Mit dem Inkrafttreten der U-Space-Verordnung im letzten Monat wurde ein großer Schritt in der sich schnell entwickelnden Drohnenindustrie gemacht. Aber ist U-Space die Allzwecklösung, die diese Branche benötigt? 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 nutzen können. Lassen Sie mich einige hervorheben.
1. Harmonisierte Vorschriften
Mit der Einführung der Vorschriften der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) für Unmanned Aircraft Systems (UAS) am 31. Dezember 2020 war das Ziel, die Drohnenvorschriften in der Europäischen Union zu harmonisieren und den Unternehmen die Integration von Drohnen in ihre Arbeitsabläufe zu erleichtern. Und obwohl ich ein großer Befürworter der EASA-Vorschriften bin, wurden diese Ziele noch nicht erreicht.
Der EASA-Rahmen hat UAS-Operationen in die Kategorien Offen, Spezifisch und Zertifiziert unterteilt. Diese Einteilung bietet einen guten Ansatz, bei dem risikofreie Operationen in der Offenen Kategorie mit klaren Regeln und Einschränkungen stattfinden und Hochrisikooperationen in der Kategorie Zertifiziert, mit Vorschriften ähnlich denen für bemannte Flugzeuge und klaren Anforderungen und Einschränkungen. Das Problem liegt in der Spezifischen Kategorie, in der UAS-Operationen mit den größten erwarteten sozialen und wirtschaftlichen Vorteilen stattfinden.
Innerhalb dieser Kategorie wurde die Risikoanalyse für spezifische Operationen (SORA) eingeführt, um das Risiko eines bestimmten Operationstyps zu bewerten und die Anforderungen an Piloten, Flugzeuge und Organisationen zur Durchführung sicherer Operationen zu bestimmen. Obwohl SORA ein großartiges Werkzeug ist, ist es für Unternehmen ohne Erfahrung in der Luftfahrtindustrie oder anderen Hochrisikoindustrien kompliziert zu verwenden, und es ist noch in der 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). Das beginnt mit dem erforderlichen Inhalt des Concept of Operations (ConOps) und erstreckt sich bis zur Interpretation der Ground Risk Class (ein Hafen in Belgien gilt als besiedeltes Gebiet, während er in den Niederlanden als dünn besiedelt gilt), der Klassifizierung der Air Risk Class (was ist atypischer Luftraum?), den notwendigen Maßnahmen zur Reduzierung des ARC für BVLOS-Operationen (beyond visual line-of-sight) und den Anforderungen zur Eindämmung, um zu verhindern, dass Drohnen in angrenzenden Luftraum oder Bodenbereiche eindringen.
Diese Grauzonen erschweren es UAS-Betreibern, SORA ''korrekt'' anzuwenden und den CAAs, Operationen einheitlich und effizient zu genehmigen, was zu langen Bearbeitungszeiten für Betriebszulassungen führt. Dieses Problem betrifft auch den Prozess der Erlangung grenzüberschreitender Genehmigungen. Das Ziel der EASA-Vorschriften war es, ein einheitliches Spielfeld für Drohnenoperationen in Europa zu schaffen, das es den Betreibern ermöglicht, ihre Operationen leicht in allen Mitgliedstaaten durchzuführen. Dies ist jedoch nicht die Realität, da UAS-Betreiber, die eine grenzüberschreitende Genehmigung beantragen, mit den gleichen Problemen bei Interpretationsunterschieden unter den CAAs konfrontiert werden, was zu verzögerten oder abgebrochenen Operationen aufgrund hoher Kosten führt (d. h., es ist billiger, einen ''Einheimischen'' zu engagieren).
2. Lizenzen und Zertifikate
Die Einführung von Drohnentechnologie in verschiedenen Branchen, von Einsatzkräften bis hin zu großen Unternehmen in den Bereichen Öl und Gas, Bauwesen und Versorgungsunternehmen, ist beeindruckend. Organisationen beginnen oft mit einem kleinen Machbarkeitsnachweis und skalieren dann schnell ihre Drohnenteams, um die Möglichkeiten für anspruchsvollere Drohnenoperationen in städtischen Gebieten und über weite 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 zertifizierten Ausbildungseinrichtungen, die Piloten für verschiedene Arten von Flugoperationen ausbilden, von Freizeitflügen mit einmotorigen Flugzeugen bis zu Linienflugbetrieben. Diese Piloten absolvieren standardisierte Prüfungen für ihre Grundlizenzen und spezifischen Flugzeug- und Betriebsberechtigungen.
In der Spezifischen Kategorie fehlt dieses System noch. Es ist schwierig für Piloten, ihre Qualifikationen und Erfahrungen nachzuweisen, insbesondere mit der breiten Palette von Specific Assurance and Integrity Levels (SAIL), Standard Scenarios (STS) und Pre-Defined Risk Assessments (PDRA). Es ist schwierig zu bestimmen, welche Art und welchen Inhalt die Ausbildung und Schulung erfordert, welches Kompetenzniveau zum Bestehen von Prüfungen (falls vorhanden) erforderlich ist und eine europaweit anerkannte Lizenz mit den richtigen Qualifikationen zu erhalten.
Eine ähnliche Situation besteht bei den Lufttüchtigkeitsanforderungen für Drohnen, die in der Spezifischen Kategorie betrieben werden können. Operationen in den niedrigeren 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) von der EASA erfordern.
Ein DVR-Anforderung ist keine schlechte Idee, insbesondere für Operationen, die innerhalb dieser SAIL-Stufen durchgeführt werden könnten. Allerdings fehlen viele Standards und akzeptable Mittel zur Einhaltung oder sind für Drohnenbetreiber unerreichbar. Die Erlangung eines DVR erfordert eine große Menge an Daten und Informationen über das Design und die Fertigung des Flugzeugs, die Bodenstation und die Betriebssysteme und -dienste, die oft nicht vom Hersteller verfügbar sind. Zudem 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 zur Erlangung eines DVR für ihre Flugzeuge zu beginnen. Derzeit hat der größte Drohnenhersteller keine Drohnen, für die ein DVR ausgestellt wurde, was es UAS-Betreibern unmöglich macht, die erforderlichen Daten und Informationen zu erhalten oder die große Menge an notwendigen Flugtests durchzuführen, und ihnen somit unmöglich macht, komplexere Operationen durchzuführen.
3. Geschäftsfälle
Wie bereits erwähnt, wird die Einführung von U-Space ein großer Schritt in Richtung der sicheren und effizienten Integration einer großen Anzahl von Drohnenflügen in unseren unteren Luftraum sein. Dennoch wird U-Space für die heutige Operationen, die hauptsächlich manuell und innerhalb der Sichtlinie (VLOS) von mindestens einem Fernpiloten und oft einem zusätzlichen Beobachter oder Beobachtern durchgeführt werden, keine Notwendigkeit sein. Wenn wir ''wollen'', dass eine große Anzahl von Drohnenflügen Realität wird, muss dies aus wirtschaftlicher und sozialer Sicht sinnvoll sein.
Dazu werden wir - mindestens - einige Dinge benötigen: BVLOS-Operationen, Automatisierung von Flugoperationen und Automatisierung der Datenverarbeitung. In jedem Geschäft ist Skalierung oft erforderlich, um die Effizienz zu steigern, und das Gleiche gilt für die Drohnenindustrie. Heutige Operationen werden meist innerhalb der VLOS des Fernpiloten durchgeführt, da BVLOS in vielen Ländern ohne Sperrung des Luftraums, in dem die Drohne operiert, noch nicht erlaubt ist. Ich muss zugeben, dass dies sinnvoll ist, solange es keine Anforderung gibt, dass bemannte und unbemannte Flugzeuge ihre Positionen gegenseitig übermitteln und die Standards für die erforderliche Technologie dazu noch fehlen. Glücklicherweise sehen wir in diesem Bereich sowohl aus regulatorischer als auch aus technologischer Sicht viele Fortschritte, sodass dieses Problem hoffentlich in den kommenden Jahren gelöst wird.
Allerdings reicht es nicht aus, sich gegenseitig zu sehen; es muss fortschrittliche Technologie entwickelt werden, um Kollisionen taktisch zu vermeiden, insbesondere bei Operationen ohne direkte Steuer- und Kontrollverbindung zwischen dem Flugzeug und der Bodenstation, wie etwa über 4G/5G oder Satellitenverbindungen. Diese Form der Automatisierung wird es dem Piloten ermöglichen, eine eher überwachende Rolle einzunehmen, anstatt das Flugzeug aktiv zu steuern. Der Pilot wird schrittweise aus der Schleife entfernt, sodass schließlich ein Pilot mehrere Drohnen gleichzeitig betreiben kann. Diese Kombination aus mehr Aufgaben mit weniger Personen und der Fähigkeit, größere Entfernungen abzudecken, wird die Chancen erhöhen, einen positiven Geschäftserfolg für viele komplexe Operationen zu erzielen, einschließlich der viel gepriesenen "Letzte Meile"-Lieferung durch Drohnen.
Drohen hochautomatisiert und BVLOS zu fliegen ist eine Sache, aber in der Lage zu sein, die gesammelten Daten schnell in umsetzbare Daten umzuwandeln, ist eine andere. Die Verarbeitung von Drohnendaten erfordert heute noch oft einen hochgradig manuellen Prozess, um die Daten von der Drohne auf einen Computer zu bringen, sie auf eine (Cloud-)Plattform hochzuladen und sie in ein Endprodukt zu verarbeiten. Internet-verbundene Drohnen, kombiniert mit steigender Rechenleistung und künstlicher Intelligenz, werden diesen Prozess in den kommenden Jahren optimieren und für die meisten Organisationen von entscheidender Bedeutung sein, um einen positiven Geschäftserfolg zu erzielen.
4. Gesellschaftliche Akzeptanz
Angenommen, alle regulatorischen und technologischen Hindernisse, die Wachstum ermöglichen würden, sind überwunden und die Geschäftsfälle stellen sich als positiv heraus. In diesem Szenario würden wir einen erheblichen Anstieg des Einsatzes von Drohnen im unteren Luftraum sehen, nicht nur in ländlichen Gebieten, sondern auch in Städten. Diejenigen in der Drohnenindustrie hätten damit wenig Probleme, aber die allgemeine Meinung der Bevölkerung über Drohnen ist (noch) nicht positiv, wie viele Forschungen zeigen.
Dies stellt für unsere Branche eine große Herausforderung dar, da wir den Wert von Drohnen nicht nur einigen wenigen, sondern der gesamten Gesellschaft demonstrieren müssen und gleichzeitig die Nachteile wie Lärm- und visuelle Verschmutzung minimieren müssen. Beispielsweise sind sich viele Menschen nicht bewusst, wie Drohnen von Einsatzkräften, wie Feuerwehr und Polizei, zur Unterstützung bei Brandbekämpfung, Kriminalprävention, Such- und Rettungseinsätzen sowie zur Wartung von Infrastrukturen eingesetzt werden, um nur einige zu nennen. Es liegt an uns in der Branche und den Nutzern dieser Technologie, die Öffentlichkeit über diese Vorteile aufzuklären und das negative Bild, das Menschen über Drohnen haben, zu ändern.
Allerdings reicht es nicht aus, nur den Wert von Drohnen aufzuzeigen. Wir müssen auch überlegen, wie wir Drohnen in unsere Gesellschaft auf eine Weise integrieren können, die soziale und wirtschaftliche Vorteile in Einklang bringt. Dies könnte beinhalten, Drohnen auf bestimmte Gebiete oder Routen innerhalb von Städten zu beschränken, die Anzahl der erlaubten Drohnen zu begrenzen oder technische Anforderungen wie Dezibel-Grenzen festzulegen. Wie bei der bemannten Luftfahrt wird dies eine Kombination von technologischen Fortschritten und der Entwicklung der richtigen Verfahren erfordern.
Fazit
Nachdem Sie meine Gedanken oben gelesen haben, könnten Sie denken, dass ich über die Zukunft der Drohnenindustrie pessimistisch bin, aber das Gegenteil ist der Fall. Innovation braucht immer mehr Zeit als ursprünglich erwartet, insbesondere in einem stark regulierten Umfeld wie der Luftfahrt. Die Geschwindigkeit, mit der die regulatorischen Rahmenbedingungen für UAS-Operationen und U-Space von der EASA (und damit den EU-Mitgliedstaaten) etabliert wurden, ist bemerkenswert. Natürlich fehlen noch viele Standards, und die Branche kann ihr volles Potenzial noch nicht erreichen, aber das ist nur eine Frage von wenigen Jahren. Jahre, die die Branche auch benötigt, um neue und verbesserte Technologien zu entwickeln, wie Batterietechnologie und leisere Rotor-Designs, und um Geschäftsfälle wie Drohnenlieferung und U-Space zu verfeinern. Daher bin ich tatsächlich sehr optimistisch, dass die Zukunft der Drohnenindustrie rosig ist und wir als Gesellschaft stark von der unbemannten Luftfahrttechnologie profitieren werden.
