FH JOANNEUM: Mit „grünen“ Drohnen den zivilen Luftraum erobern

Das mögliche Einsatzspektrum für zivile Drohnen ist gerade im Alpenland Österreich groß: Bei der Suche nach Lawinen-Verschütteten oder vermissten Bergsteigern etwa stoßen Hubschrauber bei Nacht oder Nebel schnell an ihre Grenzen. GPS-unterstützte Drohnen hingegen, ausgerüstet mit Lawinensuchgeräten, Wärmebildkameras und optischer Ausrüstung, könnten problemlos ein definiertes Gebiet abfliegen und dabei lebensrettende Nachrichten senden. Bislang blieb diese Möglichkeit jedoch ungenützt.

Der Studiengang „Luftfahrt/Aviation“ an der FH JOANNEUM entwickelt im langfristig angelegten Forschungsprojekt „Joanneum Xperimental Platform (jxp)“ Drohnen, die genau auf solche zivilen Zwecke abgestimmt sind: Durch Elektromotor, Solarzellen und Leichtbauweise sind sie besonders umweltfreundlich konzipiert, mit einem angepeilten  Einstiegspreis in der Größenordnung eines Mittelklasse-PKW sollen sie auch für Hilfsorganisationen oder Unternehmen leistbar sein.

„Das Projekt hat für den zivilen Luftraum in Österreich Pioniercharakter. Mit den ersten flugfähigen Modell-Drohnen haben wir nun den ersten großen Meilenstein in der Entwicklung serienreifer ziviler Drohnen geschafft“, freut sich Studiengangsleiter Bruno Wiesler. Parallel wird bereits die erste Originaldrohne mit sieben Metern Spannweite konstruiert, in Kooperation mit dem Studiengang „Industrial Design“ wurde darüber hinaus eine funktionale und dynamische Formgebung für die Drohnen erarbeitet.

Studierende als erste Entwicklungsmotoren
Die Entwicklung der Drohnen erfolgt in einem Projektteam aus Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der FH JOANNEUM, externen Partnern sowie mit Studierenden des Studiengangs „Luftfahrt/Aviation“. „Wir setzen bewusst auf eine langsamere und stufenweise Entwicklungsarbeit, da das Projekt in verschiedene Lehrveranstaltungen integriert ist. Unserem didaktischen Konzept gemäß sind unsere Studierenden von der anspruchsvollen Theorie im Hörsaal bis zur wissenschaftlichen Umsetzung an der Entwicklung der Drohnen beteiligt“, sagt Studiengangsleiter Wiesler.

Anforderungen an die „ideale“ zivil einsetzbare Drohne, wie sie dem Projektteam vorschwebt, gibt es zahlreiche: Sie soll leicht und umweltfreundlich sein, autonom steuerbar und mit verschiedenen Geräten (wie etwa einer Infrarotkamera) flexibel ausrüstbar sein, und dabei möglichst lange und zugleich möglichst langsam fliegen können, um Luftbilder mit hohem Schärfegrad liefern zu können. „Mit den technischen Herausforderungen ist es aber noch nicht getan: Pioniergeist ist auch im Bereich der Luftfahrtzertifizierung sowie in rechtlichen Fragen erforderlich, denn die unbemannten Luftfahrzeuge werden sich in das bestehende Luftverkehrssystem einfügen müssen, ohne dieses zu verändern“, stellt Gerhard Lippitsch von der österreichischen Luftfahrtbehörde Austro Control fest.

Die dafür erforderlichen Maßnahmen in ihrer Komplexität zu erforschen und die Erkenntnisse danach in die Praxis umzusetzen, ist ohne Teamarbeit nicht erreichbar. Der „Rulemaking Process“  ist auf internationaler wie auch auf nationaler Ebene voll im Gange. Dem muss im Zuge des Projekts Rechnung getragen werden, der Studiengang „Luftfahrt/Aviation“ arbeitet daher eng mit Austro Control zusammen.

Einsatzgebiet von Suchaktionen bis Weinbau
Es wird zwar noch mehrere Jahre dauern, bis die zivilen Drohnen in breiter Form praktisch anwendbar sind, das Spektrum potentieller Einsatzgebiete ist jedoch jetzt schon groß. Neben der Suche nach vermissten Bergsteigern und Lawinen-Verschütteten könnte die „jxp“-Drohne auch zum Übertragen von Luftbildern bei kleineren Sportevents oder Open-Air-Festen zum Einsatz kommen, wo eine flächendeckende Überwachung durch Hubschrauber zu teuer wäre. „Wir möchten hier insbesondere auch mit Unternehmen und Organisationen, beispielsweise mit Hilfs- und Rettungsorganisationen, zusammenarbeiten, und die neuen Möglichkeiten ziviler Drohnen aufzeigen“, so Wiesler. Die „grünen“ Drohnen könnten außerdem auch zum Beobachten von Wildbewegungen eingesetzt werden, oder, etwas unorthodoxer, beispielsweise im Weinbau: Bunt bemalt könnten die Drohnen als eine Art „fliegende Vogelscheuche“ die Ernte sichern.    

Zukunftsorientierte Forschung
Für Karl Peter Pfeiffer, Rektor der FH JOANNEUM, ist die Entwicklung der Drohnen eines der Leuchtturmprojekte im Fachbereich „Information, Design und Technologien“, das sich durch interdisziplinäre Zusammenarbeit auszeichnet. „Die Entwicklung ziviler Drohnen ist ein Beispiel für die zukunftsorientierte, studiengangsübergreifende Forschung an der FH JOANNEUM, die gesellschaftlichen Nutzen mit technischer Innovation verbindet“, so Pfeiffer. Durch die intensive Integration in Lehre und Praxis sei zudem ein hoher Mehrwert für die Studierenden gegeben: „Die Arbeit an diesem Forschungsprojekt stellt hohe Anforderungen an unsere Studierenden, und bereitet sie damit optimal auf eine Berufswelt vor, in der die Verknüpfung von theoretischem Wissen und Anwendungskompetenz unerlässlich ist.“

Technische Daten zur Drohne „JXP-S“:
GPS-unterstützt steuerbar, Leichtbauweise aus Kohlefaser und Balserholz mit unter 20 kg Gewicht, Spannweite sieben Meter, Elektromotor mit 1,8 Kilowatt und ca. 2,5 PS sowie ergänzender Solarantrieb, betankbar über Steckdose und Solartankstelle, angestrebte Minimal-Fluggeschwindigkeit von ca. 45 km/h.

Ein Video mit einem Drohnen-Kameraflug finden Sie online am Youtube-Channel der FH JOANNEUM auf www.youtube.com/fhjoanneum.

Quelle: FH JOANNEUM