Mit dem Inkrafttreten der U-Raum-Verordnung im vergangenen Monat wurde ein großer Schritt in der sich rasch entwickelnden Drohnenbranche getan. Aber ist U-Space die Einheitslösung, die diese Branche braucht? Für mich lautet die kurzfristige Antwort “Nein”. Es gibt noch viele Herausforderungen, die bewältigt werden müssen, bevor wir Drohnen in großem Maßstab einsetzen und die damit verbundenen wirtschaftlichen und sozialen Vorteile nutzen können. Lassen Sie mich einige davon hervorheben.
1. Harmonisierte Vorschriften
Mit der Einführung der Vorschriften der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) für unbemannte Flugsysteme (Unmanned Aircraft Systems, UAS) am 31. Dezember 2020 sollten die Drohnenvorschriften in der gesamten Europäischen Union harmonisiert werden, um es Unternehmen zu erleichtern, Drohnen in ihre Arbeitsabläufe einzubinden. Und obwohl ich ein großer Fan der EASA-Vorschriften bin, wurden diese Ziele noch nicht erreicht.
Der EASA-Rahmen hat den Betrieb von UAS in die Kategorien offen, spezifisch und zertifiziert unterteilt. Diese Einteilung bietet einen guten Ansatz, bei dem der Betrieb mit geringem Risiko in der offenen Kategorie mit klaren Regeln und Beschränkungen und der Betrieb mit hohem Risiko in der zertifizierten Kategorie mit ähnlichen Vorschriften wie für bemannte Luftfahrzeuge und klaren Anforderungen und Beschränkungen erfolgt. Das Problem liegt in der spezifischen Kategorie, in der der Betrieb von UAS mit dem größten erwarteten sozialen und wirtschaftlichen Nutzen stattfindet.
Innerhalb dieser Kategorie wurde die spezifische Risikobewertung für den Flugbetrieb (SORA) eingeführt, um das Risiko einer bestimmten Art von Flugbetrieb zu bewerten und die Anforderungen an Piloten, Luftfahrzeuge und Organisationen für einen sicheren Flugbetrieb festzulegen. Obwohl SORA ein großartiges Instrument ist, ist es für Unternehmen, die keine Erfahrung in der Luftfahrtindustrie oder anderen Hochrisikobranchen haben, kompliziert zu handhaben, und es befindet sich noch in der Entwicklung, da viele Normen und empfohlene Verfahren fehlen.
Das Fehlen dieser Normen und empfohlenen Praktiken führt zu einer Vielzahl von Auslegungen durch die europäischen Zivilluftfahrtbehörden (CAA). Dies beginnt mit dem erforderlichen Inhalt des Betriebskonzepts (ConOps) und erstreckt sich auf die Auslegung der Risikoklasse am Boden (ein Hafen in Belgien gilt als besiedeltes Gebiet, während er in den Niederlanden nur dünn besiedelt ist), die Einstufung der Risikoklasse in der Luft (was ist ein atypischer Luftraum?), die erforderlichen Abhilfemaßnahmen zur Verringerung der ARC für BVLOS-Operationen (jenseits der Sichtlinie) und die Anforderungen an die Eindämmung, um zu verhindern, dass Drohnen in den angrenzenden Luftraum oder in Bodenbereiche eindringen.
Diese Grauzonen erschweren es den Betreibern von UAS, SORA “korrekt” anzuwenden, und den Zivilluftfahrtbehörden, den Betrieb auf einheitliche und effiziente Weise zu genehmigen, was zu langen Bearbeitungszeiten für Betriebsgenehmigungen führt. Dieses Problem betrifft auch das Verfahren zur Erlangung grenzüberschreitender Genehmigungen. Ziel der EASA-Verordnungen war es, gleiche Bedingungen für den Drohnenbetrieb in Europa zu schaffen, damit die Betreiber ihren Betrieb in allen Mitgliedstaaten problemlos durchführen können. Dies entspricht jedoch nicht der Realität, da die Betreiber von UAS, die eine grenzüberschreitende Genehmigung beantragen, mit denselben Problemen konfrontiert sind, da die einzelnen Zivilluftfahrtbehörden unterschiedliche Auslegungen vornehmen, was dazu führt, dass der Betrieb aufgrund hoher Kosten verzögert oder abgesagt wird (d. h. es ist billiger, einen “Einheimischen” einzustellen).
2. Lizenzen und Bescheinigungen
Die Einführung der Drohnentechnologie in allen Branchen, von Ersthelfern bis hin zu Großunternehmen in der Öl- und Gasindustrie, im Baugewerbe und bei Versorgungsunternehmen, ist beeindruckend. Organisationen beginnen oft mit einem kleinen Konzept und vergrößern dann schnell ihre Drohnenteams, um die Möglichkeiten für anspruchsvollere Drohneneinsätze in städtischen Gebieten und über große Entfernungen zu erkunden. Für die Durchführung dieser Operationen benötigen die Unternehmen hochqualifizierte und erfahrene Drohnenpiloten. Es kann jedoch schwierig sein, einen kompetenten Drohnenpiloten zu finden. In der bemannten Luftfahrt gibt es ein klares System mit zugelassenen Ausbildungsorganisationen, die Piloten für verschiedene Arten von Flugbetrieb ausbilden, von einmotorigen Freizeitflügen bis hin zum Betrieb von Fluggesellschaften. Diese Piloten unterziehen sich standardisierten Prüfungen für ihre Grundlizenzen und spezifischen Flugzeug- und Betriebsberechtigungen.
In der spezifischen Kategorie fehlt dieses System noch. Für die Piloten ist es eine Herausforderung, ihre Qualifikationen und Erfahrungen zu präsentieren, vor allem angesichts des breiten Spektrums an spezifischen Sicherheits- und Integritätsniveaus (SAIL), Standardszenarien (STS) und vordefinierten Risikobewertungen (PDRA). Es ist schwierig, die Art und den Inhalt der erforderlichen Aus- und Weiterbildung sowie das erforderliche Qualifikationsniveau zu bestimmen, um Prüfungen zu bestehen (sofern es solche gibt) und eine europaweit anerkannte Lizenz mit den richtigen Bewertungen zu erhalten.
Ähnlich verhält es sich mit den Lufttüchtigkeitsanforderungen für Drohnen, die innerhalb der besonderen Kategorie betrieben werden können. Für den Betrieb in den niedrigeren Risikokategorien (SAIL I und II) muss der Betreiber lediglich die Lufttüchtigkeit der Drohne erklären, während für den Betrieb in den mittleren Risikokategorien (SAIL III und IV) ein Konstruktionsprüfungsbericht (Design Verification Report, DVR) der EASA erforderlich ist.
Eine DVR-Anforderung ist keine schlechte Idee, insbesondere für Operationen, die innerhalb dieser SAIL-Ebenen durchgeführt werden könnten. Viele Normen und akzeptable Mittel zur Einhaltung der Vorschriften fehlen jedoch noch oder sind für Drohnenbetreiber unerreichbar. Die Beschaffung eines DVR erfordert eine große Menge an Daten und Informationen über die Konstruktion und Fertigung des Flugzeugs, die Bodenkontrollstation sowie die Betriebssysteme und Dienste, die oft nicht vom Hersteller erhältlich sind. Außerdem ist das Verfahren zur Erlangung eines DVR von der EASA langwierig und teuer.
Außerdem ist ein DVR nur für eine Betriebsart (ConOps) einsetzbar, was es vor allem für kleine Hersteller unattraktiv macht, einen DVR für ihr Flugzeug zu beschaffen. Derzeit verfügt der größte Drohnenhersteller über keine Drohnen, für die ein DVR ausgestellt wurde, was es den Betreibern von UAS unmöglich macht, die erforderlichen Daten und Informationen zu erhalten oder die große Anzahl der erforderlichen Flugtests durchzuführen, und es ihnen somit unmöglich macht, komplexere Operationen durchzuführen.
3. Business Case
Wie bereits erwähnt, wird die Einführung des U-Raums ein großer Schritt sein, um die sichere und effiziente Integration großer Mengen von Drohnenflügen in unseren unteren Luftraum zu ermöglichen. Für die heutigen Einsätze, die hauptsächlich manuell und in Sichtweite mindestens eines ferngesteuerten Piloten und oft eines oder mehrerer zusätzlicher Beobachter durchgeführt werden, ist der U-Raum jedoch nicht erforderlich. Wenn wir “wollen”, dass Drohnenflüge in großem Umfang Realität werden, muss dies aus wirtschaftlicher und sozialer Sicht sinnvoll sein.
Um dies zu erreichen, brauchen wir – zumindest – einige Dinge: BVLOS-Betrieb, Automatisierung des Flugbetriebs und Automatisierung der Datenverarbeitung. In jedem Unternehmen ist es oft notwendig, die Effizienz zu steigern, und das gilt auch für die Drohnenbranche. Heutige Operationen werden meist innerhalb der VLOS des ferngesteuerten Piloten durchgeführt, da BVLOS in vielen Ländern noch nicht erlaubt ist, ohne den Luftraum zu sperren, in dem die Drohne operiert. Ich muss zugeben, dass dies sinnvoll ist, solange es keine Anforderung an bemannte und unbemannte Flugzeuge gibt, ihre Positionen gegenseitig zu übermitteln, und die Standards für die dazu erforderliche Technologie noch fehlen. Erfreulicherweise sind in diesem Bereich sowohl aus rechtlicher als auch aus technologischer Sicht große Fortschritte zu verzeichnen, so dass dieses Problem in den kommenden Jahren hoffentlich gelöst werden kann.
Es reicht jedoch nicht aus, sich einfach nur gegenseitig zu sehen. Es müssen fortschrittliche Technologien entwickelt werden, um Kollisionen taktisch zu vermeiden, insbesondere bei Einsätzen ohne direkte Kommando- und Kontrollverbindung zwischen dem Flugzeug und der Bodenstation, z. B. über 4G/5G- oder Satellitenverbindungen. Diese Form der Automatisierung wird es dem Piloten ermöglichen, eine überwachende Rolle einzunehmen, anstatt das Flugzeug aktiv zu steuern. Da der Pilot allmählich aus dem Kreislauf herausgenommen wird, wird ein Pilot schließlich in der Lage sein, mehrere Drohnen gleichzeitig zu bedienen. Diese Kombination aus mehr Leistung mit weniger Mitarbeitern und der Möglichkeit, größere Entfernungen zu überwinden, erhöht die Chancen, dass sich viele komplexe Vorgänge, einschließlich der viel beschworenen “letzten Meile”, die mit Drohnen ausgeliefert wird, wirtschaftlich rechnen.
Drohnen hochautomatisiert und im BVLOS zu fliegen ist eine Sache, aber die gesammelten Daten schnell in verwertbare Daten umzuwandeln ist eine andere. Die Verarbeitung von Drohnendaten erfordert heute oft noch einen sehr manuellen Prozess, bei dem die Daten von der Drohne auf einen Computer übertragen, auf eine (Cloud-)Plattform hochgeladen und zu einem Endprodukt verarbeitet werden. Mit dem Internet verbundene Drohnen, kombiniert mit zunehmender Rechenleistung und künstlicher Intelligenz, werden diesen Prozess in den kommenden Jahren optimieren und für die meisten Unternehmen unabdingbar sein, um einen positiven Business Case zu erzielen.
4. Soziale Umarmung
Nehmen wir also an, alle regulatorischen und technologischen Hindernisse, die ein Wachstum ermöglichen würden, sind überwunden und die Business Cases erweisen sich als positiv. In diesem Szenario würde der Einsatz von Drohnen im unteren Luftraum erheblich zunehmen, nicht nur in ländlichen Gebieten, sondern auch in Städten. Für die Drohnenindustrie wäre das kein Problem, aber die allgemeine Öffentlichkeit hat (noch) keine positive Meinung von Drohnen, wie viele Untersuchungen zeigen.
Dies stellt eine große Herausforderung für unsere Branche dar, da wir den Wert von Drohnen nicht nur für einige wenige, sondern für die gesamte Gesellschaft aufzeigen und gleichzeitig die Nachteile wie Lärm und visuelle Verschmutzung minimieren müssen. Viele Menschen wissen beispielsweise nicht, wie Drohnen von Ersthelfern wie Feuerwehr und Polizei zur Brandbekämpfung, Verbrechensverhütung, für Such- und Rettungsaktionen und zur Instandhaltung der Infrastruktur eingesetzt werden, um nur einige Beispiele zu nennen. Es liegt an uns in der Branche und an den Nutzern dieser Technologie, die Öffentlichkeit über diese Vorteile aufzuklären und die negative Wahrnehmung von Drohnen zu ändern, die die Menschen haben.
Es reicht jedoch nicht aus, nur den Wert von Drohnen zu zeigen. Wir müssen auch überlegen, wie wir Drohnen so in unsere Gesellschaft integrieren können, dass ein Gleichgewicht zwischen sozialem und wirtschaftlichem Nutzen entsteht. Dies könnte bedeuten, dass Drohnen auf bestimmte Gebiete oder Routen innerhalb von Städten beschränkt werden, dass die Anzahl der zugelassenen Drohnen begrenzt wird oder dass technische Anforderungen festgelegt werden, wie z. B. Grenzwerte für die Dezibel-Emissionen. Genau wie in der bemannten Luftfahrt wird dies eine Kombination aus technologischen Fortschritten und der Entwicklung der richtigen Verfahren erfordern.
Schlussfolgerung
Nachdem Sie meine obigen Gedanken gelesen haben, könnten Sie denken, dass ich pessimistisch bin, was die Zukunft der Drohnenindustrie angeht, aber das Gegenteil ist der Fall. Innovationen brauchen immer mehr Zeit als ursprünglich angenommen, insbesondere in einem stark regulierten Umfeld wie der Luftfahrt. Das Tempo, mit dem die EASA (und damit die EU-Mitgliedstaaten) die rechtlichen Rahmenbedingungen für den Betrieb von UAS und den U-Raum geschaffen haben, ist bemerkenswert. Natürlich fehlen noch viele Standards, und die Branche kann ihr volles Potenzial noch nicht ausschöpfen, aber das ist nur eine Frage von ein paar Jahren. Jahre, in denen die Branche auch neue und verbesserte Technologien entwickeln muss, wie z. B. Batterietechnologie und leisere Rotorkonstruktionen, und die Geschäftsmodelle verfeinern muss, wie z. B. Drohnenlieferung und U-Raum. Ich bin also sehr optimistisch, dass die Zukunft der Drohnenindustrie rosig aussieht und dass wir als Gesellschaft sehr von der unbemannten Luftfahrttechnologie profitieren werden.
Stephan van Vuren
Mitbegründer von AirHub und Direktor von AirHub Consultancy
