Unbemannte Flugsysteme

Uwe Meinberg, Curpas: „Im Leichtbau steckt noch viel Potenzial“

Uwe Meinberg
„Mittlerweile gibt es kaum noch einen industriellen Bereich, in welchem Drohnen nicht eingesetzt werden“, sagt Prof. Uwe Meinberg, Vorstandsvorsitzender bei CURPAS e.V. (rechts unten) Bild: Curpas / Gorodenkoff/Fotolia. Montage: Industrie.de
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Interview mit Prof. Uwe Meinberg, Inhaber des Lehrstuhls für industrielle Informationstechnik an der Brandenburgischen Technischen Universität und Vorstandsvorsitzender bei Curpas e.V. Unbemannte Flugsysteme (UAVs), im Volksmund Drohnen genannt, erobern in der Industrie immer mehr Bereiche. Uwe Meinberg erläutert im Gespräch mit KEM Konstruktion, was es für Herausforderungen bei UAVs aus Konstrukteurssicht gibt.

Interview: Alexander Gölz, stellvertretender Chefredakteur Onlineredaktion Industrie

KEM Konstruktion: Welchen Beitrag leisten UAVs heute für uns?

Prof. Uwe Meinberg: Die Masse der Einsätze, die heute industriell geprägt sind, verlaufen im Bereich Inspektion und Monitoring. Hier leisten Drohnen heute bereits sehr viel. Weil sie die Möglichkeit geben, kleinste Flächen zu monitoren oder komplexe technische Gebäude relativ einfach zu inspizieren. Das sind die heute verbreitetsten Szenarien. Gleichwohl ist festzuhalten, dass es noch Entwicklungspotenziale für das Flugsystem selbst gibt. Diese haben noch ein paar Herausforderungen zu meistern, da sie immer noch relativ schwierig zu steuern sind und insbesondere noch nicht den Status haben, dass man sie als „Messwerkzeuge“ einordnen könnte. Die Qualität der Daten, die heute erzielt werden, hängt sehr stark von der Kompetenz des Steuerers ab. Wenn dieser das Gerät super beherrscht, dann liefert er hervorragendes Material. Ist der Steuerer nicht so erfahren, dann sinkt die Qualität der Daten rapide. Zusammengefasst würde ich sagen, dass der Beitrag heute bereits groß ist, er allerdings noch verbesserungswürdig ist.

KEM Konstruktion: Was treibt den Markt für UAVs aktuell an?

Meinberg: Wir erleben viel positive Resonanz und das Thema ist auch in den Medien stark präsent. Mittlerweile gibt es kaum noch einen Bereich, in welchem Drohnen nicht eingesetzt werden. Daher ist es eine Art Selbstläufer und es kristallisieren sich neue Anwendungsfälle heraus. Hinzu kommt, dass wir mittlerweile ein gewisses Maß an Rechtssicherheit haben. Vor einiger Zeit war das nicht einheitlich geklärt. Die großen Hersteller Yuneec und DJI sind beides bekanntermaßen keine deutschen Unternehmen. Sie haben aber aktuell beide den Profimarkt für sich entdeckt, da der Leisure-Markt durch geänderte Rechtslagen immer kleiner wird.

KEM Konstruktion: Wo liegen die Herausforderungen für Konstrukteure in diesem Bereich?

Meinberg: UAVs haben im Allgemeinen zwei Herausforderungen. Zum einen ist es die Sensortechnik, um exaktes Fliegen sicherzustellen. Die andere ist die Betriebsdauer. Das hat zum einen mit Elektrotechnik zu tun, auf der anderen Seite mit konstruktiven Eigenschaften, dem Leichtbau. Je leichter die Drohne konstruiert ist, desto mehr Payload – also Kamerasysteme – kann an ihr installiert werden. Die Geräte werden dadurch aber auch windanfälliger. Eine andere Situation haben wir im Bereich großer Drohnen über 25 kg. Hier denke ich an Lufttaxis. Das ist eine Entwicklungsrichtung, die auch bei ernstzunehmenden Konzernen wie Airbus oder Boeing mehr ins Bewusstsein gerückt ist und man dort darüber nachdenkt, unbemannte Systeme in den Markt zu bringen. Hier spielt natürlich Leichtbau eine Rolle aber zusätzlich auch die Aerodynamik. Diese ist bei kleinen Drohnen nicht von Bedeutung, da sie nur über kurze Distanzen fliegen. Sollten es die Batteriekapazitäten einmal ermöglichen, dass kleine Coptersysteme bis zu einer Stunde in der Luft bleiben können und somit auch über größere Distanzen fliegen können, wird hier die Aerodynamik auch ein Thema werden. Des Weiteren spielt die Konstruktion natürlich eine Rolle, wenn es darum geht, standardisierte Schnittstellen mechanischer Natur herzustellen.

KEM Konstruktion: Was können Zulieferer leisten, beziehungsweise was wäre hilfreich als deren Angebot?

Meinberg: Was hilfreich wäre, ist, wenn Dienstleister aus anderen Sektoren auf das Thema UAV aufmerksam werden. Als Beispiel möchte ich die Industriesensorik nennen. Hier gibt es sehr gute Lösungen, die aktuell in der Produktion verbaut werden. Zum Beispiel Hochgeschwindigkeits-Kamerasysteme, die eingesetzt werden, um Teile zu zählen oder für die Qualitätskontrolle. Diese Systeme eignen sich auch hervorragend, um in UAVs eingebaut zu werden – da denkt heute aber keiner dran und deswegen verfügen sie nicht über adäquate Schnittstellen oder eine Spannungsversorgung. Hier gibt es also viel Potenzial. Den ein oder anderen Anbieter aus der Industrie haben wir bereits angesprochen und es wurde festgestellt, dass das Kerngeschäft auch auf den Bereich Drohne ausgeweitet werden kann. Hier wünsche ich mir einen noch intensiveren Austausch, denn dieser wird beiden Seiten zu Gute kommen.

KEM Konstruktion: Welchen Beitrag kann die kommende Konferenz 5G CMM Expo, die vom 8 bis 10. Oktober in Hannover stattfindet, hier leisten?

Meinberg: Die Konferenz, so wie sie konzipiert ist, wäre eine erste große Plattform, um den Austausch über Sektorengrenzen hinweg zu realisieren. Das wird nicht gleich zu Kooperationen führen aber die Veranstaltung kann sicherlich das Bewusstsein fördern und die Teilnehmer gegenseitig informieren, was in anderen Bereichen bereits gemacht wird und so Aha-Effekte erzielen. Ich glaube, dass uns das innerhalb der Branche weiterbringt.

KEM Konstruktion: Was leistet Curpas bei der 5G CMM?

Meinberg: Curpas ist bundesweit und mittlerweile auch international so aufgestellt, dass wir Netzwerke von Unternehmen betreuen, die im Bereich der unbenannten Luftfahrt unterwegs sind. Wir haben uns seit diesem Jahr mehr und mehr in die Richtung bewegt, dass wir auch sogenannte autonome Oberflächenfahrzeugen abdecken. Also alles was fährt und schwimmt. In diesem Kontext haben wir eine sehr gute Kenntnis in Märkten, in welchen es um unbemannte Luftfahrt geht und wir haben eine zunehmend gute Kenntnis in Bereichen, wo es um hochautomatisierte Fahrzeuge geht. Unser Beitrag zur Konferenz ist es, Inhalte in die Konferenz mit hineinzubringen unter der Maßgabe, dass man einen angemessenen und verständlichen Austausch zwischen den einzelnen Playern hinbekommt. Wir bemühen uns einerseits, Themen in die Veranstaltung zu bringen und wo es möglich ist, auch Referenten beizusteuern.

KEM Konstruktion: Wie ist die Resonanz von Unternehmen auf einen Kongress wie die 5G CMM Expo?

Meinberg: Auf der einen Seite bekommen wir das Feedback „das hört sich gut an, aber was haben wir mit 5G zu tun?“ Auf der anderen Seite: „das ist hochgradig spannend“. Unsere Wahrnehmung ist grundsätzlich positiv, wobei die Meinung herrscht, das 5G erledigt sei, die Versteigerungen abgeschlossen seien und die Provider feststünden. Hier ist unsere Antwort, dass das zwar stimmt, aber es nun seitens der Bundesnetzagentur die Möglichkeit gibt, uns klein räumigen Systemen wie Campus Netze zu widmen, etwas was es zuvor nie gab. Als Beispiel kann das Produktionssystem mit dem draußen fahrenden Transportsystem mittels eines Campus Netzes gekoppelt werden und 5G spielt somit eine große Rolle. So sind die Reaktionen verschieden und es gibt viele Aha-Effekte. Zu mal von der Bundesnetzagentur angekündigt wurde, dass Campus Netze, was die Lizenzen betrifft, in einem angemessenen Kostenrahmen liegen sollen.

KEM Konstruktion: Wie groß ist die Diskrepanz zwischen technischen Möglichkeiten und gesetzlichen Regelungen?

Meinberg: Wenn wir darüber sprechen, dass Drohnen nicht nur eine Inspektionsaufgabe am Gebäude übernehmen, sondern tatsächlich großflächige Einsätze absolvieren, wie Langstreckeninspektionen oder sie als Transporter fungieren, dann kommt man an die rechtlichen Grenzen. Denn das sind alles Flüge außerhalb der Sichtweite. Hier ist es zwingend rechtlich erforderlich, dass sich das unbemannte Luftfahrzeug im Luftraum adäquat verhält, denn hier sind schließlich auch bemannte Luftfahrzeuge unterwegs. Aus technischer Sicht gibt es hier nach wie vor Probleme, was das Thema detect and avoid betrifft. Also wie kann man sicherstellen, dass ein Hubschrauber eine Drohne erkennt und umgekehrt? Leider gibt es dafür noch keine adäquate technische Lösung im Markt.

KEM Konstruktion: Inwiefern ist das eine EU-weite Frage?

Meinberg: Das ist ein brandheißes Thema. In Deutschland wird heute gemäß deutschem Recht und nach der Drohnenverordnung vorgegangen. Allerdings ist sie seit dem 1.7.2019 aufgehoben, da es nun eine europaweite Regelung gibt. Diese muss aber erst in nationales Recht bis zum 1.6.2020 überführt werden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit werden die EU-Vorgaben übernommen. In Deutschland wird es aber sicherlich ein komplizierterer Prozess werden durch die föderale Gliederung mit den einzelnen Bundesländern. Hier muss man abwarten, wie es das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur hinbekommt, die Landesluftfahrtbehörden auf eine Linie zu bringen und sich dabei nicht zu sehr von den EU-Vorgaben wegzubewegen.

KEM Konstruktion: Sind Flugtaxis für Personen ein Hype oder tatsächlich eine realistische Revolution in der Luftfahrt?

Meinberg: Es gibt momentan vier bis fünf Unternehmen weltweit, die sich mit dieser Thematik beschäftigen. Es ist ein Hypethema momentan, aber es wird in die Umsetzung kommen, da bin ich sehr zuversichtlich. Lufttaxis werden letztendlich den Weg bereiten für ganz andere Formen des Transportes von Gütern durch die Luft – gerade in großräumigen städtischen Strukturen. Der Transport von Personen in einem unbemannten Flugtaxi wird in überschaubarem Volumen sein, da es allein durch die Kosten nur einer kleinen Klientel vorbehalten sein wird – ähnlich zu Helikopterflügen heute.

KEM Konstruktion: Wie schlägt sich Deutschland im internationalen Vergleich in diesem Bereich?

Meinberg: Im Bereich Massenmarkt bei unbemannten Luftfahrzeugen bis 5 Kilogramm ist Deutschland weit hinterher und wird das auch nicht mehr aufholen. Hier besteht nur die Möglichkeit im Bereich Spezialisierung Fuß zu fassen. Hier sehe ich den Bereich Payload und eine exaktere Positionsbestimmung. Wo Deutschland noch eine führende Position einnehmen kann, ist das cross-sektorale. Beispielsweise, dass eine Drohne einen Lkw oder ein Schiff mit Frachtpapieren versorgt. Da wir Logistikweltmeister sind, sehe ich hier die Stärke, dass man prozessual neue Akzente setzen kann.


Tickets und mehr Infos rund um die 5G CMM gibt es hier: https://www.5gcmm.com/

Über Curpas

Der Curpas e.V. (kurz für: Civil Use of Remotely Piloted Aircraft Systems) wurde im Jahr 2016 durch 12 Gründungsmitglieder ins Leben gerufen. Zur Förderung der zivilen Nutzung, Entwicklung und Erforschung von unbemannten Systemen (Flugsysteme und Oberflächenfahrzeuge) ist heute ein starkes Netzwerk mit über 60 Mitgliedern entstanden, das innovative Technologie vertritt und vorantreibt.

www.curpas.de

Curpas e.V.
c/o Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Schönefelder Kreuz
Freiheitstraße 120 B
15745 Wildau
Prof. Dr. Uwe Meinberg Vorstandsvorsitzender

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