Mit dem Inkrafttreten der U-Space-Verordnung im letzten Monat wurde ein großer Schritt in der sich schnell entwickelnden Drohnenbranche gemacht. Aber ist U-Space die Allzwecklösung, die diese Branche braucht? Für mich lautet die kurzfristige Antwort "Nein". Es gibt noch viele Herausforderungen, die angegangen werden müssen, bevor wir Drohnen im großen Maßstab einsetzen und die damit verbundenen wirtschaftlichen und sozialen Vorteile ernten können. Lassen Sie mich einige hervorheben.

1. Harmonisierte Vorschriften

Mit der Einführung der Vorschriften der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) für unbemannte Luftfahrzeugsysteme (UAS) am 31. Dezember 2020 zielte man darauf ab, die Drohnenvorschriften in der Europäischen Union zu harmonisieren und es Unternehmen zu erleichtern, Drohnen in ihre Arbeitsabläufe zu integrieren. Und obwohl ich ein großer Befürworter der EASA-Vorschriften bin, sind diese Ziele noch nicht erreicht worden.

Der EASA-Rahmen hat UAS-Operationen in die offenen, spezifischen und zertifizierten Kategorien unterteilt. Diese Einteilung bietet einen guten Ansatz, bei dem risikoarme Operationen in der offenen Kategorie mit klaren Regeln und Einschränkungen und risikoreiche Operationen in der zertifizierten Kategorie mit Vorschriften ähnlich denen für bemannte Flugzeuge und klaren Anforderungen und Einschränkungen sind. Das Problem liegt in der spezifischen Kategorie, wo UAS-Operationen mit den größten erwarteten sozialen und wirtschaftlichen Vorteilen stattfinden.

Die spezifische Operationsrisikobewertung (SORA) wurde innerhalb dieser Kategorie eingeführt, um das Risiko eines bestimmten Operationstyps zu bewerten und die Anforderungen an Piloten, Flugzeuge und Organisationen festzulegen, um sichere Operationen durchzuführen. Obwohl SORA ein großartiges Werkzeug ist, ist es für Unternehmen ohne Erfahrung in der Luftfahrtindustrie oder anderen risikoreichen Branchen kompliziert zu verwenden und noch in Entwicklung, wobei viele Standards und empfohlene Praktiken fehlen.

Das Fehlen dieser Standards und empfohlenen Praktiken führt zu einer breiten Palette von Interpretationen unter den europäischen Zivilluftfahrtbehörden (CAAs). Dies beginnt mit dem erforderlichen Inhalt des Betriebskonzepts (ConOps) und erstreckt sich bis zur Interpretation der Bodengefahrenklasse (ein Hafen in Belgien gilt als bevölkertes Gebiet, während er in den Niederlanden als dünn besiedelt gilt), der Klassifizierung der Luftraumrisikoklasse (was stellt einen atypischen Luftraum dar?), den notwendigen Minderungen zur Reduzierung der ARC für BVLOS (beyond visual line-of-sight) Operationen und den Anforderungen zur Eindämmung, um zu verhindern, dass Drohnen benachbarten Luftraum oder Bodenbereiche betreten.

Diese Grauzonen machen es schwierig für UAS-Betreiber, SORA „korrekt“ anzuwenden, und für CAAs, Operationen in einheitlicher und effizienter Weise zu genehmigen, was zu langen Bearbeitungszeiten für Betriebsgenehmigungen führt. Dieses Problem betrifft auch den Prozess der grenzüberschreitenden Genehmigungen. Das Ziel der EASA-Vorschriften war es, ein gleiches Spielfeld für Drohnenoperationen in Europa zu schaffen, damit Betreiber ihre Operationen in allen Mitgliedstaaten problemlos durchführen können. Dies ist jedoch nicht die Realität, da UAS-Betreiber, die eine grenzüberschreitende Genehmigung beantragen, auf dieselben Probleme mit Interpretationsunterschieden unter den CAAs stoßen, was zu verzögerten oder abgesagten Operationen aufgrund hoher Kosten führt (d.h. es ist günstiger, einen „örtlichen Kerl“ zu mieten).

2. Lizenzen und Zertifikate

Die Übernahme von Drohnentechnologie in verschiedenen Branchen, von Ersthelfern bis hin zu großen Unternehmen in den Bereichen Öl und Gas, Bauwesen und Versorgungsunternehmen, ist beeindruckend. Organisationen beginnen oft mit einem kleinen Proof of Concept und skalieren dann schnell ihre Drohnenteams, um die Möglichkeiten für komplexere Drohnenoperationen in städtischen Gebieten und über große Entfernungen zu erkunden. Um diese Operationen durchzuführen, benötigen Organisationen hochqualifizierte und erfahrene Drohnenpiloten. Es kann jedoch schwierig sein, sicherzustellen, dass Sie einen kompetenten Drohnenpiloten einstellen. In der bemannten Luftfahrt gibt es ein klares System mit zugelassenen Ausbildungseinrichtungen, die Piloten für verschiedene Arten von Flugoperationen ausbilden, von rekreativen Einmotorflügen bis hin zu Fluggesellschaftsoperationen. Diese Piloten durchlaufen standardisierte Prüfungen für ihre Grundlizenzen und spezifischen Flugzeug- und Betriebsbewertungen.

In der spezifischen Kategorie fehlt dieses System noch. Es ist herausfordernd für Piloten, ihre Qualifikationen und Erfahrungen zu demonstrieren, insbesondere mit der breiten Palette von spezifischen Zuversichts- und Integritätsniveaus (SAIL), Standard-Szenarien (STS) und vordefinierten Risikobewertungen (PDRA). Es ist schwierig, den Typ und den Inhalt der erforderlichen Ausbildung und Schulung, das erforderliche Fähigkeitsniveau, um Prüfungen zu bestehen (falls vorhanden), und eine europaweit anerkannte Lizenz mit den richtigen Bewertungen zu bestimmen.

Eine ähnliche Situation besteht bei den Anforderungen an die Lufttüchtigkeit für Drohnen, die in der spezifischen Kategorie betrieben werden können. Operationen in den niedrigen Risikokategorien (SAIL I und II) erfordern nur, dass der Betreiber die Lufttüchtigkeit der Drohne erklärt, während Operationen in den mittleren Risikokategorien (SAIL III und IV) einen Design Verification Report (DVR) der EASA benötigen.

Eine DVR-Anforderung ist keine schlechte Idee, insbesondere für Operationen, die innerhalb dieser SAIL-Typen durchgeführt werden könnten. Es fehlen jedoch viele Standards und akzeptable Mittel zur Einhaltung oder sind für Drohnenbetreiber nicht erreichbar. Das Erhalten eines DVR erfordert eine große Menge an Daten und Informationen über das Design und die Herstellung des Flugzeugs, die Bodenstation und die Betriebssysteme und -dienste, die oft nicht vom Hersteller verfügbar sind. Darüber hinaus ist der Prozess der Erlangung eines DVR von der EASA langwierig und teuer.

Darüber hinaus gilt ein DVR nur für eine Art von Operation (ConOps), was es insbesondere für kleine Hersteller unattraktiv macht, den Prozess des Erwerbs eines DVR für ihre Flugzeuge zu beginnen. Derzeit verfügt der größte Drohnenhersteller über keine Drohnen, für die ein DVR ausgestellt wurde, was es UAS-Betreibern unmöglich macht, die erforderlichen Daten und Informationen zu erhalten oder die erforderliche Anzahl an Flugtests durchzuführen, und sie somit daran hindert, komplexere Operationen durchzuführen.

3. Geschäftsszenario

Wie erwähnt, wird die Einführung von U-Space ein großer Schritt zur Ermöglichung der sicheren und effizienten Integration einer großen Anzahl von Drohnenflügen in unserem unteren Luftraum sein. Für die heutigen Operationen, die hauptsächlich manuell und innerhalb der Sichtlinie (VLOS) von mindestens einem Ferngedienten und oft einem oder mehreren zusätzlichen Beobachtern durchgeführt werden, wird U-Space jedoch nicht notwendig sein. Wenn wir "wollen", dass eine große Anzahl von Drohnenflügen Realität wird, muss dies aus wirtschaftlicher und sozialer Sicht Sinn machen.

Um dies zu erreichen, benötigen wir - mindestens - einige Dinge: BVLOS-Operationen, Automatisierung von Flugoperationen und Automatisierung der Datenverarbeitung. In jedem Geschäft ist Skalierung oft erforderlich, um die Effizienz zu steigern, und dasselbe gilt für die Drohnenbranche. Die heutigen Operationen werden meist innerhalb der Sichtlinie des Ferngedienten durchgeführt, da BVLOS in vielen Ländern noch nicht ohne Schließung des Luftraums, in dem die Drohne betrieben wird, erlaubt ist. Ich muss zugeben, dass dies Sinn macht, solange es keine Anforderung gibt, dass bemannte und unbemannte Flugzeuge ihre Positionen gegenseitig übertragen, und die Standards für die dafür erforderliche Technologie noch fehlen. Glücklicherweise sehen wir in diesem Bereich sowohl von regulatorischer als auch technologischer Seite viel Fortschritt, sodass dieses Problem hoffentlich in den kommenden Jahren gelöst wird.

Allerdings reicht es nicht aus, sich nur gegenseitig zu „sehen“; es muss fortschrittliche Technologie entwickelt werden, um Kollisionen taktisch zu vermeiden, insbesondere bei der Durchführung von Operationen ohne direkten Befehls- und Kontrolllink zwischen dem Flugzeug und der Bodenstation, wie über 4G/5G oder Satellitenlinks. Diese Form der Automatisierung ermöglicht es dem Piloten, eine überwachende Rolle einzunehmen, anstatt das Flugzeug aktiv zu steuern. Während der Pilot allmählich aus der Schleife herausgenommen wird, wird letztendlich ein Pilot in der Lage sein, mehrere Drohnen gleichzeitig zu bedienen. Diese Kombination aus mehr mit weniger Menschen zu erreichen und größere Entfernungen zu überwinden, wird die Chancen auf ein positives Geschäftsszenario für viele komplexe Operationen erhöhen, einschließlich der viel gepriesenen „Letzten Meile“-Lieferung durch Drohnen.

Es ist eine Sache, Drohnen hochautomatisiert und BVLOS zu fliegen, aber die gesammelten Daten schnell in handlungsfähige Daten umzuwandeln, ist eine andere. Die Verarbeitung von Drohnendaten erfordert heute oft einen hochgradig manuellen Prozess, um die Daten von der Drohne auf einen Computer zu übertragen, sie auf eine (Cloud-) Plattform hochzuladen und in ein Endprodukt zu verarbeiten. Internetverbundene Drohnen, kombiniert mit zunehmender Rechenleistung und künstlicher Intelligenz, werden diesen Prozess in den kommenden Jahren optimieren und für die meisten Organisationen von entscheidender Bedeutung sein, um ein positives Geschäftsszenario zu haben.

4. Soziale Akzeptanz

Angenommen, alle regulatorischen und technologischen Hindernisse, die Wachstum ermöglichen würden, wurden überwunden und die Geschäftsszenarien erweisen sich als positiv. In diesem Szenario würden wir einen erheblichen Anstieg der Nutzung von Drohnen im unteren Luftraum sehen, nicht nur in ländlichen Gebieten, sondern auch in Städten. Für diejenigen in der Drohnenbranche wäre dies kein großes Problem, aber die Meinung der Allgemeinheit über Drohnen ist (noch) nicht positiv, wie viele Studien zeigen.

Dies stellt eine große Herausforderung für unsere Branche dar, da wir den Wert von Drohnen nicht nur einigen wenigen, sondern der gesamten Gesellschaft demonstrieren müssen, während wir die Nachteile, wie Lärm und visuelle Verschmutzung, minimieren. Zum Beispiel wissen viele Menschen nicht, wie Drohnen von Ersthelfern, wie Feuerwehren und Polizeibehörden, genutzt werden, um bei Brandbekämpfung, Kriminalitätsverhütung, Such- und Rettungsaktionen und der Wartung von Infrastrukturen zu helfen, um nur einige zu nennen. Es liegt an uns in der Branche und den Nutzern dieser Technologie, die Öffentlichkeit über diese Vorteile aufzuklären und die negative Wahrnehmung, die Menschen von Drohnen haben, zu ändern.

Allerdings reicht es nicht aus, nur den Wert von Drohnen zu präsentieren. Wir müssen auch überlegen, wie wir Drohnen in unsere Gesellschaft integrieren können, auf eine Weise, die soziale und wirtschaftliche Vorteile in Einklang bringt. Dies könnte bedeuten, Drohnen auf bestimmte Bereiche oder Routen innerhalb von Städten zu beschränken, die Anzahl der erlaubten Drohnen zu begrenzen oder technische Anforderungen zu setzen, wie z.B. Schallpegelgrenzen. Wie bei der bemannten Luftfahrt erfordert dies eine Kombination aus technologischen Fortschritten und der Entwicklung der richtigen Verfahren.

Schlussfolgerung

Nach der Lektüre meiner obigen Gedanken könnten Sie denken, dass ich pessimistisch über die Zukunft der Drohnenbranche bin, aber es ist genau das Gegenteil der Fall. Innovation dauert immer länger als ursprünglich erwartet, insbesondere in einer stark regulierten Umgebung wie der Luftfahrt. Das Tempo, mit dem die regulatorischen Rahmen für UAS-Operationen und U-Space von der EASA (und somit den EU-Mitgliedstaaten) aufgestellt wurden, ist bemerkenswert. Natürlich fehlen noch viele Standards, und die Branche kann ihr volles Potenzial noch nicht ausschöpfen, aber dies ist nur eine Frage von wenigen Jahren. Jahre, die die Branche auch benötigt, um neue und verbesserte Technologien zu entwickeln, wie Batterietechnologie und leisere Rotordesigns, und um Geschäftsmodelle zu verfeinern, wie Drohnenlieferung und U-Space. Daher bin ich tatsächlich sehr optimistisch, dass die Zukunft der Drohnenbranche vielversprechend ist und dass wir als Gesellschaft stark von der unbemannten Luftfahrttechnologie profitieren werden.