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Drohnen am Himmel
Logistik 16.03.2017
Logistik 16.03.2017

Von Paketdienst bis Landwirtschaft Das sind die Einsatzgebiete von Drohnen

Fotolia.com / 3dkombinat
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Unbemannte Flugobjekte sind keine Spielerei mehr, sondern ein ernst zu nehmendes Geschäft. Doch beim kommerziellen Einsatz von Drohnen sind einige kritische Punkte zu beachten.

Sie liefern Pakete aus, bringen die Pizza, vermessen Areale, untersuchen Windkraftanlagen und zeigen dem Landwirt, wo er mehr Dünger einsetzen muss. Drohnen sind auf dem besten Weg, sich von einem Spielzeug zu einem Multifunktions-Tool für kommerzielle Zwecke zu entwickeln. Doch beim Einsatz von Drohnen sind auch einige kritische Punkte zu beachten, etwa Sicherheitsfragen und der Schutz der Privatsphäre.

Fliegende Paketboten:

Ähnlich wie DHL und DPD testet Amazon Drohnen. Die Zeit zwischen Bestellung und Auslieferung beträgt dabei etwa 30 bis 40 Minuten.

Amazon

Nach den privaten Nutzern hat das Business das Thema Drohnen für sich entdeckt. Das gilt nicht nur für die Anbieter von Fluggeräten, mit denen Hobby-Flieger und Foto-Enthusiasten "in die Luft" gehen. Mittlerweile tummeln sich Hunderte von Unternehmen in diesem Marktsegment. Dazu zählen die Hersteller von Zubehör wie speziellen Kameras, Steuerungssystemen und Sensoren. Hinzu kommen Entwickler von Programmen, die Drohnen intelligenter machen oder fit für spezielle Einsatzfelder, etwa für die Analyse von Bodenstrukturen oder die Überprüfung von Gebäuden.

Auch Fluggesellschaften wie die Lufthansa und der Flugzeughersteller Airbus bieten inzwischen Drohnen und da­rauf basierende Services an. So hat beispielsweise der Windpark-Betreiber Nordex-Gruppe vergangenen Herbst eine Partnerschaft mit Lufthansa Aerial Services (LAS) zur drohnengestützten Inspektion seiner Windturbinen geschlossen. Airbus Helicopters wiederum arbeitet an autonom agierenden Drohnen, die Waren ausliefern können. Mitte 2017 soll ein Test eines Paketzustell-Services mit Airbus-Drohnen auf dem Campus der Nationaluniversität Singapur anlaufen.

Ein Milliarden-Markt entsteht

Das amerikanische Beratungshaus PricewaterhouseCoopers (PwC) schätzt, dass der weltweite Markt für Drohnen und Dienstleistungen, die mit Hilfe solcher Fluggeräte erbracht werden, im Jahr 2020 ein Volumen von rund 127 Milliarden US-Dollar aufweist. Die wichtigsten Segmente sind mit 45 Milliarden US-Dollar die Überwachung und Analyse von Infrastrukturen wie Pipelines, Gebäuden, Industrieanlagen und Kraftwerken.

Auf dem zweiten Platz rangiert mit 32 Milliarden US-Dollar der Agrarsektor. Drohnen können bei Konzepten wie "Precision Farming" eine wichtige Rolle spielen. Bei diesem Ansatz werden Detailaufnahmen von Feldern oder Weinbergen erstellt und mit speziellen Programmen analysiert. Der Landwirt kann auf Grundlage dieser Daten die Bearbeitung des Bodens optimieren, etwa indem er bestimmte Bereiche eines Feldes gezielt düngt.

Ebenso weit gefasst wie die Einsatzmöglichkeiten von Drohnen ist allerdings der Begriff selbst. In der Fachwelt kursieren Bezeichnungen wie Unmanned Aerial Vehicle (UAV), Unmanned Aircraft (UA) oder Unmanned Aircraft System (UAS).

Ist eine Drohne also ein UAV - oder dasselbe wie ein Modellflugzeug? Es kommt auf den Einsatzzweck an. Die Deutsche Flugsicherung (DFS) differenziert zwischen "Geräten, die dem Zwecke des Sports und der Freizeitgestaltung" dienen. Diese fallen in die Kategorie "Sport und Freizeit". Fluggeräte, mit deren Einsatz ein "gewerblicher Zweck" verbunden ist, sind dagegen "unbemannte Luftfahrtsysteme" (UAS). Für sie gelten strengere Vorgaben. So muss der Betrieb eines solchen Fluggeräts mit einem Gewicht von 5 Kilogramm oder mehr von der Luftfahrtbehörde eines Bundeslandes freigegeben werden. Für Drohnen bis 2 Kilogramm (inklusive Nutzlast) besteht eine Kennzeichnungspflicht. Details hat Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt Anfang dieses Jahres in einer Drohnenverordnung festgelegt.

Diese Verordnung enthält auch eine Erleichterung für Unternehmen, die kommerzielle Drohnen einsetzen: Versionen mit mehr als 5 Kilogramm Gesamtgewicht dürfen nun auch außerhalb der Sichtweite des Piloten betrieben werden. Das bedeutet, dass beispielsweise Systeme eigenständig (autonom) zum Zielort und zurück fliegen dürfen. Das ebnet den Weg für den Einsatz von Drohnen durch Paketzusteller und Lieferdienste sowie in der Landwirtschaft.

Was für Drohnen gibt es?

Im zivilen Bereich lassen sich Drohnen nach Angaben des Investment-Beratungshauses Oppenheimer Equity Research drei Kategorien zuordnen:

  • Nano- und Mikrodrohnen sowie Systeme für den Freizeitbereich: Sie sind ab 30 Euro erhältlich. Die kleinsten Modelle sind nur handtellergroß und können in Räumen eingesetzt werden. Von diesen Systemen werden mehr als 10 Millionen Exemplare pro Jahr abgesetzt.
  • "Prosumer"-Modelle, die auch von ambitionierten Fotografen verwendet werden: Sie verfügen über einen Tragrahmen aus hochwertigen Materialien wie Kohlefaser, hochauflösende Kameras und eine komplexe Software für die Kontrolle des Fluges. Verstärkt integriert werden zudem KI-Funktionen (Künstliche Intelligenz). Der Preis kann bis zu 4000 Euro betragen. Bereits 2015 wurden mehr als eine Million dieser Systeme verkauft. Nach Angaben der Marktforschungsfirma Skylogic Research werden 61 Prozent der Prosumer-Drohnen kommerziell genutzt.
  • Rein professionelle Systeme: Von ihnen werden laut Oppenheimer Equity Research um die 100.000 Systeme pro Jahr produziert. Solche Drohnen verfügen über eine größere Reichweite als Nano- und Prosumer-Modelle, lassen sich mit kostspieligen Spezialsensoren ausrüsten und können eine größere Nutzlast transportieren. Beispiele für solche Systeme sind die Pakettransport-Drohnen Prime Air von Amazon und Parcelcopter von DHL.

Unterschiede gibt es nicht nur in Bezug auf den Preis und die Ausstattung. Anbieter wie Sensefly, ein Tochterunternehmen des französischen Drohnen-Herstellers Parrot, setzen beispielsweise auf Systeme mit starren, V-förmigen Flügeln. Solche Drohnen bewegen sich ähnlich wie Flugzeuge. Sie haben im Vergleich zu Multicoptern mit vier, sechs oder acht Propellern eine größere Reichweite (bis zu einer Stunde Flugdauer) und eine höhere Geschwindigkeit (bis 110 km/h). Dafür sind sie nicht so beweglich wie Multicopter mit mehreren schwenkbaren Rotoren, die beispielsweise in der Luft stehen bleiben und variabler manövrieren können.

Inspizieren und vermessen

Wachsames Auge:

Landwirte und Umweltschutzbehörden können mit Kameradrohnen den Zustand von Feldern und  Pflanzen sowie Tierbestände überprüfen.

Foto: Intel

"Wir sehen die Haupteinsatzgebiete von Drohnen im kommerziellen Bereich hauptsächlich in der Inspektion und Vermessung", erläutert Matthias Beldzik, Senior Marketing Manager bei Intel Deutschland. "Allein wenn wir uns die vorhandenen kartografischen Daten ansehen, fällt auf, dass ein großer Teil von ihnen in den letzten Jahren mit Hilfe von Drohnen erstellt wurde." Beldzik geht davon aus, dass sich Drohnen insbesondere bei der Vermessung schwer zugänglicher oder großflächiger Gebiete bewähren, ebenso bei der Analyse der Felder weitläufiger Agrarbetriebe.

Ein Beispiel, wie sich Drohnen für die Inspektion von Gebäuden nutzen lassen, ist die Seestadt Aspern, ein neuer Stadtteil Wiens. Dort setzt Siemens Corporate Technology im Rahmen eines Feldversuchs Drohnen der Intel-Tochter Asctec für die Überwachung des Baufortschritts ein. Die Fluggeräte machen Aufnahmen der Gebäude und erstellen zudem ein 3D-Modell der gesamten Umgebung. Diese Informationen werden mit den Plandaten abgeglichen. Auf diese Weise können Bauplaner, Architekten und die beteiligten Baufirmen Fehler identifizieren, etwa ein fehlendes Fenster oder eine Wand mit einer falschen Ausrichtung. Vorteile der Inspektion mittels Drohne sind, dass sich solche Arbeiten schnell und ohne die Gefährdung von Arbeitern durchführen lassen. Das macht beispielsweise Kletteraktionen auf Dächern überflüssig.

Vergleichbare Einsatzfelder finden sich mittlerweile in diversen Bereichen. So werden Raffinerien, Industrieanlagen, Gebäude und Windkraftanlagen per Drohne überprüft. Damit müssen an Gefahrenstellen keine Menschen mehr eingesetzt werden. Außerdem erspart eine Inspektion aus der Luft den Einsatz von Kränen und Liftsystemen.

Die Drohne als Paketbote

Prototyp Bin:Go: Das runde, silberne Etwas im Bild ist eine Drohne des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik. Sie kann sowohl fliegen wie fahren.

Fraunhofer-Institut IML

Noch nicht klar ist dagegen, ob sich Drohnen als Paketboten etablieren werden. Der Paketdienst DHL führt zwar entsprechende Tests mit seinen Parcelcoptern durch. So lieferten 2014 Drohnen Pakete mit Medikamenten auf die Nordsee-Insel Juist. Und 2016 baute DHL versuchsweise eine Drohnen-Packstation im oberbayerischen Reit in Winkl auf. Sie diente dem Parcelcopter als Lande- und Ladestation. Testnutzer konnten an der Station Pakete abliefern, mit denen die Drohne automatisch beladen wurde.

Der DHL-Konkurrent DPD gab Ende vergangenen Jahres bekannt, in Südfrankreich mit Hexacoptern Lieferungen in abgelegene Gewerbegebiete zu transportieren. Die Fluggeräte nutzen GPS, um autonom zum Ziel und zurück zur Basis zu fliegen.

Vergleichbare Versuche führte Amazon in Großbritannien durch.

Drohnen, die als Paketzusteller und Transporter eingesetzt werden, haben ein Problem: Es wäre unwirtschaftlich, jedes System von einem eigenen menschlichen Drohnen-Piloten steuern zu lassen. Die Lösung sind Systeme, die autonom den Zielort anfliegen, die Ware abliefern und zur Basis zurückkehren. Vor allem in Großstädten ist das allerdings keine triviale Aufgabe. Dort sind viele Hindernisse vorhanden, von Gebäuden bis hin zu Lichtmasten. Hinzu kommt, dass GPS-Signale, die für die Navigation der Drohnen erforderlich sind, in Regionen mit Hochhäusern durch die Gebäude abgeschattet werden können.

Die Deutsche Flugsicherung und die Deutsche Telekom haben deshalb Ende letzten Jahres eine Vereinbarung mit dem Ziel geschlossen, auch das Mobilfunknetz für die Ortung und Steuerung von Drohnen zu verwenden. Ein Feldversuch soll unter anderem zusammen mit DHL durchgeführt werden. Dabei kommen Paketliefer-Drohnen zum Einsatz. Nach ersten Erfahrungen können Drohnen auch dann via Breitband-Mobilfunk Daten senden und empfangen, wenn sie sich in mehreren 100 Metern Höhe befinden.

Indoor-Drohnen im Lager

Drohnen sind nicht auf den Außenbereich beschränkt: "Intelligent Flying Machines (IFM) hat auf Grundlage unserer TX1-Entwicklungsplattform eine Drohne für den Einsatz in Lagerhäusern entwickelt", sagt Serge Palaric, Vice President Sales Embedded & OEMs bei Nvidia Europe. Die Anwendung im Inneren von Gebäuden stellt Drohnen vor besondere Herausforderungen: Sie müssen auf engstem Raum manövrieren, Hindernisse in Echtzeit erkennen und diesen ausweichen und zudem Barcode-Etiketten fehlerfrei lesen und auswerten.

"Die Drohne von IFM identifiziert falsch einsortierte Waren und freie Lagerplätze. Außerdem erkennt sie, ob Warenbestände aufgefüllt werden müssen", ergänzt Palaric. "Solche komplexen Aufgaben erfordern einen Supercomputer auf einem kompakten Modul, das in eine Drohne integriert wird." Mit Jetson TX1 hat Nvidia ein solches Modul entwickelt. Der Hersteller greift dabei auf die Erfahrungen zurück, die er selbst beim Bau von Supercomputern gesammelt hat.

Smart Farming und Umweltschutz

Die Landwirtschaft ist ein Gebiet, auf dem Luftbilder schon seit längerer Zeit eine wichtige Rolle spielen. In Japan beispielsweise sind unbemannte Mini-Hubschrauber im Agrarsektor bereits seit 1990 im Einsatz, etwa um Pflanzenschutzmittel zu versprühen.

Mittlerweile setzen auch deutsche Landwirte und Weinbauern auf Drohnen. So haben die Telekom und die Deutsche Flugsicherung zusammen mit der Hochschule Geisenheim ein Pilotprojekt gestartet, das die Einsatzmöglichkeiten von Drohnen im Weinbau prüft.

Im ersten Schritt werden die Systeme zur Kontrolle eingesetzt. Mit Hilfe von Kameras und Sensoren wird das Wachstum der Rebstöcke erfasst und dokumentiert. Anschließend soll geprüft werden, ob sich Drohnen auch dafür nutzen lassen, um passgenau auf bestimmten Arealen Dünger oder Spritzmittel auszubringen. Diese Aufgaben werden bislang von Hubschraubern übernommen.

Mit Multispektralkameras sind

Drohnen zudem in der Lage, den Gesundheitszustand von Pflan

zen zu prüfen. Sind Teile von Feldern oder Weinbergen von Schädlingen oder Pilzen befallen, dann zeigt sich das auf den Bildern in einer speziellen Farbgebung der betroffenen Pflanzen. Der Landwirt hat anschließend die Möglichkeit, Gegenmaßnahmen zu ergreifen, und das bereits in einem frühen Stadium.

Versicherung ist Pflicht

Drohnen im Lagerhaus: Ein Teehandelshaus in den USA nutzt die Systeme von Intelligent Flying Machines, um die Barcodes von Kartons zu erfassen.

Nvidia / IFM

In einer Doppelrolle finden sich die Versicherungen wieder, wenn es um Drohnen und deren Einsatz geht: Auf der einen Seite lassen sich Drohnen einsetzen, um Schäden an Gebäuden oder auf landwirtschaftlichen Nutzflächen zu erfassen, etwa nach Naturkatastrophen.

Auf der anderen Seite profitieren Versicherungsunternehmen von Boom bei Drohnen, weil dadurch ein neues Geschäftsfeld entsteht: "Egal ob Sie ein Café oder ein Versandunternehmen führen: Sie müssen versichert sein, um es erfolgreich betreiben zu können. Bei Drohnen ist das nicht anders", erläutert James Van Meter, Aviation Practice Leader bei Allianz Global Corporate & Specialty (AGCS). So habe es bereits mehrfach Kollisionen und Unfälle gegeben, bei denen Drohnen mit im Spiel waren.

Ein Beispiel dafür ist die Hobby-Drohne, die im Januar nahe München ihrem Besitzer "entflog". Nach Aktivierung des automatischen Notlandesystems beendete die Drohne ihren Flug, allerdings auf der Autobahn A99. Die Kollision eines Fahrzeugs mit der Drohne verlief glimpflich.

Auch im Umfeld von Flughäfen häufen sich Berichte über Beinahe-Kollisionen zwischen Flugzeugen und Drohnen. Mit der Drohnenverordnung von Bundesverkehrsminister Dobrindt sollen solche Vorfälle unterbunden werden.

Flugsicherung für Drohnen

Ein weiteres Instrument, um potenzielle Gefahren durch Drohnen auszuschalten, ist die Einbindung der Fluggeräte in die Flugüberwachung. Die Deutsche Flugsicherung arbeitet an einem solchen Konzept. Der Hintergrund: Die Zahl der Drohnen in Deutschland wird der Deutschen Flugsicherung zufolge von derzeit 400.000 Stück bis 2020 auf eine Million steigen.

Eine Option besteht darin, Drohnen mit einer SIM-Karte auszurüsten und in Mobilfunknetze einzubinden. Über diese könnten die Fluggeräte mit einem Traffic Management System kommunizieren. Ob ein solches System den Drohnenverkehr weitgehend automatisiert steuert und sich darauf beschränkt, Kollisionen mit anderen Luftverkehrsteilnehmern zu verhindern, ist noch offen.

Die Deutsche Flugsicherung geht davon aus, dass sich die Arbeiten an einer entsprechenden Infrastruktur mehrere Jahre hinziehen werden. Eine Voraussetzung dafür, dass eine solche zentrale Steuerung funktioniert, ist eine Registrierungspflicht für Drohnen - so wie bei Autos.

Technische Grenzen

Es liegt auf der Hand, dass bei einer jungen Technologie wie Drohnen noch nicht alles perfekt ist. "Die größten Limitie­rungen liegen unserer Meinung nach in den Bereichen Akkulaufzeit sowie Automatisierung und Redundanz", sagt Matthias Beldzik von Intel Deutschland. So halten die meisten kommerziellen Drohnen mit einer Akku-Ladung etwa 20 bis 30 Minuten lang durch. Eine Lösung für dieses Pro­blem ist noch nicht Sicht, zumindest solange Akkus und Elektroantriebe verwendet werden.

Das Imperial College in London hat eine Technik entwickelt, mit der sich Drohnen drahtlos mit Strom versorgen lassen, und zwar mit Hilfe induktiver Kopplung. Auf ähnliche Weise lassen sich auch Smartphone-Akkus aufladen. Bis diese Technik einsatzfähig ist, dürfte allerdings noch einige Zeit vergehen.

Alternativen sind Kabel, über die Drohnen mit Energie versorgt werden. Solche "Systeme an der Leine" sind jedoch nur dann brauchbar, wenn lediglich kurze Distanzen überwunden werden müssen, zum Beispiel bei der Inspektion eines Windrads.

Hohe Kosten, wenig Datenservices

Milliardenmarkt Drohnen

Optimistische Prognose: Das Beratungshaus PwC sagt für 2020 einen weltweiten Umsatz mit Drohnen und zugehörigen Datendiensten von insgesamt 127 Milliarden Dollar voraus. Der Löwenanteil soll auf die Überwachung von Infrastrukturanlagen und die Landwirtschaft entfallen.

PwC

Das Beratungshaus PwC sieht zudem Nachholbedarf beim Erfassen und Übermitteln von Daten. PwC kritisiert, dass Systeme für die 3D-Abtastung auf Basis von LiDAR (Light detection and ranging) mehrere Hundert Euro kosten und den Einsatz in Drohnen erheblich verteuern. Zudem müssen speziell bei der Untersuchung von Feldern mehrere Techniken kombiniert werden: multispektrale Sensoren, LiDAR-Komponenten und Sensoren, die das sichtbare Licht erfassen.

All diese Komponenten in einer Drohne unterzubringen, ist aufwendig. Daher hält PwC Drohnen zumindest derzeit nur für eine Ergänzung vorhandener Verfahren wie Satellitenaufnahmen und Analysematerial, das Flugzeuge und bemannte Hubschrauber bereitstellen.

Noch in einem frühen Stadium befindet sich laut PwC zudem das Angebot von Datendiensten. Sie erfassen die Informationen, die Drohnen sammeln, und werten diese aus. Anschließend werden die Daten in Informationen "übersetzt", mit denen der Kunde etwa anfangen kann, etwa welche Bereiche eines Feldes er mit mehr Dünger versorgen muss.

Allerdings dürfte es nur eine Frage der Zeit sein, bis sich solche Datendienste etablieren. Dabei werden Technologien aus dem IT-Bereich eine zentrale Rolle spielen, etwa Cloud-Services und Big Data.

Neugierige Fluggeräte

Mehrere Unternehmen arbeiten mittlerweile auch an Lösungen, die auf die unerwünschten Effekte des Einsatzes von Drohnen abzielen. Die Deutsche Telekom kündigte beispielsweise Ende November 2016 ein Anti-Drohnensystem an. Es soll verhindern, dass die wendigen Flugsysteme für illegale Zwecke eingesetzt werden, etwa für Industriespionage. Die Telekom setzt dabei auf die Zusammenarbeit mit Partnerfirmen, zu denen etwa die Firma Dedrone aus Kassel zählt.

Das Unternehmen hat mit DroneTracker ein vollautomatisches Abwehrsystem entwickelt. Die aktuelle Version 2.5, die Anfang 2017 auf den Markt kam, erfasst die Befehle, mit denen ein Bediener eine Drohne steuert. Außerdem werden Bild- und Telemetriedaten analysiert, die die Drohne übermittelt, etwa über die Position oder die verbleibende Akkuleistung. Laut Dedrone registriert DroneTracker zudem, wann eine Funkfernsteuerung aktiviert wird und ob eine Drohne ein Wireless LAN zur Steuerung oder Datenübertragung verwendet.

Um Fluggeräte abzuwehren, setzt DroneTracker einen sogenannten Jammer des norddeutschen Anbieters HP Wüst ein, der die Funkverbindung zwischen Drohne und Fernsteuerung stört. Es lassen sich aber auch Anti-Drohnen-Nebelgranaten mit dem System koppeln. Das Ausspähen von Büros mittels Kamera lässt sich unterbinden, indem nach Auslösen eines "Drohnenalarms" die Jalousien eines Gebäudes automatisch geschlossen werden.

DroneTracker kam im Übrigen auch Anfang des Jahres beim Weltwirtschaftsgipfel in Davos (Schweiz) zum Einsatz. Die dortige Kantonspolizei nutzte das System dazu, um Belästigungen oder Gefährdungen der Teilnehmer durch Drohnen zu verhindern.

Rechnen sich Drohnen?

Ein italienisches Forscherteam um Alessandro Matese vom Institut für Biometeorologie in Florenz hat am Beispiel eines Weinbergs durchgespielt, welche Technik sich am besten für das Erfassen und Auswerten von Bilddaten in der Landwirtschaft eignet - Drohnen, Satelliten oder Flugzeuge. Das Ergebnis: Die beste Bildqualität lieferten Aufnahmen von Drohnen. Hinzu kamen Vorteile wie die Vielseitigkeit und die Unabhängigkeit von Witterungsbedingungen. Im Vergleich zu Flugzeugen und Hubschraubern wiesen Drohnen jedoch eine geringere Robustheit und eine kürzere Reichweite auf.

In puncto Wirtschaftlichkeit schlugen Drohnen ihre Konkurrenten aus dem Feld, allerdings nur in Weinbergen von 5 bis maximal 50 Hektar. Sollen größere Gebiete analysiert werden, sind Flugzeuge und Hubschrauber nach Angaben der Forscher zumindest bislang wirtschaftlicher.

Auch im Bereich Logistik wird über die Wirtschaftlichkeit von Drohnen diskutiert. Eine Studie des Beratungshauses ARK Invest kam zu dem Ergebnis, dass sich für den Online-Händler Amazon die Auslieferung einer Ware per Drohne selbst dann rechnet, wenn er nur 1 US-Dollar für den Lieferservice verlangt. Der Kunde erhält die Ware dann in weniger als 30 Minuten. Zum Vergleich: Bei Amazon Prime und einer Auslieferung innerhalb von 24 Stunden belaufen sich die Kosten auf rund 6 US-Dollar.

Einige Fachleute monieren jedoch, diese Berechnungen beruhten auf "spekulativen Vorgaben". Eine sei, dass ein Drohnen-Operator mindestens zehn Systeme steuern müsse. Außerdem seien täglich mindestens 30 Lieferungen pro Drohne erforderlich, um auf diese niedrige Summe zu kommen. Müssen mehr Piloten eingesetzt werden, steigen die Lieferkosten auf 10 bis 17 US-Dollar.

Letztlich werden Praxiserfahrungen zeigen müssen, ob der Postbote zumindest teilweise durch Drohnen ersetzt wird. DHL jedenfalls hat sich bei seinen Feldversuchen auf den Transport wichtiger Güter wie Blutkonserven oder Medikamente beschränkt.

Roboter versus Drohne

Drone-RK: Die Carnegie Mellon University hat ihre Drohnen-Entwicklungsplattform mit diversen Sensoren und Funkmodulen für die Steuerung ausgestattet.

Carnegie Mellon University

Wirtschaftlichkeit, gesetzliche Vorgaben und die Praktikabilität sind Faktoren, die Zustelldienste wie DHL, DPD oder UPS sowie Handelsketten wie Amazon oder Metro dazu veranlasst haben, Alternativen zu Drohnen zu testen. Als Paketzusteller und Lebensmittellieferanten könnten Drohnen also Konkurrenz bekommen. Das gilt vor allem in Großstädten, in denen die Flugstrecke mit Hindernissen gespickt ist. Daher prüfen einige Handelshäuser inzwischen den Einsatz von Lieferrobotern.

Die Metro Group testet beispielsweise seit letztem Herbst in Düsseldorf ein System von Starship Technologies, einem in Großbritannien und Estland ansässigen Unternehmen. Der Roboter hat eine Reichweite von 5 Kilometern und kann bis zu 10 Kilogramm transportieren. Öffnen kann den Transportbehälter nur der Kunde - durch die Eingabe einer PIN.

Das Fahrzeug ist in der Lage, selbstständig Hindernissen auszuweichen und mittels GPS den Weg zum Empfänger zu finden. Starship nutzt so weit möglich Verkehrswege, die für Fußgänger reserviert sind. Straßen werden nur im Notfall überquert. Das System ist in der Lage, Ampelsignale und Zebrastreifen zu erkennen. Dennoch gehen die Metro Group und Starship Technologies während der Testphase in Düsseldorf auf Nummer sicher: Der Starship-Roboter wird auf seinem Weg von einem Partner aus Fleisch und Blut überwacht.

Mehr Intelligenz

Eine der wichtigsten Aufgaben, die Entwickler von Drohnen und entsprechender Software meistern müssen, besteht darin, die Systeme "schlauer" zu machen. "Einige unserer Kunden arbeiten bereits an KI-Lösungen, die sich beispielsweise bei der Inspektion von Industrieanlagen und in der Lagerhaltung einsetzen lassen", sagt Serge Palaric von Nvidia. "Wer den Aspekt 'Künstliche Intelligenz

‘' vernachlässigt, wird bald das Nachsehen haben." Und er fügt hinzu: "Das gilt aber für alle Branchen, nicht nur für Hersteller von Drohnen."

Das von Nvidia entwickelte Modul Jetson TX1 erlaubt es, KI-Funktionen in Drohnen, Roboter und intelligente Transportfahrzeuge zu integrieren. Mit Hilfe solcher KI-Module in Verbindung mit neuronalen Netzen, so Palaric weiter, lassen sich einige der Probleme lösen, mit denen sich autonome Systeme konfrontiert sehen. Das Erkennen von Objekten und Hindernissen zählt dazu. Außerdem müssen Drohnen selbstständig Kollisionen vermeiden können.

Damit Drohnen, aber auch andere "Dinge" wie Barcode-Etiketten oder Geländestrukturen, Stichwort Internet of Things, zweifelsfrei identifizieren können, spielen zudem Technologien wie Deep Learning eine zentrale Rolle. "Die gute Nachricht ist", so der Nvidia-Manager, "dass die Informationen über solche Technologien frei verfügbar sind und Unternehmen somit beginnen können, solche neuen Ansätze einzusetzen".

Akzeptanz ausbaufähig

Intel-Manager Matthias Beldzik sieht dagegen Nachhol­bedarf, was die Akzeptanz von Drohnen in der Gesellschaft betrifft: "Wir erhoffen uns in diesem Punkt besonders in Europa eine klare Verbesserung, zudem eine Homogenisierung der Regulierungen. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist ein länderübergreifendes, faires Regelwerk, das den Bedenken vor den noch ungewohnten Flugkörpern gerecht wird, aber gleichzeitig die Weiterentwicklung der Drohnen nicht behindert, sondern zum Nutzen der Gesellschaft fördert."

Die weitere Entwicklung wird Beldzik zufolge durch die rasant wachsende Vielseitigkeit von Drohnen und ihre exponentiell steigenden Einsatzmöglichkeiten geprägt sein. "Schon heute gibt es zahlreiche Start-ups und einzelne Entwickler, die Drohnen für immer neue Anwendungsgebiete anpassen."

Ebenso wie Nvidia, Qualcomm und weitere Anbieter fördert Intel diese Entwicklung, etwa in Form von Tools wie der Aero-Compute-Platine oder des Aero Platform Developer Kits. "Ob bei humanitären Hilfs- und bei Rettungsaktionen, dem Pflanzen von Bäumen oder im Rahmen von E-Health-Projekten: Drohnen werden für uns in diesen und in vielen weiteren Bereichen unverzichtbare Dienste leisten können", ist sich Beldzik sicher.

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