Vom Kleinen ins Große

Die Fachhochschule Kufstein Tirol entwickelt Grundlagen für Verkehrsleitsysteme von morgen. Dabei helfen ihnen Drohnen, Lösungen für große Probleme im kleinen, aber gut skalierbaren Maßstab zu entwickeln.

Drohnen sind weit verbreitet. Vom handtellergroßen Spielzeug über die fliegende Kamera, die atemberaubende Naturaufnahmen liefert, bis hin zur Kartographierungsdrohne, mit der automatisiert ganze Landstriche in kürzester Zeit vermessen werden können. Doch auch wenn sie für nahezu jeden erdenklichen Zweck verfüg- und ausrüstbar sind, ist ihr Einsatz auf Nischenbereiche beschränkt. „Dafür ist in Österreich auch die Gesetzeslage verantwortlich“, weiß Mario Döller, Rektor der Fachhochschule Kufstein Tirol.

Übergangslösung

Der kommerzielle Drohnen-Einsatz unterliegt hierzulande strengen Regeln. Fluggeräte müssen registriert und Flüge behördlich genehmigt werden. „Das ist keine Dauerlösung“, ist Döller sicher. Denn auch wenn noch nicht erkennbar ist, in welchen Bereichen Drohnen sich bald großflächig etablieren: Dass Industrien auf ihr breites Anwendungsspek­trum verzichten werden, ist unwahrscheinlich. „Die Gesetzgebung ist wohl eine Reaktion auf die rasche Verbreitung unbemannter Fluggeräte“, vermutet er. „Einschränkungen oder Verbote sind schnell erlassen – als Zwischenlösung, bis die Technik aufgeholt hat, um den sicheren Einsatz zu ermöglichen.“

Virtuelle Fahrbahn

Der Wettlauf um marktreife Lösungen hat schon lange begonnen. Und wie so oft fußt die Technologie von morgen dabei auf der Grundlagenforschung von heute. Viele Unternehmen kooperieren deshalb mit Forschungseinrichtungen – und nicht zuletzt der FH Kufstein Tirol. Aktuell befassen sich dort mehrere Doktoranden mit Drohnen. In einem vom Land Tirol geförderten Leuchtturmprojekt beteiligt sich die Hochschule an der Entwicklung eines Verkehrsmonitoringsystems. Dabei arbeiten die Tiroler eng mit Swarco, der Technischen Universität Graz und dem DLR GfR, einem Unternehmen des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums, zusammen. Ein weiteres Projekt forscht im Konsortium an einem Verkehrsleitsystem, um einen Korridor aufzuspannen: einen Raum, innerhalb dessen Grenzen Fahrzeuge sich bewegen, überwacht, koordiniert aber auch ausgesperrt werden können. Ein solcher Bereich ist Grundvoraussetzung für Drohnenflüge – und die Abwicklung jeder anderen Form automatisierten Verkehrs.

Der „KuKi-Korridor“ soll sich von Kufstein bis Kiefersfelden erstrecken. Die Fachhochschule wird als Kontrollzentrum fungieren, das die Bewegungs- und Positionsdaten von „kooperativen Teilnehmern“ in Echtzeit sammelt und auswertet. „Darunter versteht man Fahrzeuge – in unserem Fall Drohnen –, die aktiv ihre Präsenz und Aktivität bekanntgeben“, erklärt Döller. KuKi ist dabei der Anfang: „Auf lange Sicht wird sich so ein Korridor von München bis Italien spannen“, meint er.

Schwarmverhalten

Nicht zuletzt um „unkooperative Teilnehmer“ dreht sich ein Projekt, an dem die Forscher mit der Bezirksfeuerwehr Kufstein arbeiten. Die Bezirksfeuerwehr ist dabei der perfekte Partner: Sie gilt österreichweit als Vorreiter und setzt seit zwei Jahren Drohnen ein. „Gerade im Blaulicht-Bereich bieten Drohnen großen Mehrwert“, sagt Döller. Egal ob bei der Vermisstensuche, der Detektion von Gefahrengut oder von Glutnestern: „Die Vogelperspektive und die Abstimmung mehrerer Fluggeräte aufeinander hat gewaltiges Potenzial – allerdings müssen sie zentral koordiniert werden.“

Um Blaulichtorganisationen problemlose Drohnenflüge zu ermöglichen, tüfteln die Entwickler an einem mobilen Korridor. Dieser kann nach Bedarf aufgespannt werden und Fluggeräte, die nicht aktiv ihre Position bekanntgeben, anhand eines Drohnendetektionssystems erkennen. So könnte ein solches System den Drohnen-Einsatz in Notfall-Szenarien deutlich effektiver und sicherer machen.

Test-Gelände

Um ihre Ideen umzusetzen, stehen den Projektteams der FH drei Drohnen und ein Detektionssystem zur Verfügung. „Dabei profitieren wir von Skalierbarkeit“, meint Döller. „Ob wir drei, sechs oder zwölf Drohnen koordinieren ist zwar eine Frage von Sende- und Rechenleistung, im Prinzip aber nahezu dasselbe. So können wir in kleinem Rahmen Technologie entwickeln, die auf deutlich größere Systeme angewendet wird.“ Zudem sind bis ins kommende Frühjahr Umbaumaßnahmen geplant, die den Festsaal der Hochschule zum Drohnen-Labor machen. Mehrere Netze werden dann sichere Indoor-Flüge unabhängig von Wind und Wetter ermöglichen.

Erste Ergebnisse und weitere Pläne will die FH Kufstein kommendes Frühjahr präsentieren: „Dann sind wir am 26. und 27. März Gastgeber der Alpine Drone Conference 2020“, erklärt der Rektor. „Dazu erwarten wir Wissenschaftler, Experten aus den unterschiedlichsten Bereichen, um zu erörtern, wie die Zukunft des Einsatzes autonomer Fluggeräte aussehen könnte.“

Experimentieren im Maßstab

Drohnen sind nur der Anfang: Als Vorboten der Automatisierungs-Revolution, deren Schwelle wir gerade überschreiten, lassen sich mit ihnen bereits jetzt eine Vielzahl der Herausforderungen erzeugen, denen wir uns bald gegenübersehen werden: „Detektion, Steuerung und Koordination sind Aspekte automatisierter Mobilität – egal ob in der Luft, auf der Straße oder im Wasser, mit Passagieren oder ohne“, ist Mario Döller überzeugt.

Drohnen und Drohnenschwärme liefern dabei die perfekte Vorlage: „Sie sind verfügbar, verhältnismäßig kostengünstig und können mit einfachen Mitteln umgerüstet, -gebaut und -programmiert werden, um Szenarien zu simulieren und zu testen. So können wir viel Know-how entwickeln, das bald immensen Wert haben wird.“

Über

Mario Döller ist habilitierter Informatiker und leitet seit 2016 als Rektor die FH Kufstein Tirol. Zudem lehrt er als Professor für multimediale und webbasierte Informationssysteme an der FH Kufstein Tirol und der Universität Passau.

Vom Kleinen ins Große
Drohnen sind ideale Test-Objekte, um Konzepte für automatisierten Verkehr zu entwickeln.

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