Der fliegende Hightech-Hype

Autor: Markus Stegmayr
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Sie fliegen für zivile oder militärische Zwecke, liefern Bilder und Daten für virtuelle 3D-Modelle oder sind als Lastenträger unterwegs: Drohnen. Wir haben uns das Drohnen-Ökosystem angeschaut und stellen erfolgreiche Start-ups vor.

Der Luftraum über Deutschland ist mit Drohnen gut gefüllt. Rund 475.000 schwirren durch die Luft, wobei 455.000 davon privat und der Rest kommerziell genutzt werden. Die Zahl der in diesem Bereich tätigen Unternehmen ist ähnlich eindrucksvoll: Allein in Deutschland gibt es knapp 400; diese sind im Schnitt drei Jahre alt und haben rund zwölf Mitarbeiter. In diesen Markt, in dem sich die Anbieter meist auf Drohnen und Flugtaxis spezialisiert haben, wurde seit 2012 mit rund 155 Millionen Euro überaus kräftig investiert. Der Drohnenmarkt ist hierzulande aktuell 573 Millionen Euro schwer, wovon 404 Millionen Euro auf den kommerziellen und 169 Millionen Euro auf den privaten Sektor entfallen.

Starkes Wachstum bis 2030 prognostiziert

Im industriellen Kontext werden die meisten Drohnen in der Vermessung eingesetzt. Es folgen die Bereiche Inspektion, Film und Foto sowie Kartierung und Datenerhebung. Auch zur Verteilung der Drohnen-Unternehmen gibt es konkrete Zahlen. Laut dem Verband unbemannter Luftfahrt (einer gemeinsamen Initiative des Bundesverbands der Deutschen Luftverkehrswirtschaft [BDL] und des Bundesverbands der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie [BDLI]) sind fast 20 Prozent der Unternehmen in ­Bayern angesiedelt, dahinter folgen Nordrhein-Westfalen mit 13,5 Prozent und Baden-Württemberg mit 10,4 Prozent.

Der Verband geht außerdem davon aus, dass der Drohnenmarkt bis 2030 auf beinahe drei Milliarden Euro anwachsen wird. Das entspricht einer durchschnittlichen jährlichen Wachstums­rate von 14 Prozent. Bis 2030 wird sich dann – aller Wahrscheinlichkeit nach – auch die absolute Zahl der kommerziell und privat im Einsatz befindlichen Drohnen auf etwa 850.000 Stück erhöhen.

FairFleet bietet einen Full Service rund um Drohnenflüge sowie die Auswertung der damit gewonnenen Bilder/Daten an. Foto: FairFleet

FairFleet und der Massenmarkt

Drohnen-Unternehmen bieten vielfältigste Dienstleistungen und innovative Konzepte an. Ein wichtiger Player ist zum Beispiel FairFleet aus München. Das Start-up möchte, simpel gesagt, Drohnenflüge zum Massenmarktmodell machen. Das erklärte Ziel ist es, eine Full-Service-Drohnen-Plattform anzubieten. „Der Kunde kauft bei uns weniger einen Drohnenflug als vielmehr einen fertigen Datensatz, der so weit ausgearbeitet ist, dass dieser für den Kunden eine Handlungsempfehlung darstellt“, so FairFleet-CEO Florian Waubke. Das könne ganz banal sein, etwa der Überflug eines Daches, um genau zu sehen, ob Dachziegel defekt sind.

In diesem Kontext wolle man verstärkt in den Massenmarkt hinein und Drohnenflüge für kleine Brieftaschen anbieten, so Waubke. „Wenn der Kunde ein Produkt bestellt, dann schlägt das System bereits einen Piloten aus dem Piloten-Pool vor, der wiederum die Anfrage bekommt und den Preis angibt.“ So stehe der Preis für den Kunden nach kurzer Zeit fest. FairFleet erfasst darüber hinaus auch Gebäude und überführt diese in 3D-Modelle. „Der Besitzer hat dann sein Gebäude als digitalen Zwilling auf seinem Computer“, hält Waubke fest.

Die Wingcopter-Drohne an sich ist schon ein Hightech-Objekt und echter Flugkünstler. Sie wird u.a. zum schnellen Transport von Medikamenten, Impfstoffen oder Blutproben eingesetzt.

Drohnen als Helfeshelfer

Einen anderen Weg hat hat das Darmstädter Start-up Wingcopter eingeschlagen. Gegenwärtig hat das Unternehmen eine Drohne am Markt, die bis zu sechs Kilogramm Nutzlast transportieren kann und über eine Reichweite von bis zu 120 Kilometern verfügt. Für die Höchstgeschwindigkeit von 240 km/h habe man sogar einen Guinness-Weltrekord aufgestellt, merkt CEO Tom Plümmer nicht ohne Stolz an. Doch um Geschwindigkeitsrekorde geht es bei Wingcopter eigentlich nicht.

Vielmehr hat man die Lieferanwendungen im Blick. „Wir sind besonders im Bereich der Lieferung von medizinischen Produkten wie Medikamenten, Impfstoffen, Blutproben und Blutkonserven in entlegene Gegenden tätig“, so Plümmer. Man habe bereits erfolgreiche Projekte in Tansania, Malawi oder Äthiopien durchgeführt. Die Wartezeit für Patienten auf wichtige medizinische Produkte habe sich dadurch von Tagen auf Stunden oder gar wenige Minuten reduziert.

Dabei soll es aber nicht bleiben. Die Wingcopter-Ambitionen gehen auch in Richtung Paketzustellung und Essens­lieferung im ländlichen wie städtischen Bereich. Zudem ist geplant, die hauseigenen Drohnen mit Sensoren auszustatten und diese an die Bereiche Forschung, Vermessung und Inspektionen zu verkaufen. Insgesamt gehe es jedenfalls ­darum, „das Leben der Menschen durch Wingcopter-Technologien zu verbessern oder zu retten“, betont Tom Plümmer. Militärische oder paramilitärische Nutzung lehne man dezidiert ab.

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AlphaLink entwickelt auch Verbundflugzeuge, die als Höhenplattformen (engl. High-Altitude Platforms) in der Strato­sphäre Aufgaben in den Bereichen Kommunikation (Internet, Mobilfunk) und Erdbeobachtung übernehmen sollen

Intelligente Drohnensteuerung

AlphaLink aus Berlin bietet mit seinem Hauptprodukt Smart FC eine intelligente Drohnensteuerung. „Diese hilft der Drohnen-Formation im unbemannten Flug“, erläutert Daniel Cracau, Mitgründer von AlphaLink. Dazu hat das Unternehmen einen Autopiloten entwickelt und damit zugleich ein System, das mit dem Flugzeug interagieren kann. Dieser Autopilot sei einfach und sicher. Vor allem die ­Sicherheit ist wichtig, weil man darauf hinarbeite, dass die Behörden eine Betriebserlaubnis ausstellen, so Cracau.

Im Vergleich zu der schon handfesten Flugsteuerung von AlphaLink, geht die Wissenschaftlerin Samira Hayat aus theoretischer Sicht an die Steuerungsthematik heran. „Ich erforsche unter anderem Möglichkeiten für einzelne Drohnen, wie diese akkuratere und präzisere Wege fliegen können“, so Hayat. Dazu setzt sich die Elektroingenieurin im Bereich mobile Systeme an der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt mit leichten Onboard-Sensoren auseinander. Für die Nutzung von Multi-­Drohnen-Systemen entwirft sie zudem Algorithmen, die den Formationsflug dieser Drohnen autonom und kollisionsfrei machen sollen. „Diese autonomen Weg- und Auf­gaben­planungsmöglichkeiten sind zentral für die Entfaltung des kommerziellen Drohnenmarkts“, ist Samira Hayat überzeugt.

Dedrone will mit seiner Technologie den Luftraum vor unbefugt eindringenden Drohnen schützen

Drohnendetektion und -abwehr

Angesichts der beachtenswerten Anzahl an Drohnen, die schon heute durch die Lüfte schwirren, verwundert es nicht, dass man auch auf Start-ups trifft, die sich intensiv mit der Drohnenabwehr beschäftigen. Seit 2014 ist Dedrone, das in Kassel und San Francisco sitzt und sich selbst als den internationalen Markt- und Technologieführer in der Drohnendetektion und -abwehr bezeichnet, aktiv. „Wir wollen den Raum vor unautorisierten Drohnen schützen“, streicht CEO Jörg Lamprecht heraus. „Wir empfangen das Signal der Drohnen und erkennen damit, welche Drohne wo ist“, erklärt er. Es gelte dann, das Signal mit einem Störsender zu unterbrechen und bewusst zu stören. Damit werde die unautorisiert fliegende Drohne, vereinfacht gesagt, zum Landen gezwungen.

Das Problem dieser unautorisierten Drohnen ist laut Lamprecht virulent. „Unter anderem haben Gefängnisse ein Problem, weil dorthin Drogen mittels Drohnen geflogen werden“, berichtet er. Ein zweiter Bereich seien die Flughäfen: „Dass sich Flugzeuge und unautorisiert fliegende Drohnen nicht vertragen, liegt auf der Hand“, konstatiert Lamprecht und bezieht sich damit auch auf den Fall beim Londoner Flughafen Gatwick, wo eine Drohne den Flughaften für viele Stunden schlichtweg lahmlegte. Damit ist zugleich die Zielgruppe von Dedrone definiert: Gefängnisse und Flughäfen. In Bezug auf die Flughäfen sei noch zu klären, so Lamprecht, wer in Sachen Flugsicherung überhaupt verantwortlich ist: die Behörden oder die Flughafenbetreiber.

Nomoko befliegt u.a. Stadtgebiete und erstellt mithilfe der so gesammelten Daten 3D-Modelle für Verkehrsplaner

Drohnenbilder und deren Auswertung

Weitere Player im Drohnenmarkt sind Unternehmen, die sich mit der Analyse von Drohnenbildern beschäftigen. Ein solches Start-up ist TerraLoupe, das es sich auf die Fahnen geschrieben hat, die Welt mit künstlicher Intelligenz und Luftbildern zu digitalisieren. Das Münchner Start-up, das unter anderem auch auf Drohnenbilder zurückgreift, analysiert Geobilddaten mittels Deep Learning und erstellt so automatisiert eine digitale Abbildung der Umwelt mit all ihren Informationen.

„Dadurch wird eine detaillierte Objekterkennung möglich“, so CTO Martin Fix. Er ergänzt „Wir liefern Datenprodukte zu allen zuvor definierten Objekten in einem bestimmten geografischen Raum. Nach 50.000 bis 100.000 Bildern von Beispielsgebäuden erkennt das Netz dann auch Bilddaten, die es bisher noch nicht gesehen hat.“ Die neuronalen Netze lernen somit stetig dazu. Damit werde beispielsweise auch die automatische Bewertung von Gebäuden möglich. „Wir erkennen, wie viel vom Gebäude beschädigt oder kaputt ist“, so Fix.

Ähnliches bietet Nomoko, das seinen Hauptsitz in Zürich hat. Man arbeite mithilfe von Luft- und Drohnenbildern an einer „Spiegelwelt“, sagt Head of Marketing Bara Caldova. Dafür überfliegt Nomoko ein zuvor definiertes Gebiet mit einer oder mehreren Drohnen, die mit einer speziellen, hochauflösenden Kamera bestückt sind. So kann das Start-up die Fläche mit allen Objekten millimetergenau aufzeichnen. „Dieses 3D-Replikat ist eine digitale Form unserer physischen Welt.“ Besonders relevant seien die virtuellen 3D-Modelle für die Automobilbranche hinsichtlich der Entwicklung selbstfahrender Fahrzeuge und der dazugehörigen Fahrzeug-Algorithmen. „Das Testen autonomer Fahrzeuge in der realen Welt in Echtzeit ist viel zu teuer und nimmt zu viel Zeit in Anspruch“, weiß Caldova. Das Testen mittels der von Nomoko erzeugten „Spiegelwelt“ sei eine ide­ale „Möglichkeit, mit der physisch-­realen Welt auf vollständig digitale Weise interagieren zu können“, so Caldova.

Zu strenge oder unklare Vorschriften

Die eingangs genannten Zahlen gehen von einer optimalen Entwicklung des Marktes bzw. der Branche aus. Derzeit bestehen aber, so die Analyse des Verbands unbemannter Luftfahrt, noch Probleme im Bereich der Sondergenehmigungsprozesse der Luftfahrtbehörden und der damit verbundenen langen Genehmigungsprozesse. Aufgrund dieser schwierigen rechtlichen Rahmenbedingungen, die den effizienten und flexiblen Einsatz von Drohnen stark limitieren, wird das Thema Drohnen in der Industrie oft nur zögerlich adaptiert.

Eine Diagnose, der Wingcopter-CEO Tom Plümmer zustimmt. „Regulatorik“ beschreibt er in diesem Kontext als wesentlichen Bestandteil für einen bestens gedeihenden und blühenden Drohnenmarkt. Die passenden Regeln müssten ­jedoch zum Teil „noch geschaffen werden“, so Plümmer. Auch Mitgründer von Alpha Link Daniel Cracau sieht den derzeitigen Istzustand als ausbaufähig an. „Die allgemeine Betriebs­erlaubnis für Drohnen ist im Moment noch ein Problem – sie können schon viel, dürfen es aber noch nicht.“ Dieser Ansicht schließt sich die Wissenschaftlerin Samira Hayat an: „Viele Unternehmen, die an der Einführung von Drohnensystemen interessiert sind, zögern, weil es entweder zu strenge oder noch unklare Vorschriften gibt.“

Ein weiterer, kritisch zu hinterfragender Aspekt ist die Akzeptanz der Drohnen in der breiten Bevölkerung. „Es wird wohl noch eine ganze Weile dauern, bis jeder Bürger verstanden hat, dass Drohnen nicht nur töten oder uns die ganze Zeit über beim Sonnenbad im Garten beobachten wollen“, so Tom Plümmer. Es komme erst Stück für Stück in den Köpfen der Menschen an, dass Drohnen beispielsweise auch für humanitäre Einsätze überaus nützlich sein können. Hayat ergänzt: „Die Menschen sind fasziniert von Drohnenshows und dennoch sind viele von ihnen noch immer skeptisch, was deren Einsatz bei der Katastrophenhilfe betrifft.“

Es ist noch viel Luft nach oben

Der Drohnenmarkt ist bereits sehr ausdifferenziert. Und das, obwohl das Drohnen-Business vor wenigen Jahren noch als bloße Science Fiction abgetan wurde. Es darf davon ausgegangen werden, dass sich in den nächsten Jahren in Bezug auf die Steuerung von Drohnenschwärmen viel tun wird und die unterschiedlichen Drohnendienstleistungen insgesamt deutlich günstiger werden. Mit dem wachsenden Bewusstsein der Öffentlichkeit, dass Drohnen das Leben erleichtern können, dürfte auch die Akzeptanz der Hightech-Fluggeräte steigen. Und spätestens dann erhöht sich der öffentliche Druck hinsichtlich einer umfassenden Regulierung und zu ändernden Zulassungs- und Genehmigungsverfahren. In diesem Kontext werden dann nicht nur rechtliche und gesetzliche Fragen zu stellen und zu beantworten sein, sondern zunehmend auch ethische und moralische.

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