AirHub Wissensreihe — Aufbauend auf unserem vorherigen Blog über Schritt 1 von SORA, in dem wir das Konzept der Operationen (ConOps) und dessen Bedeutung für die Planung von UAS-Operationen untersucht haben, gehen wir nun zum nächsten kritischen Schritt über. Die Methodik der Spezifischen Operationsrisikobewertung (SORA) bietet einen strukturierten Ansatz zur Bewertung von Risiken in unbemannten Luftfahrtsystemen (UAS). Schritt 2 des SORA-Prozesses, die Bestimmung der intrinsischen Bodengefahrenklasse (iGRC), ist entscheidend für die Einschätzung des potenziellen Risikos, das eine UAS-Operation für Menschen und Sachwerte am Boden darstellt. Dieser Schritt legt die Grundlage für die Identifizierung notwendiger Minderungsmaßnahmen und die Gestaltung sicherer, konformer Operationen.

Was ist die Intrinsische Bodengefahrenklasse (iGRC)?

Die intrinsische Bodengefahrenklasse (iGRC) ist ein numerischer Wert (von 1 bis 10), der das Basisrisiko einer UAS-Operation für Menschen und Infrastruktur am Boden widerspiegelt, bevor Minderungsvorkehrungen getroffen werden. Die iGRC wird basierend auf folgenden Faktoren bestimmt:

• Physikalische Eigenschaften des UAS:

  • Maximale charakteristische Dimension (z. B. Spannweite für Starrflügler, Blattdurchmesser für Drehflügler oder maximaler Abstand zwischen den Blattspitzen bei Multikoptern).

  • Maximale Geschwindigkeit beim Aufprall (die höchstmögliche befohlene Luftgeschwindigkeit gemäß Herstellerangaben).

• Betriebsumgebung:

  • Bevölkerungsdichte innerhalb des Betriebsvolumens und des umgebenden Bodengefahrenpuffers.

  • Ob der Flug über dünn besiedelten, besiedelten oder dicht besiedelten Gebieten stattfindet.

Das Verständnis der iGRC ist entscheidend, da sie das Basisrisiko vor der Anwendung jeglicher Minderungsvorkehrungen festlegt. Diese Klassifizierung ist ein entscheidender Faktor bei den nachfolgenden SORA-Schritten.

Visualisierung der Bodengefahr

Die iGRC wird auch grafisch dargestellt, um die Risikofußabdruck einer UAS-Operation zu veranschaulichen.

Diese Abbildung verdeutlicht, wie unterschiedliche Betriebsumgebungen die Risikoklassifizierung und die potenziellen Aufprallzonen eines unkontrollierten UAS beeinflussen.

Bestimmung der iGRC

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

1. Identifizierung des iGRC-Fußabdrucks

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

• Kontingenzvolumen: Berechnen Sie das zusätzliche Luftraumvolumen, das mögliche Abweichungen von geplanten Flugrouten berücksichtigt.

• Anfänglicher Bodengefahrenpuffer: Etablieren Sie einen anfänglichen Sicherheitsabstand (der endgültige Bodengefahrenpuffer wird in Schritt #8 von SORA festgelegt).

• Bevölkerungsdichteanalyse: Identifizieren Sie die höchste Bevölkerungsdichte innerhalb des iGRC-Fußabdrucks. Wenn mehrere Segmente des Flugs durch Gebiete mit unterschiedlichen Bevölkerungsdichten verlaufen, sollte das Segment mit der höchsten Dichte verwendet werden.

2. Bewertung der physikalischen Eigenschaften des UAS

• Maximale charakteristische Dimension:

  • Starrflügler UAS: Messen Sie die Spannweite.

  • Drehflügler: Messen Sie den Blattdurchmesser.

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

• Überlegungen zur maximalen Geschwindigkeit:

  • Definiert als die höchstmögliche befohlene Luftgeschwindigkeit der UA, wie vom Hersteller angegeben.

  • Nicht auf die missionsspezifische Maximalgeschwindigkeit beschränkt, da betriebliche Reduzierungen möglicherweise nicht unbedingt das Aufprallgebiet verringern.

  • Geschwindigkeitsminderungen, die die Aufprallgeschwindigkeit begrenzen, können in Schritt #3 des SORA-Prozesses (SORA Anhang B) berücksichtigt werden.

3. Bewertung der Bevölkerungsdichte und des Risikos

• Offizielle Kartentools: Die Bevölkerungsdichte sollte anhand von offiziell ausgewiesenen Karten mit einer geeigneten Rastergröße für den Betrieb bestimmt werden.

• Alternative Methoden: Wenn keine geeigneten Bevölkerungsdichtekarten vorhanden sind, können qualitative Beschreibungen (siehe Tabelle unten) verwendet werden, um die Bevölkerungsdichte im Betriebsvolumen und im Bodengefahrenpuffer abzuschätzen.

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

4. Anpassungen der Bevölkerungsdichteschätzungen

• Wenn ein Bewerber Ungenauigkeiten in einer statischen Bevölkerungsdichtekarte feststellt, kann er alternative Datenquellen wie:

  • Andere Kartenprodukte.

  • Satellitenbilder.

  • Vor-Ort-Inspektionen.

  • Lokale Expertise und historische Daten.

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

• Zeitbasierte Anpassungen: Überlegungen zu zeitbasierten Beschränkungen (z. B. Flüge bei Nacht zur Reduzierung des Bodengefahr) werden in Schritt #3 des SORA-Prozesses behandelt.

5. Alternative Methoden zur iGRC-Berechnung

• Betreiber könnten 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 nicht zu einer bestehenden iGRC-Kategorie passt (d. h. graue Felder 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 der Menschen im Betriebsgebiet abzuschätzen. Diese Schätzungen sind entscheidend für die Zuordnung der korrekten iGRC.

Zum Beispiel:

• Sparsame Gebiete umfassen abgelegene Standorte, Wälder und Industriegebiete mit minimaler menschlicher Anwesenheit.

• Besiedelte Gebiete umfassen Vorstadtviertel und Parks mit gelegentlichen Menschenansammlungen.

• Dicht besiedelte Gebiete umfassen Stadtzentren, Stadien und Massenzusammenkünfte.

Indem die UAS-Betriebsvolumen auf Bevölkerungsdichtekarten überlagert werden, können Betreiber fundierte Entscheidungen über Risikostufen und notwendige Minderungsmaßnahmen treffen.

Schlussfolgerung

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

• Das Basisrisiko ihrer Operation zu identifizieren.

• Notwendige Minderungsmaßnahmen festzulegen.

• Nach der Bestimmung der iGRC werden strategische Minderungen angewendet, um das Bodengefahr zu reduzieren, was letztlich zur endgültigen Bodengefahrenklasse (GRC) führt.

  
  

Bei AirHub Consultancy helfen wir professionellen Drohnenbetreibern, die Komplexität der Risikobewertung und der behördlichen Vorschriften zu bewältigen. Die AirHub Drone Operations Platform bietet Werkzeuge zur Bestimmung der Personendichte am Boden und zur Identifizierung anderer potenzieller Gefahren wie kritischer Infrastrukturen 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 Minderungsmaßnahmen effektiv angewendet werden, um das Bodengefahr zu reduzieren.