AirHub-Wissensreihe — Aufbauend auf unserem vorherigen Blog über den Schritt 1 von SORA, in dem wir das Konzept der Operationen (ConOps) und dessen Rolle als Grundlage der UAS-Betriebsplanung untersucht haben, gehen wir nun zum nächsten kritischen Schritt über. Die Methode der spezifischen Betriebsrisikobewertung (SORA) bietet einen strukturierten Ansatz zur Bewertung von Risiken bei unbemannten Luftfahrtsystemen (UAS) Operationen. Schritt 2 des SORA-Prozesses, die Bestimmung der intrinsischen Bodengefährdungsklasse (iGRC), ist entscheidend für die Einschätzung des möglichen Risikos, das eine UAS-Operation für Menschen und Eigentum am Boden darstellt. Dieser Schritt legt den Grundstein für die Ermittlung notwendiger Minderungsmaßnahmen und die Gestaltung sicherer, konformer Operationen.

Was ist die intrinsische Bodengefährdungsklasse (iGRC)?

Die intrinsische Bodengefährdungsklasse (iGRC) ist ein numerischer Wert (zwischen 1 und 10), der das Basisrisikoniveau darstellt, das eine UAS-Operation für Menschen und Infrastruktur am Boden vor jeglichen Minderungsmaßnahmen verursacht. Die iGRC wird basierend auf folgenden Faktoren bestimmt:

• Physische Eigenschaften des UAS:

  • Maximale charakteristische Dimension (z. B. Spannweite für Starrflügelflugzeuge, Rotordurchmesser für Drehflügler oder maximale Entfernung zwischen Rotorblattspitzen für Multicopter).

  • Maximale Auftreffgeschwindigkeit (die höchstmögliche Befehlsgeschwindigkeit, wie vom Hersteller definiert).

• Betriebsumgebung:

  • Bevölkerungsdichte innerhalb des Betriebsvolumens und des umliegenden Bodengefährdungspuffers.

  • Ob der Flug über dünn besiedelte, besiedelte oder dicht besiedelte Gebiete erfolgt.

Das Verständnis der iGRC ist entscheidend, da sie das Grundrisiko vor der Anwendung von Minderungsmaßnahmen festlegt. Diese Klassifizierung ist ein Schlüsselinput für die anschließenden SORA-Schritte.

Visualisierung der Bodengefährdung

Die iGRC wird auch grafisch dargestellt, um die Risikofläche einer UAS-Operation zu visualisieren.

Diese Darstellung zeigt auf, wie unterschiedliche Betriebsumgebungen die Risikoeinstufung und die potenziellen Auswirkungen einer unkontrollierten UAS beeinflussen.

Bestimmung der iGRC

Die iGRC wird durch einen strukturierten Prozess bestimmt, der sowohl den Betriebsumfang als auch Umweltfaktoren bewertet:

1. Identifizierung des iGRC-Gebiets

• Fluggebiet: Definieren Sie das Gebiet, in dem das UAS unter normalen Bedingungen operieren soll.

• Kontingenzvolumen: Berechnen Sie das zusätzliche Luftvolumen, das potenzielle Abweichungen von geplanten Flugpfaden berücksichtigt.

• Anfänglicher Bodengefährdungspuffer: Etablieren Sie einen anfänglichen Sicherheitsabstand (der endgültige Bodengefährdungspuffer wird in Schritt 8 von SORA bestimmt).

• Analyse der Bevölkerungsdichte: Identifizieren Sie die höchste Bevölkerungsdichte innerhalb des iGRC-Gebiets. Wenn mehrere Segmente des Fluges durch Bereiche mit unterschiedlichen Bevölkerungsdichten verlaufen, sollte das Segment mit der höchsten Dichte verwendet werden.

2. Bewertung physischer Eigenschaften des UAS

• Maximale charakteristische Dimension:

  • Starrflügel-UAS: Messen Sie die Spannweite.

  • Drehflügler: Messen Sie den Rotordurchmesser.

  • Multicopter: Messen Sie den maximalen Abstand zwischen den Rotorblattspitzen.

• Überlegungen zur maximalen Geschwindigkeit:

  • Definiert als die höchstmögliche Befehlsgeschwindigkeit des UA, wie vom Hersteller angegeben.

  • Nicht beschränkt auf die missionsspezifische maximale Geschwindigkeit, da betriebliche Reduzierungen nicht unbedingt die Auswirkungsfläche verkleinern.

  • Geschwindigkeitsreduktionsmaßnahmen, die die Auftreffgeschwindigkeit begrenzen, können im Schritt 3 des SORA-Prozesses berücksichtigt werden (SORA Anhang B).

3. Bevölkerungsdichte und Risikobewertung

• Offizielle Kartierungstools: Die Bevölkerungsdichte sollte mithilfe offiziell designierter Karten mit geeigneter Rastergröße für den Betrieb bestimmt werden.

• Alternative Methoden: Wenn keine geeigneten Bevölkerungsdichtekarten existieren, können qualitative Beschreibungen (siehe Tabelle unten) verwendet werden, um die Bevölkerungsdichte im Betriebsvolumen und Bodengefährdungspuffer zu schätzen.

• Einreichung benutzerdefinierter Karten: In bestimmten Fällen können die Behörden Bewerbern erlauben, ihre eigenen Bevölkerungsdichtekarten einzureichen, wenn offizielle Quellen unzureichend sind.

4. Anpassungen der Bevölkerungsdichteschätzungen

• Wenn ein Antragsteller Ungenauigkeiten in einer statischen Bevölkerungsdichtekarte findet, kann er alternative Datenquellen wie:

  • Andere Kartierungsprodukte.

  • Satellitenbilder.

  • Vor-Ort-Inspektionen.

  • Lokales Fachwissen und historische Daten.

• Wenn von der zuständigen Behörde genehmigt, können diese alternativen Quellen verwendet werden, um die iGRC-Berechnungen zu verfeinern.

• Zeitbasierte Anpassungen: Überlegungen wie zeitbasierte Einschränkungen (z. B. Nachtflug zur Reduzierung des Bodengefährdungsrisikos) werden im Schritt 3 des SORA-Prozesses angesprochen.

5. Alternative Methoden zur iGRC-Berechnung

• Betreiber können feststellen, dass die Standard-iGRC-Werte für ihre spezifische UAS-Operation zu konservativ sind.

• In solchen Fällen kann ein Antragsteller ein mathematisches Modell anwenden, wie in Anhang F von SORA definiert, um eine genauere iGRC zu bestimmen.

• Operationen außerhalb des Geltungsbereichs von SORA: Wenn eine Operation keiner bestehenden iGRC-Kategorie entspricht (d. h. graue Zellen in der Referenztabelle), fällt sie außerhalb des Geltungsbereichs von SORA und sollte unter der zertifizierten Kategorie betrachtet werden.

Da genaue Bevölkerungsdichte-Daten nicht immer verfügbar sind, können qualitative Beschreibungen helfen, die Dichte von Menschen im Betriebsgebiet zu schätzen. Diese Schätzungen sind entscheidend für die korrekte Zuordnung der iGRC.

Zum Beispiel:

• Unbewohnte Gebiete umfassen abgelegene Orte, Wälder und industrielle Zonen mit minimaler menschlicher Präsenz.

• Bewohnte Gebiete umfassen Vorstadtnachbarschaften und Parks mit gelegentlichen Menschenansammlungen.

• Dicht bewohnte Gebiete decken Stadtzentren, Stadien und Massenveranstaltungen ab.

Durch die Überlagerung von UAS-Betriebsvolumen auf Bevölkerungsdichtekarten können Betreiber fundierte Entscheidungen über Risikoniveaus und notwendige Minderungsmaßnahmen treffen.

Fazit

Schritt 2 des SORA-Prozesses, die Bestimmung der intrinsischen Bodengefährdungsklasse (iGRC), bildet die Grundlage für die Bewertung der potenziellen Auswirkungen einer UAS-Operation auf Menschen und Eigentum. Das Verständnis der iGRC-Klassifizierung ermöglicht es Betreibern:

• Das Basisrisikoniveau ihrer Operation zu identifizieren.

• Notwendige Minderungsmaßnahmen festzulegen.

• Nach der Bestimmung der iGRC werden strategische Minderungsmaßnahmen angewendet, um das Bodengefährdungsrisiko zu verringern, was letztendlich zur finalen Bodengefährdungsklasse (GRC) führt.

  
  

Bei AirHub Consulting helfen wir professionellen Drohnenbetreibern, sich in der Komplexität der Risikobewertung und der Einhaltung von Vorschriften zurechtzufinden. Die AirHub Drone Operations Platform bietet Werkzeuge zur Ermittlung der Dichte von Menschen am Boden und zur Identifizierung anderer potenzieller Gefahren wie kritischer Infrastruktur und Flugverbotszonen, um das Situationsbewusstsein und die Sicherheitsplanung zu verbessern.

Bleiben Sie dran für den nächsten Blog in unserer SORA-Serie, in dem wir untersuchen, wie man Minderungsmaßnahmen effektiv anwenden kann, um das Bodengefährdungsrisiko zu reduzieren.