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Abwehrsystem Wenn gefährliche Drohnen ins Netz gehen

| Autor / Redakteur: Gunnar Bartsch* / Vivien Deffner

Drohnen werden immer beliebter – nicht nur bei Privatpersonen, sondern auch für gezielte Angriffe. Dabei gibt es viele Szenarien, in denen Drohnen eine Gefahr darstellen können. Forschende der Uni Würzburg haben dafür nun ein Abwehrsystem entwickelt, das auf einer simplen Idee basiert.

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Ein Forschungsteam der Uni Würzburg hat ein System entwickelt, mit dem potentiell gefährliche Drohnen eingefangen werden können.
Ein Forschungsteam der Uni Würzburg hat ein System entwickelt, mit dem potentiell gefährliche Drohnen eingefangen werden können.
(Bild: Julian Rothe / Uni Würzburg)

Egal ob aus Leichtsinn oder kriminellem Hintergrund: Drohnen können in den verschiedensten Situationen wie in vollbesetzten Fußballstadien, Open-Air-Konzerten oder Flughäfen eine echte Gefahr sein. Die Durchsetzung von Flugverboten ist allerdings nicht immer einfach. Für Sicherheitsbehörden spielt hier das passende Equipment eine zentrale Rolle. Damit hat sich das Forschungsteam des Lehrstuhls für Informatik VIII unter der Leitung von Professor Sergio Montenegro an der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg beschäftigt. Die Arbeit findet im Verbundprojekt MIDRAS (Mikro-Drohnen-Abwehr-System) statt.

Abfangen auf Knopfdruck

Das Team hat zwei Drohnen entworfen, hergestellt und so programmiert, dass sie eine „gegnerische“ Drohne mit einem Netz einfangen können. „Der große Vorteil davon ist, dass wir die Drohnen gezielt einfangen können und sie nicht einfach abgeschossen oder zerstört werden“, erklärt Julian Rothe vom Würzburger Entwicklerteam. Damit bleibt für die Polizei beispielsweise die Möglichkeit, die Drohne nach ihren Daten oder nach Fingerabdrücken zu prüfen.

„Unser Ziel ist es, vollautomatische Drohnen zu entwickeln. Das heißt, ich drücke einen Knopf, die Drohnen heben ab und fangen die gegnerische Drohne automatisch ein“, sagt Rothe. Die ersten Tests haben bereits erfolgreich stattgefunden. Die Drohnen sind einzeln als auch in Formation und auch physikalisch gekoppelt flugfähig. Die Startzeit beträgt etwa zehn Sekunden. Bislang müssen noch zwei Knöpfe getätigt werden, um den Abfang-Prozess durch die Drohnen zu starten, doch langfristig soll es möglich sein, dass jeder das System bedienen kann.

Die permanente Positionsbestimmung der Drohnen in der Luft war eine der zentralen Herausforderungen für das Team. „Wir müssen jederzeit zentimetergenau wissen, wo und wie die Drohnen zueinander stehen. GPS reicht dafür nicht aus“, so Rothe. Um die Position genau zu berechnen und die Drohnen zu steuern, setzte das Entwicklerteam auf das Echtzeitbetriebssystem Rodos, das sonst in der Raumfahrt zum Einsatz kommt. Die darauf basierende Software unterstützt die Drohnen dabei, den Einschlag der gegnerischen Drohne im Netz schnell zu kompensieren.

„Wir sind quasi die Torhüter“

Gegen eine Racing-Drohne hätten die Abfangdrohnen kaum eine Chance. Denn das System der beiden Drohnen mit Netz wiegt insgesamt um die acht Kilogramm. Auch direkt von Menschen gesteuerte Drohnen könnten dem Abfangsystem ausweichen. Doch auch dafür gibt es eine Lösung. „Bei unserem System handelt es sich um ein Zusammenspiel von mehreren Komponenten von weiteren Projektpartnern“, erklärt Michael Strohmeier vom JMU-Entwicklerteam. So gehören zum Beispiel auch Störsender zu MIDRAS.

Im Idealfall blockieren die Störsender die Steuerung der gegnerischen Drohne oder zwingen sie sogar auf einen Kurs. Dann kommen die Abfangdrohnen ins Spiel und können die gefährliche Drohne mit dem Netz einfangen. „Wir sind quasi die Torhüter“, sagt Strohmeier. „Wir fangen das Ziel ab, aber wir jagen ihm nicht hinterher.“

Beitrag für die zivile Sicherheitsforschung

MIDRAS ist ein Verbundprojekt von mehreren Forschungseinrichtungen und Partnerfirmen. Beteiligt sind neben der JMU das Bundeskriminalamt, die ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH, das European Aviation Security Center (EASC), das Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik Heinrich-Hertz-Institut (HHI), das Ministerium für Justiz und Gleichstellung Sachsen-Anhalt, Optoprecision, die Technische Hochschule Brandenburg und die Vereinigung Cockpit.

Finanziell gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Projekts „Forschung für die zivile Sicherheit“. Alle Projektpartner stellen nun in kürze ihre Ergebnisse vor. Dann wird entschieden, welche Ideen es in ein Anschlussprojekt zur technischen Realisierung schaffen.

* Gunnar Bartsch arbeitet in der Abteilung Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der Julius-Maximilians-Universität Würzburg.

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