Anti-Drohnensysteme und Transponder für Drohnen

Nach den Ereignissen am Flughafen Gatwick, bei der wiederholte Drohnensichtungen zu einem massiven Ausfall von Flügen für fast 32 Stunden geführt hat, stellen zahlreiche Journalisten weltweit die Frage: Wie kann so eine massive Störung durch eine Drohne zukünftig verhindert werden?

Was für Möglichkeiten gibt es, beispielsweise um Flughäfen , das bestehende Flugverbot von Drohnen durchzusetzen? Es gibt verschiedene Ansätze und Ideen zu diesem Thema, die ich im Folgenden vorstellen möchte.

Integration von Drohnen in die Flugsicherung

Im Gegensatz zu den grossen Passagierflugzeugen führen Drohnen keine Transponder an Bord mit, die aktiv ihre Position übertragen und für die Flugsicherung sichtbar sind. Es gibt zwar erste Bemühungen, zivile Drohnen in die Flugsicherung zu integrieren, beispielsweise das „Unmanned Aerial Traffic Management“ (UTM)-System von Airmap, das aktuell in der Schweiz implementiert wird. Die meisten dieser Systeme basieren allerdings nicht auf Transpondern, sondern der Anmeldung der Drohnen über die App und der Übertragung der Position basierend auf dem des GPS-Signal und erfordern damit die Kooperation des Drohnenpiloten – Sabotage oder Terrorismus kann das System nicht aktiv verhindern.

Transponder für Drohnen

Die verpflichtende Einführung eines Transponders für Drohnen wird auch immer wieder in der Industrie diskutiert. Denkbar sind zum einen ADS-B Transponder, die mit entsprechenden Geräten vom Boden aus (beispielsweise der Flugsicherung oder der Polizei) abrufbar sind. Alternative dazu könnte ein Transponder auch dauerhaft online sein und seine Position aktiv ins Internet übertragen. Das Problem bei allen Transponder-Lösungen: Damit die Drohnenhersteller ein entsprechendes System in alle ihre Modell einbauen, müsste sich die Gesetzgebung auf eine technische Umsetzung festlegen – idealerweise weltweit. Zudem ist wäre es weiterhin relativ einfach möglich, eine Spielzeugdrohne oder eine Drohne im Eigenbau ohne Transponder in die Luft zu schicken – die Hürde für fehlbare Drohnenpiloten würde lediglich höher gesetzt, unmöglich ist die Umgehung dieser Vorgabe aber nicht.

Passives Erkennen von Drohnen

Grundsätzlich wäre das Flughafenradar technisch in der Lage, eine Drohne sichtbar zu machen. In der Praxis werden kleine Objekte aber absichtlich herausgefiltert, weil ansonsten jeder Vogel auf dem Bildschirm sichtbar wäre und zuviele Informationen auf die Lotsen einprasseln würden. Um kleine Objekte wie Drohnen sinnvoll abzubilden, wäre eine deutliche feinere Auflösung bzw. ein anderer Masstab auf den Bildschirmen nötig, als heute verwendet wird.

Es gibt einige Systeme, die für sich alleinstehend arbeiten und lokal eingesetzt werden können. Das Unternehmen Dedrone vertreibt einen “Drone-Tracker”, der mit Hilfe von Kameras, Schall- und Ultraschallsensoren, und einem WLAN-Sensor Drohnen ausfindig macht. Mit dem WLAN-Sensor können auch die MAC-Adressen der Geräte gelesen werden, wodurch sich bestimmte Drohnenmodelle identifizieren lassen. WLAN-Signale können auf bis zu 300 Meter erkannt werden. Gegen Aufpreis ist auch die Einbindung eines RF-Sensors zur Erkennung der Fernsteuerungssignale der Drohne sowie die Einbindung von Radardaten wäre möglich.

Ein alternatives System, dass sich stärker auf Radardaten abstützt, ist das SharpEye™ von Kelvin Hughes Ltd. Es besteht aus einem oder mehreren mobilen Radarsystemen und kann zusätzlich auch mit optischen Kameras ergänzt werden. Gemäss der Angaben des Unternehmen soll das Produkt auch in der Lage sein, Drohnen bei schlechten (Wetter-) Bedingungen zu erkennen.

Aktive Drohnenabwehrsysteme

In vielen Fällen ist es nicht ausreichend, eine Drohne zu sichten und zu identifizieren. Bei einer akuten Gefährdung und massiven Störung mit der Flughafen Gatwick konfrontiert war, werden Lösungen gesucht, die Drohne abzuschiessen oder zur Landung zu zwingen. Privatpersonen und Unternehmen befinden sich dabei allerdings auch rechtlich schwierigen Terrain: In den meisten Ländern ist nicht erlaubt, eine störende Drohne selbst über Privatgelände abzuschiessen. Das Gefährdungspotenzial ist enorm, und selbst wenn zum scheinbar harmlosen Wasserschlauch gegriffen wird, kann ein unkontrollierter Absturz der Drohne andere Personen gefährden.

Die Polizei hat bei der Störung am Flughafen Gatwick davon abgesehen, die Drohne abzuschiessen. Das Risiko der Gefährdung Dritter ist hoch, zudem ist die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Abschuss erheblich kleiner als angenommen: Eine Drohne aus kürzester Distanz zu treffen, mag für geübte Schützen noch möglich sein. Eine Drohne in 200-300 Metern Distanz während des Fluges zu treffen, dürfte je nach Grösse und Flugverhalten der Drohne schon eine Meisterleistung sein.

Es gibt einige Drohnenabwehrsysteme auf dem Markt, die versprechen, Drohnen vom Himmel zu holen. Beispielsweise das Schweizer Start-up Droptec, dass eine Art Pistole anbietet, mit dem ein 2×2 Meter Fangnetz auf die Drohne geschossen wird. Das System ist aber nur für den Nahbereich geeignet und kann Drohnen aus einer Höhe von maximal 50 Metern Höhe aus der Luft holen.

Der “Dropster” bringt eine Drohne zum Absturz. Bildquelle: Droptec.ch

Die holländische Polizei testet das Abfangen mit Hilfe von Adlern. In Kooperation mit dem Unternehmen Guard From Above werden Greifvögel darauf trainiert, die Drohne während des Fluges abzufangen. Aktuell befindet sich das Projekt aber noch in der Pilotphase.

Bildquelle: guardfromabove.com

Die Firma Airbus arbeitet an Abwehrsystemen mit Störsendern, dass sich vor allem zur Sicherung von Flughäfen, Industrieanlagen und Atomkraftwerken eignet. Das Airbus Counter UAV System besteht aus diversen Sensoren wie Radar und Infrarotkameras und einem Störsender und ist mit einer Datenbank verbunden, um die Signale zu analysieren. Bei einer identifizierten Gefährdung kann das System die Funkverbindung zwischen Fluggerät und Piloten unterbrechen – und zwar nur auf den relevanten Frequenzen.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt das italienische Unternehmen Selex ES. Das Unternehmen gibt zwar keine Details zur genauen Funktionsweise preis, gemäss den verfügbaren Informationen handelt es sich aber um eine gezielte elektronische Störung der Drohne.

Allen Lösungen, die die Störung bzw. Unterbrechung der Funkverbindung zur Drohne zum Ziel haben (so genannten “Jammen”), sind aber im Umfeld von Flughafen eher nicht für den Dauereinsatz geeignet: Diese Störungen im Funk könnten auch die Funkverbindungen der Verkehrsflugzeuge stören.

Boeing forscht dagegen an einer etwas rabiateren Abfangmethode: eine mobile Laserkanone, um Drohnen abzuschiessen. Dabei wird ein Laserstrahl für wenige Sekunden auf die Drohne gerichtet, was diese in Brand setzt und zum Absturz bringt. Die Compact Laser Weapon soll dabei in der Lage sein, die Drohne selbst zu erfassen und den Laserstrahl auszurichten.

Die “Compact Laser Weapon” von Boing zum Abschuss von Drohnen. Bildquelle: Boing.

Bisher sind aber so gut wie alle aktiven Abwehrsysteme noch in einer Testphase oder nur in sehr spezifischen Bereichen im Einsatz. Es bleibt für Flughafenbetreiber vorerst eine Herausforderung, mit der Bedrohung durch Drohnen umzugehen.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.