen.
Auch die Armasuisse will bis dahin erste Resultate liefern. Das Ziel ist, dass die nächsten Schweizer Aufklärungsdrohnen bereits mit der neuen Technik fliegen. Es handelt sich um sechs neue Geräte für Grenzschutz, Polizei und andere Überwachungsaufgaben. Stimmt das Parlament dem Kauf zu, könnten diese Drohnen gegen Ende 2018 ausgeliefert werden. Bis dahin sollte der Kollisionsschutz einsatzbereit sein.
Das Militär als Pionier
Für die neue Technik interessiert sich auch das Bundesamt für Zivilluftfahrt (Bazl). Das sagt Sprecher Urs Holderegger. Das Bazl muss die Armee-Drohnen zwar nicht prüfen, bevor sie im Schweizer Luftraum fliegen dürfen. Denn die Armasuisse ist in diesem Bereich ihre eigene Regulierungsbehörde. Aber Drohnen seien ein Wachstumsmarkt, auch für zivile Anwendungen, so Holderegger.
Zum Beispiel bei der Verkehrsüberwachung, dem Katastrophenschutz oder in der Kartografie. Darum wollen die Behörden die Drohnen in den zivilen Luftraum eingliedern, sobald sie gleich gut reagieren können wie die Piloten an Bord. «Die vollständige Integration wird wohl irgendwann Ende der 2020er-Jahre erfolgen», sagt Holderegger. Es scheint also nur eine Frage der Zeit, bis Drohnen frei am Himmel herumfliegen dürfen.
