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Ab dem 26. Januar 2023 wird das U-Space-Regulierungsrahmenwerk in Europa wirksam, jedoch wird die Benennung des U-Space nicht sofort folgen. Es ist wichtig, dass lokale Regierungen, Anbieter von Flugsicherungsdiensten (ANSPs) und Betreiber von unbemannten Luftfahrtsystemen (UAS) die Auswirkungen des U-Space-Luftraums berücksichtigen. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Beziehung zwischen U-Space und der spezifischen Operationsrisikobewertung (SORA).

SORA-Ansatz

Der SORA-Ansatz umfasst das Luft-Risiko-Modell, das das Risiko einer Begegnung mit bemanntem Luftverkehr bewertet. Das Prinzip basiert darauf, die anfängliche Luft-Risiko-Klasse (ARC) des operativen Volumens zu definieren, während geeignete Minderungen die anfängliche ARC auf eine verbleibende (endgültige) ARC reduzieren können. Zusammen mit der Boden-Risiko-Klasse (GRC) wird die endgültige spezifische Zuverlässigkeits- und Integritätsstufe (SAIL) bestimmt. Dieses Ergebnis repräsentiert das Risiko der UAS-Operationen und die entsprechenden Anforderungen (Operational Safety Objectives, OSOs) für den Betrieb.

Die Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA) definiert die ARC als eine „qualitative Klassifikation der Rate, mit der ein UAS ein bemanntes Flugzeug in typischem, generalisiertem zivilen Luftraum begegnen würde.“ Die ARC kann in vier Ebenen unterteilt werden (ARC-a, -b, -c, -d) mit einem zunehmenden Risiko einer Kollision zwischen einem UAS und einem bemannten Flugzeug. Sie kann mithilfe des Entscheidungsbaums bestimmt werden, wie in der Verordnung EU 2019/947 (Unbemannte Luftfahrtsysteme) veröffentlicht.

Die Reduzierung der anfänglichen ARC kann durch Anwendung strategischer Minderungen durch betriebliche Einschränkungen (seitens des UAS-Betreibers) oder gemeinsame Strukturen und Regeln (z. B. Luftraumstruktur und/oder Verkehrsverfahren) erreicht werden. Das verbleibende Risiko kann weiter durch taktische Minderungen gemindert werden, die auf Flüge außerhalb der Sichtlinie (BVLOS) angewendet werden. Für (Erweiterte) Flüge in Sichtlinie kann das Prinzip „sehen und vermeiden“ durch Beobachtung des UAS beibehalten werden.

U-Space innerhalb des SORA-Modells  

Innerhalb der SORA-Methodik ermöglicht das Luft-Risiko-Modell Minderungen, die aus den innerhalb des U-Space-Luftraums bereitgestellten Diensten hervorgehen. Da SORA 2.0 in den frühen Entwicklungsstadien des U-Space veröffentlicht wurde, befasste sich das Modell nicht weiter mit der Rolle des U-Space innerhalb der SORA. Mit der Umsetzung der Verordnung EU 2021/664 (U-Space-Verordnung) und den entsprechenden akzeptablen Mittel zur Einhaltung (AMC) und Anleitungen (GM) bietet EASA eine Empfehlung für die verbleibende ARC nach der Implementierung des U-Space: „Es wird empfohlen, eine verbleibende 'ARC-b' für U-Space in sowohl kontrolliertem als auch unkontrolliertem Luftraum anzuwenden.“ Die zuständige Behörde wird entscheiden, ob sie die Empfehlung übernimmt oder nicht.

Ohne U-Space wird ARC-b als der Luftraum unter 500 Fuß in unkontrolliertem Luftraum über ländlichen Gebieten definiert. Die Empfehlung von ARC-b für den U-Space basiert auf der Anwendung strategischer und taktischer Mittel, die die Implementierung des U-Space-Luftraums unterstützen. Daher muss nachgewiesen werden, dass das Volumen des U-Space-Luftraums einschließlich der Dienstleistungen mit ARC-b-Operationen vergleichbar ist, um von der ARC-Reduzierung zu profitieren (ein ähnlicher Ansatz zur Reduzierung der ARC ohne U-Space-Dienste).

Diese Betriebsbedingung (die Reduktion auf ARC-b) wird durch die U-Space-Luftraum-Risikobewertung bestimmt. Die Risikobewertung umfasst sowohl Boden- als auch Luft-Risiken und berücksichtigt Sicherheits-, Datenschutz-, Sicherheits- und Umweltaspekte. Die Ergebnisse der Risikobewertung, einschließlich der Ergebnisse aus Anhörungen von Interessengruppen, führen zu einem U-Space-Bereitstellungsplan für den Mitgliedstaat, der die Leistungsanforderungen des U-Space-Luftraums enthält.

In den folgenden Abschnitten wird weiter auf die Beziehung zwischen U-Space und den SORA-Minderungen eingegangen.

Strategische U-Space-Minderungen durch gemeinsame Struktur und Regeln

Der U-Space-Fluggenehmigungsdienst (der ein obligatorischer U-Space-Dienst ist) kann als strategische Minderung eingesetzt werden, um UAS und bemannte Flugzeuge (und andere UAS-Flüge) zu trennen. Da der UAS-Betreiber das Luftraumvolumen nicht kontrolliert, muss er einen Flugplan einreichen, der von einem U-Space-Dienstanbieter (USSP) gegen geplante und bereits in der Luft befindliche Flüge überprüft wird. Es ist ein Beispiel für eine Minderung durch gemeinsame Luftfahrtstruktur (U-Space). Basierend auf dem Fluggenehmigungsprozess garantiert der USSP die Trennung durch verfahrenstechnische Kontrolle im Luftraum.

Taktische U-Space-Minderungen

Während U-Space als Verkehrsleitsystem für UAS-Operationen verwendet wird, zunächst unter 500 Fuß, können herkömmliche bemannte Flugzeuge dennoch innerhalb des U-Space operieren, sofern sie die Verordnung EU 2021/666 für elektronische Sichtbarkeit einhalten. Die 666-Verordnung erfordert von bemannten Flugzeugen, die im U-Space-Luftraum operieren, dass sie sich elektronisch gegenüber dem USSP sichtbar machen. Dieses Prinzip gilt für unkontrollierten Luftraum.

Für kontrollierten Luftraum ist die Verordnung EU 2021/665 anwendbar. Da der Verkehr im U-Space-Luftraum bekannt sein wird (durch den Netzidentifikationsdienst und Erkennungssysteme), kann das Risiko von Begegnungen mit bemanntem Verkehr durch das Konzept der dynamischen Neukonfiguration gemindert werden. Das Konzept zielt darauf ab, bemannten und unbemannten Verkehr innerhalb des U-Space-Luftraums zu trennen. Es erfordert die Zusammenarbeit zwischen dem USSP (oder mehreren USSPs, falls zutreffend) und dem ANSP.

Leistungsanforderungen für taktische Minderungen (TMPR)

Für BVLOS-Operationen (Beyond Visual Line of Sight) muss der UAS-Betreiber nachweisen, dass er die TMPRs erfüllt. U-Space ändert diesen Prozess nicht, bietet jedoch zusätzliche Wege und Mittel zur Erfüllung der Anforderungen an die Erkennung. Der Betreiber kann sich auf den U-Space-Verkehrsinformationsdienst als Mittel zur Erkennung von Verkehr im Bereich verlassen, sodass er UAS-Betreiber unterstützt, Kollisionen mit bemanntem (und unbemanntem) Verkehr zu vermeiden. Er hebt daher die Bedeutung des vom USSP bereitgestellten Verkehrsinformationsdienstes für den UAS-Betreiber in Bezug auf die Luft-Risiko-Minderung innerhalb der SORA hervor. 

Der Dienst gibt dem USSP (oder ANSP) jedoch keine Verantwortung für die Operation. Der UAS-Betreiber bleibt verantwortlich für die Sicherheit des Fluges und für die Einhaltung der U-Space-Betriebsbedingungen. U-Space ist ein Weg zur Minderung des Kollisionsrisikos, erfordert jedoch weiterhin, dass Betreiber eine Betriebsgenehmigung nach dem SORA-Ansatz beantragen.

Basierend auf dem U-Space-Bereitstellungsplan (das Ergebnis der Risikobewertung und das Ergebnis aus Anhörungen von Interessengruppen) kann der Mitgliedstaat zusätzliche, anspruchsvollere Leistungsanforderungen als die TMPRs definieren. Dies bedeutet, dass UAS-Betreiber die anspruchsvollsten Anforderungen (TMPRs oder die Leistungsanforderungen des U-Space) gegenüber der zuständigen Behörde (gemäß SORA-Anwendung) nachweisen müssen, um eine europäische Genehmigung zum Fliegen zu erhalten.

Fazit

Das SORA-Modell ermöglicht U-Space als eine Möglichkeit zur Minderung der anfänglichen ARC. EASA empfiehlt, die verbleibende ARC für den U-Space-Luftraum als ARC-b zu definieren, was das Risiko der Begegnung mit bemanntem Verkehr unter 500 Fuß in unkontrolliertem Luftraum über ländlichen Gebieten repräsentiert. Die U-Space-Dienste ermöglichen diese Art der Minderung der anfänglichen ARC, sowohl strategisch als auch taktisch. Daher ist es wichtig, die Leistungskriterien in Bezug auf die SORA und TMPRs während der U-Space-Luftraumrisikobewertung zu berücksichtigen und die Leistungskriterien kontinuierlich zu überwachen. Auf diese Weise können UAS-Betreiber die Vorteile der U-Space-Dienste in Bezug auf ihre SORA-Anwendung nutzen.