Drohnen: Gefahr für Flugzeuge

Flughäfen gehören zu den Zonen, die für Drohnen gesperrt sind. | Bild: BR

London, Flughafen Gatwick, 19. Dezember 2018: Augenzeugen sichten Drohnen im Flughafenbereich. Der Flughafen wird gesperrt, Flugzeuge dürfen weder starten noch landen. Die Drohnenpiloten können nicht ermittelt, die Drohnen nicht gestoppt werden. Fast drei Tage ist der Flugbetrieb lahm gelegt. Zu groß ist die Angst der Flughafenbetreiber, dass eine Drohne mit einem Flugzeug kollidieren könnte.

Drohnen können große Schäden am Flugzeug verursachen

Zerstörerische Wirkung einer Drohne: Test im Flugsimulator. | Bild: Copyright University of Dayton Research Institute

Was dabei passieren kann, haben Wissenschaftler des University of Dayton Research Institute im US-Bundesstaat Ohio untersucht: Im Windkanal haben sie eine handelsübliche Drohne auf den Flügel eines Flugzeugs prallen lassen. Die simulierte Geschwindigkeit des Flugzeugs war nicht einmal besonders hoch: 380 Kilometer pro Stunde. Doch die Drohne schlug ein tiefes Loch in die Tragfläche. Forscher gehen davon aus, dass auch die Fenster eines Flugzeugs bei einer Kollision mit einer Drohne zu Bruch gehen würden. Und wenn eine Drohne in ein Triebwerk geraten würde, würde dieses vollständig zerstört.

Bislang ist das nicht passiert. Doch allein 2018 registrierte die Deutsche Flugsicherung 158 Drohnen-Vorfälle – doppelt so viele wie im Jahr zuvor. Drohnen-Vorfälle, das heißt: Drohnen drangen in den gesperrten Luftraum rund um einen Flughafen ein und gefährdeten den Luftverkehr.

Geo-Fencing: Gesperrte Gebiete werden nicht überflogen

Eine Million Drohnen soll es in Deutschland bereits geben, und es werden immer mehr. Viele neue Drohnen sind bereits ab Werk so programmiert, dass sie gesperrte Zonen anhand von GPS-Daten erkennen und nicht überfliegen können. Experten gehen davon aus, dass 95 bis 99 Prozent der Drohnenpiloten dieses sogenannte Geo-Fencing akzeptieren und sich an die Vorschriften halten. Aber wie schützt man Flughäfen vor den Drohnenpiloten, die das Geo-Fencing abschalten oder die Verbote anderweitig umgehen? Die in gesperrte Flugzonen vordringen – möglicherweise in krimineller Absicht? 

Die für die Sicherheit an Flughäfen zuständige Deutsche Flugsicherung (DFS) fordert als ersten Schritt, dass alle Drohnen registriert werden müssen. Mit einem elektronischen Erkennungssignal versehen, könnten sie sich dann nicht mehr unentdeckt einem Flughafen oder Flugzeugen nähern. Wenn sie es dennoch tun, könnten sie ferngesteuert umgeleitet werden. Doch bislang ist das nur eine Idee. Erste Versuche zur technischen Umsetzung finden gerade statt.

Computergestützte Drohnen-Ortung

Das Sensorsystem des Fraunhofer-Instituts soll gefährliche Drohnen frühzeitig erkennen. | Bild: BR

Wie soll man also Drohnen im Anflug auf Flughäfen entdecken und das Eindringen in den gesperrten Luftraum verhindern? Am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) in Karlsruhe entwickeln Forscher ein System, das Drohnen in bis zu 1.000 Metern Entfernung entdecken kann. Es kombiniert verschiedene optischen und akustischen Sensoren. Kameras sorgen für eine 360-Grad-Umsicht.

Weil die Verwechslungsgefahr mit Vögeln, Insekten oder Lichtflecken an Bäumen oder in den Wolken groß ist, werden von den identifizierten verdächtigen Punkten Bewegungsanalysen erstellt. Erst wenn sich ein Punkt so bewegt, wie es für eine Drohne typisch ist, wird Alarm ausgelöst. Mit einer Telekamera wird dann der verdächtige Punkt näher betrachtet. Die Forscher wollen in Zukunft auch die unterschiedlichen Drohnentypen identifizieren und feststellen, ob sie möglicherweise Sprengstoff oder andere gefährliche Ladung transportieren.

Drohnen stoppen: Verschiedene Techniken

Mit einem Drohnenabwehrsystem könnten in Zukunft Flughäfen geschützt werden. | Bild: BR

Aber wie stoppt man eine Drohne im Anflug auf eine Sperrzone? Forscher experimentieren, ob Drohnen mit einer Störstrahlung, einem sogenannten Jammer, zur Landung gezwungen werden können. Das Problem: Am Flughafen könnte der Einsatz von Störstrahlung den Flugbetrieb stören. Deshalb müsste der Jammer so gezielt eingesetzt werden, dass nur das GPS-Signal der verdächtigen Drohne gestört wird. Auch andere Abwehrtechniken, wie zum Beispiel Laserstrahlung, könnten den Luftverkehr gefährden. Deshalb testen Luftsicherheitsexperten, ob sie Drohnen mit Netzen einfangen können. Dazu müssen sie eine Fängerdrohne, die ein Netz mit sich führt, über die abzuwehrende Drohne steuern und dann das Netz auswerfen. Bei den ersten Versuchen hat das nicht immer funktioniert. Und das, obwohl die Fängerdrohne von exzellenten Drohnenpiloten gesteuert wurde. 

Beim Rüstungskonzern Rheinmetall Defence in Zürich will man mehrere existierende Drohnen-Erkennungssysteme und Abwehrsysteme zu einem automatisierten Drohnenabwehr-System für Flughäfen zusammenschließen. Das System "Skymaster" soll in Zukunft Drohnen, die sich dem Flughafen nähern, entdecken, identifizieren und – wenn nötig – mit Netzen ausgestattete Abfangdrohnen einsetzen. Diese fliegen automatisch – ohne Drohnenpiloten. Matthias Diem von Rheinmetall ist überzeugt, dass Flughäfen in Zukunft nur so geschützt werden können. "Noch haben wir es mit einzelnen 'dummen' Drohnen zu tun", so Diem. Doch die Drohnen werden immer mehr und immer intelligenter. Darauf sollten sich die Flughafenbetreiber vorbereiten.

Autorin: Susanne Delonge (BR)

Stand: 19.05.2019 18:54 Uhr