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Teltow-Fläming So funktioniert ein Messdrohnen-Testflug in 2300 Metern Höhe
Lokales Teltow-Fläming So funktioniert ein Messdrohnen-Testflug in 2300 Metern Höhe
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15:07 07.11.2019
Die Messdrohne Atiss schaffte beim Höhenflugversuch einen Aufstieg von 2286 Metern. Technisch wäre noch mehr als doppelt so viel möglich gewesen. Quelle: Fachgebiet Luftfahrttechnik TH Wildau
Wildau

Ein Team aus Wissenschaftlern der Technischen Hochschule Wildau hat sich vor Kurzem in luftige Höhen begeben. Im Rahmen des Forschungsprojekts SAPODS (Smart Airborne Pollutants Detection System) testeten Wolfgang Rüther-Kindel, Professor für Luftfahrttechnik, und seine Mitarbeiter am Flugplatz Altes Lager in Niedergörsdorf eine in Wildau entwickelte Messdrohne. Diese soll künftig für Luftmessungen nach Vulkanausbrüchen zum Einsatz kommen.

Das Team des Fachgebiets für Luftfahrttechnik um Wolfgang Rüther-Kindel (M.) mit der elektrisch angetriebenen Messdrohne. Quelle: Nadine Pensold

Zwei Wochen lang führten die Wissenschaftler Flugversuche durch: 2286 Meter (7500 Fuß) schaffte es Atiss – so der Name des elektrisch angetriebenen Motorseglers mit fünf Metern Spannweite – am Ende nach oben. Für das Team der TH Wildau ein großer Erfolg: Denn durch die Versuchsergebnisse konnten sie errechnen, dass die Messdrohne aus technischer Sicht sogar 5600 Meter schaffen kann.

Messdrohne soll durch Vulkanaschewolke fliegen

Diese Erkenntnis ist wegweisend für das SAPODS-Projekt, denn die Drohne soll künftig in der Lage sein, nach einem Vulkanausbruch durch die entstehende Aschewolke zu fliegen, um wichtige Messungen durchzuführen und so Berechnungen über die Ausbreitung der Wolke zu ermöglichen. Dafür muss es das unbemannte Fluggerät auf mindestens 5000 Meter Höhe schaffen. „Man muss mitten in das Geschehen hineinfliegen. Jeder Meter, den wir mehr ans Zentrum kommen, ist ein Erkenntnisgewinn“, erläutert Wolfgang Rüther-Kindel.

Durch solche Messungen sollen künftig Situationen wie sie 2010 und 2011 durch die Vulkanausbrüche des Eyjafjallajökull und Grimsvötn auf Island eingetreten sind, verhindert werden. „Bei diesen Vulkanausbrüchen wurde der Luftraum in Europa weiträumig gesperrt, weil man nicht genau sagen konnte, wie sich die Vulkanaschewolke ausbreiten wird“, sagt Wolfgang Rüther-Kindel.

Würden Passagiermaschinen durch eine solche Aschewolke fliegen, würden die Partikel, die durch den Vulkanausbruch verteilt werden, für erhebliche Schäden an den Turbinen der Flugzeuge sorgen. Für unbemannte und elektrisch betriebene Flugkörper wie die Wildauer Drohne ist das Risiko solcher Flüge da deutlich geringer.

Spektakulärer Verbandsflug: Der Drohnenaufstieg wurde mit einem Ultraleichtflugzeug begleitet. Quelle: Fachgebiet Luftfahrttechnik TH Wildau

Mehr als ein Jahr haben die Wissenschaftler die Flugversuche vorbereitet. So musste die Drohne immer wieder angepasst werden. Erst der dritte Autopilot brachte die gewünschte Leistung. Bei der Konstruktion von Atiss achteten sie zudem darauf, dass das Flugsystem und die Nutzlast, also das Messinstrumentarium, unabhängig voneinander funktionieren. „Wichtig ist uns die Sicherheit“, sagt der wissenschaftliche Mitarbeiter Sven Angermann.

Langwierige Vorbereitungszeit wegen Luftsicherheit

Die lange Vorbereitungszeit ist zudem der Bürokratie geschuldet, die ein solches Unterfangen mit sich bringt. Normalerweise dürfe eine Drohne in Deutschland gerade einmal 100 Meter aufsteigen, so Wolfgang Rüther-Kindel. Um deutlich höher fliegen zu können, waren genaue Abstimmungen mit der Deutschen Flugsicherung nötig. Auch die Suche nach einem geeigneten Startplatz gestaltete sich langwierig, weil die Drohne nicht in den kontrollierten Luftraum eindringen darf. Auf dem Gelände des Berliner Drachenfliegervereins wurden die Wissenschaftler dann fündig – auch wenn dort die gewünschte Höhe nicht geflogen werden durfte. Die Erkenntnisse sind für den wissenschaftlichen Mitarbeiter Andreas Frahm dennoch ein Erfolg. „Das Ziel, 5000 Meter zu erreichen, ist möglich. Jetzt müssen wir noch einen Ort in Deutschland finden, an dem wir so weit aufsteigen können.“

Eine Herausforderung bei den Tests in Altes Lager war, dass die Drohne aus Sicherheitsgründen von einem Ultraleichtflugzeug begleitet werden musste. „Die Drohne soll immer in eigener Sicht fliegen“, erläutert Andreas Frahm, daher sei an Bord des Begleitflugzeugs ein Sicherheitspilot gewesen. Der Abstand zwischen Flugzeug und Drohne betrug dabei etwa 100 bis 200 Meter. „Wir haben das gemacht, was man eigentlich vermeiden will: dass sich Drohne und Flugzeug besonders nah kommen. Dass es einen solchen Verbandsflug von Drohne und Flugzeug in dieser Größe bisher gab, ist mir nicht bekannt“, sagt Wolfgang Rüther-Kindel.

Bei Windgeschwindigkeiten von 30 bis 40 Kilometern pro Stunde waren die Testflüge eine wackelige Angelegenheit. Während der Pilot einige Schwierigkeiten hatte, sauber den Kurs zu halten, konnte Atiss sogar bei diesen Bedingungen die gewünschte Kreisbahn fliegen.„Es war schön zu sehen, dass man dem System vertrauen kann“, sagt Andreas Frahm.

Wildauer Drohne kommt bei Waldbränden zum Einsatz

Die Drohne soll künftig nicht nur im Falle eines Vulkanausbruchs zum Einsatz kommen. „Der Bedarf an Aufklärung mit Drohnen aus der Luft wächst erheblich“, sagt Wolfgang Rüther-Kindel. Er nennt als Beispiele eine Nuklearkatastrophe wie in Fukushima, Chemieunfälle oder Großbrandereignisse. Ab Januar kommt die Drohne in einem weiteren Projekt zum Einsatz, das sich mit dem Katastrophenszenario Waldbrand befasst. Die Drohne soll dann für Aufklärungsflüge, Informationsbeschaffung und -verteilung verwendet werden. In einer solchen Situation muss es den Forschern nun gelingen, dass Atiss acht Stunden am Stück in der Luft im Einsatz bleiben kann.

Von Nadine Pensold

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