Mit über 120 Führungskräften und Fachpersonal aus der Luft- und Raumfahrtbranche startete am 06.10.2022 das 7. Norddeutsche Luftfahrtforum in Bremen. Dieses wichtige Event der Luftfahrt in diesem Jahr wurde unter anderem von der Senatorin für Wirtschaft, Arbeit und Europa in Zusammenarbeit mit dem Ausrichter AVIASPACE BREMEN e.V. organisiert. Das Event beinhaltete Diskussionen über die Lieferketten und unbemannte Luftfahrtzeuge.

Lieferketten – 1. Teil des Events

Das 7. Norddeutsche Luftfahrtforum wurde durch die Rede von Kristina Vogt, der Senatorin für Wirtschaft, Arbeit und Europa, eröffnet. Dabei sprach sie über die hohen Belastungen und Herausforderung der Branchen durch den Ukrainekrieg, der Pandemie und die Lieferengpässen an. Jedoch hat gerade die lokale Produktion aufgrund dieser Entwicklungen viel Potential.

Unbemannte Luftfahrtzeuge – 2. Teil vom 7. Norddeutschen Luftfahrtforum

In ihrer Eröffnungsrede nannte die Senatorin die Luft- und Raumfahrt das zentrale Innovationscluster des Nordens. Neben den bekannten Branchengrößen wie Airbus seien aber vor allem kleine und mittelständische Unternehmen von den Krisen stark getroffen worden.

Herr Achim Friedl, Vorstand des UAV DACH e.V., dem größten deutschsprachigen Fachverband für UAS-Nutzung in Europa, hielt den Einführungsvortrag über die Herausforderungen und Chancen von unbemannter Luftfahrt. In Deutschland gibt es noch im Bereich der Integration von unbemannten Luftfahrzeugen in den konventionellen Flugverkehr erhebliche Hürden. Zum einen fehlen noch die Umsetzungen von den Regelungen der EU und zum anderen muss weiterhin an der Forschung gearbeitet werden.

Mit ihrer hohen Anzahl von Teilnehmern am 7. Norddeutschen Luftfahrtforum verdeutlicht es wie wichtig nachhaltige Lieferketten und die Integration von UAS in den bemannten Flugverkehr ist, sowie das Potential der Branche in Norddeutschland.

Um Flüge übersichtlicher und sicherer zu gestalten, wurden verschiedene Flugzonen eingeführt. Dazu gehört auch eine TRA und eine TMZ, welche von dem Piloten zu beachten sind.

TRA – zeitlich beschränkt

Unter einer temporary restricted area (TRA) versteht man ein Fluggebiet, welches temporär beschränkt ist. In diesem Luftraum wird der Flugverkehr zeitweilig oder dauerhaft eingeschränkt. Dies soll Gefahren für die öffentliche Sicherheit oder Ordnung vorbeugen. Eine TRA ist oft in der Nähe von Militärübungsplätzen.

Die Freigabe zum Überfliegen wird dann per NOTAM erteilt. Ein NOTAM kann zusätzlich die vertikale Ausdehnung des Flugbeschränkungsgebietes ändern.

TMZ – mehr Transparenz für mehr Sicherheit

Eine transponder mandatory zone (TMZ) ist eine Transponderpflichtzone. In diesem Bereich ist also das Verwenden eines Transponders Pflicht. Eine TMZ liegt meistens in der Nähe von Regionalflugplätzen, da sie so den zivilen Flugverkehr schützt. Eine TMZ ist auf der ICAO-Karte des Piloten sichtbar und gibt auch die Frequenzen, in welchen sich der Pilot aufzuhalten hat, an.

Die Freigabe dieses Flugraumes ist tagsüber nicht von der Flugverkehrskontrolle erforderlich, da es sich hierbei um den kontrollierten Luftraum E handelt.

Grundausbildung Pilotenlizenz

Beide Flugzonen gehören zur Flugsicherung und zur Grundausbildung eines Piloten. Die TMZ und die TRA lernt man in der Ausbildung für eine private Pilotlizenz (PPL) kennen. Die Flugschule Borkum GmbH bietet unter anderem eine solche Ausbildung auf dem Flugplatz Oldenburg-Hatten EDWH an.

Harald Rossol, der Gründer und Geschäftsführer von b.r.m. IT & Aerospace, entwickelt Methoden und Ansätze für die Nutzung von Drohnen im Luftverkehr. Unter dem Begriff “U-Space” sollen Möglichkeiten und Chancen des Einsatzes von Drohnen erarbeitet und umgesetzt werden. Der Flugplatz Oldenburg-Hatten (EDWH) diente als repräsentativer Ort für ein Get-Together mit dem AVIASPACE Bremen e.V. und weiteren Branchenexperten.

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Ein Flugzeug ist zum schnellen Erkunden sehr gut geeignet, doch was ist, wenn die Landebahnen nicht benutzbar sind? Genau da kommt ein VTOL ins Spiel, der darauf nicht angewiesen ist.

Funktionsweise eines VTOL

Ein „Vertical Take-Off and Landing“, kurz VTOL, beschreibt ein Flugobjekt, welches senkrecht, also ohne Bahn, starten und landen kann. Obwohl Helikopter auch dazu gehören, meint man damit aber meistens Luftfahrtzeuge mit Tragflächen. Aus technischer Sicht gibt es zwei Antriebsarten von solchen Hybriden.

Manche bestehen aus kombinierten Hub- und Schubantrieben, die beispielsweise mit Hilfe von Kipprotoren ihre Flugweise ändern. Je nach Neigungswinkel der Rotoren kann das Flugobjekt wie ein Helikopter oder wie ein normales Flugzeug fliegen. Bei einem VTOL-Jet wird lediglich der Schub von den Triebwerken durch Kippelemente umgelenkt.

Bei einem VTOL mit getrennten Hub- und Schubantrieben gibt es zum Beispiel neben zwei starren Rotoren auch Triebwerke. Je nach Flugmodus werden dann die Rotoren oder die Triebwerke verwendet.

Einsatz von hybriden Luftfahrzeugen

Ein VTOL wird oftmals beim Militär für schwierig erreichbare Orte, deren Untergrund nicht fest oder für eine waagerechte Landung nicht ausreichend ist, eingesetzt. Aus demselben Grund verwenden Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben diese Art. Sie kommen also beim Katastrophenschutz, der öffentlichen Sicherheit und SAR-Operationen zum Einsatz.

B.r.m. profitiert auch von der Nutzung von VTOL. In dem Projekt VTOL-EGM entwickelt der Bremer IT-Dienstleister gemeinsam mit der OptoPrecision GmbH und dem Institut für Umweltphysik der Uni Bremen eine Umweltüberwachung per Drohnen. Dabei werden Messungen an, für den Menschen unzugänglichen, Orten durchgeführt. Diese Daten werden dann ausgewertet und klären so über Umweltverschmutzungen auf.

Um die Risikobewertung einer Drohnenoperation sicherer zu gestalten, wurde SORA, ein Prozess für Sicherheitsmaßnahmen, entwickelt.

Was ist SORA?

Das Specific Operations Risk Assessment, kurz SORA, dient als Risikoanalyse von Drohnenoperationen. Je nach Art und Flugzone der Drohne wird das Risiko der Operation in einem Prozess ermittelt. Nach der vollständigen Überprüfung setzt SORA voraus, welche Mindestsicherheitsanforderungen der UAS-Betreiber erfüllen muss.

Diese Risikobewertung ist eine Entwicklung des internationalen Expertengremiums JARUS. Das Risikomanagement beinhaltet auch Kriterien der EASA und dient zur Gefahrenminimierung der Personen am Boden, dem anderen Luftverkehr und der kritischen Infrastruktur.

Die Landesluftfahrt Behörde prüft, unter Anwendung der Risikobewertung, den Antrag des UAS-Betreibers auf seine Betriebsgenehmigung. Der entsprechende SORA-Prozess sieht dann verschiedene Schritte vor um die Operation geordnet und sicher zu planen. Um allerdings die generelle Sicherheit zu erhöhen, gehören zu den jeweiligen Drohnenkategorien wiederum verschiedene Regeln.

Grundkonzept Robustheit

Ein Grundkonzept im SORA-Prozess ist das Robustheitskonzept. Damit ist die Resistenz des Flugobjekts mit ihren maximalen Grenzen gemeint. Darunter fallen der Grad der Integrität und der Grad der Zuverlässigkeit, mit dem der UAS-Betreiber die Minderung verfolgt. Die Robustheit, also die beiden Faktoren, wird in „niedrig“, „mittel“ und „hoch“ eingeteilt. Wenn ein UAS-Betreiber zum Beispiel bei herausfordernden Wetterbedingungen, wie bei Windgeschwindigkeiten von ca. 9 Knoten, trotzdem fliegen möchte, muss dieser beweisen, sich mit der Wetterentwicklung vertraut gemacht zu haben.

SORA in Deutschland

Obwohl es bis dato keine deutsche Version dieses Prozesses gibt, haben die ersten Luftfahrtbehörden, wie beispielsweise Niedersachsen und Bremen, angekündigt ähnliche Risikobewertungen einzusetzen. Der Bremer Senator für Wirtschaft, Arbeit und Häfen hat dazu einen sechsseitigen Antrag für die Betriebserlaubnis und Zulassung bereitgestellt.

Bei Fragen zu SORA wenden Sie sich gerne an unseren Senior Aerotechnical Consultant Maximilian Strauß

Der Bremer IT-Dienstleister b.r.m. konnte im Rahmen der Roadshow des AVIASPACE BREMEN e.V. Konzepte aufzeigen, die die Integration von UAV und UAS in den konventionellen Flugverkehr ermöglichen, dies ist der sogenannte U-Space. Zusammen mit dem Entwicklungs- und Systemdienstleister OptoPrecision GmbH kommen, neben dem Projekt VTOL-EGM, zudem noch weitere innovative Projekt hinzu.

U-Space liefert Motivation

Mit der Grundlage zur Einrichtung eines U-Space, einem Luftraum für unbemannte Flugobjekte, hat die EASA den Grundpfeiler für die koordinierte zivile Drohnenluftfahrt geschaffen. Mit Mitteln, wie der iConspicuity wird der Flugverkehr sicherer gemacht und der Markt für U-Space Service Provider geöffnet.

In dem Projekt VTOL-EGM entwickeln die Firmen OptoPrecision GmbH und b.rm. Lösungen, um das Umwelt-Monitorings effizienter zu gestalten. Diese werden für umfangreiche Messungen an Quellen von Umweltverschmutzungen genutzt. Da an vielen Orten, die für den Menschen schlecht oder nur ressourcenintensiv zugänglich sind, Verschmutzungen herrschen werden UAS mit Piloten aus der Entfernung eingesetzt.

U-Space Service Provider

Während sich die OptoPrecision GmbH mit ihrer langjährigen Erfahrung in der Überwachung, (KI-)Erkennung und Tracking um die Sensorentwicklung, Drohnenentwicklung und den Betreib kümmert, nimmt b.r.m. die Rolle eines U-Space Service Providers ein. Dazu gehören Aufgaben wie etwa die Netzidentifizierung, die UAS-Fluggenehmigung und die Geo-Sensibilisierung. Das Testgelände Hatten-UAS zur Drohnenerprobung wurde im Projekt VTOL-EGM bereits genutzt und befindet sich auf dem Flugplatz Oldenburg-Hatten EDWH. Der 16 Hektar große Flugplatz ist zudem mit seiner günstigen Lage perfekt als Einsatzbasis geeignet. Hatten-UAS ist außerdem für die Ausbildung und Erprobung nutzbar.

Der kommerzielle Einsatz von UAS muss integrativ innerhalb des Luftraumes mit anderen bemannten Luftfahrteilnehmern stattfinden, es kann keine Segregation geben. Das zeitweilige Sperren verschiedener Lufträume für einen Flug eines UAS gehört nun der Vergangenheit an. Eine enge Zusammenarbeit der verschiedenen Akteure wird sicherstellen, dass der U-Space Norddeutschland entsteht. Der Aufbau des U-Space Norddeutschland hält den Innovationsschub bereit, den die Luffahrt benötigt um den Drohnenmarkt zu erschließen.

Das genaue Vorgehen in diesem Projekt haben Harald Rossol und Markus Rossol in der Präsentation AviaSpace Roadshow vorgestellt. Zudem bedanken wir uns bei allen Teilnehmern für die gelungene Veranstaltung!

Über den norddeutschen Luft- und Raumfahrtcluster können Sie mehr auf der Internetseite des Aviaspace Bremen e.V. erfahren

Um nicht riesige Antennen an jedes Flugobjekt zu verbauen, wurde das SAR entwickelt. Diese Erfindung kommt besonders kleineren UAS zu Gute.

Was ist das genau?

Das Radar mit synthetischer Apertur (SAR) ist eine Bildgebungstechnik, die aus Radarreflexionen vom Boden 2D- und 3D-Bilder erzeugt. Die SAR hat erhebliche Vorteile, da sie auf Funk anstatt auf sichtbares Licht setzt. Dadurch kann das Radar auch bei schwierigen Bedingungen, wie zum Beispiel durch Dunst, Wolken und dichte Waldkronen hindurchsehen.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt beschreibt die Funktionsweise des SAR bei einem Satelliten wie folgt. Eine Einzelantenne sendet in regelmäßigen Abständen Impulse aus, deren Echos wieder empfangen werden. Nach der vollständigen Digitalisierung und Speicherung der Echos, folgt die Übertragung der Daten an die Bodenstation. Diese werden wiederum mit aufwendigen Rechenprozess namens „Apertursynthese“ behandelt. Dabei werden die virtuellen Einzelantennen geordnet und zu einer großen Antenne zusammengeführt. So erzeugt das SAR denselben Effekt den man mit einer langen Antenne erreichen würde.

Es gibt drei verschiedene Betriebsmodi für Sensoren, welche mit X-Band arbeiten. Der Modus „Spotlight“ ist für eine 10 Kilometer mal 10 Kilometer große Fläche mit einer Auflösung von 1 bis 2 Metern geeignet. „Stripmap“ ist hingegen für ein 30 Kilometer breiten Streifen mit einem Zoom von 3 bis 6 Metern angemessen. Der „ScanSAR“ kann einen 100 Kilometer breiten Streifen mit einer Auflösung von 16 Metern erfassen.

Wer benutzt das SAR?

Aufgrund der besonderen Technik gehört sie mittlerweile für Erdbeobachtungen und Fernerkundungen zum Standard. Sie wird aber vor allem im Militär verwendet. Die über Satelliten ferngesteuerten Kampfdrohnen werden unter anderem durch diese Technik auf den Monitoren sichtbar gemacht.

Das SAR kann aber nicht nur für militärische Operationen mit großen Kampfdrohnen benutzt werden, sondern auch für zivile Drohnenarten. Aufgrund der kleinen Größe und des geringen Gewichts kann sie für viele Drohnenarten genutzt werden.

Bei dem Thema Energieeinsparung und Umweltfreundlichkeit scheint die Green-IT die vorerst erstklassigste und bewährteste Lösung zu sein. Dieses Umdenken hat sich aus den steigenden Energiepreisen und dem anwachsenden Umweltbewusstsein ergeben. Allerdings gab es schon vor dieser Zeit Pioniere, die sich besonders mit dem Thema Energieeinsparung und Umweltfreundlichkeit beschäftigt haben.

Wo liegt der Unterschied?

Ein Rechenzentrum gibt extrem viel Wärme ab und muss oft auch mit beispielsweise Klimaanlagen gekühlt werden. Der dafür verwendete Strom ist nicht nur sehr kostspielig, sondern auch im Hinblick auf die Ressourcen nicht nachhaltig. Zusätzlich schwillt der ökologische Fußabdruck an und schadet wiederum der Umwelt sehr.

Um diese Probleme zu minimieren und zu lösen, haben schlaue Köpfe das Betriebskonzept der Green-IT entwickelt. Darüber hinaus liefern viele Webseiten hilfreiche Tipps zur Optimierung und Ressourceneinsparung. Der Bremer Unternehmer Harald Rossol hat als einer der ersten in Deutschland die Green-IT erfolgreich angewendet. Außerdem kann seine Firma b.r.m. durch das zertifizierte Rechenzentrum ca. 60% der Energiekosten ohne Leistungsverlust einsparen, was sich auch positiv auf die Kunden auswirkt. Seine Optimierungen bei der Hard- und Software verhelfen seiner Firma und ihm zu etlichen Auszeichnungen und einem hohen Ansehen in der IT-Branche.

Green-IT bei b.r.m.

Das neue Betriebskonzept ist für b.r.m. Standard. Neben weiteren zahlreichen Optimierungen im Rechenzentrum hat sich die Green-IT als erfolgreiches und zertifiziertes Konzept bewiesen. Für die Kunden von b.r.m. steht das umweltfreundliche und DSGVO konforme Rechenzentrum schon seit Jahren zur Verfügung. Die Abwärme des Rechenzentrums wird zum Heizen und Kühlen von Büroräumen genutzt.

B.r.m. ist ein Pionier der Green-IT, welcher sich bewusst und so nachhaltig wie möglich für die Energieeffizienz, Umwelt und Ressourcenschonung einsetzt.

Um eine Internet-Protocol-Adresse (IP-Adresse) durch IP-Datenpakete zu ersetzen, wird die Technik NAT und PAT verwendet. Doch was ist das genau, wie funktioniert das und wie sicher ist diese Lösung?

Was ist NAT?

Network Address Translation (NAT) fungiert als Übersetzung einer IP-Adresse, die in einem Netzwerk verwendet wird, in eine andere IP-Adresse, die in einem anderen Netzwerk verwendet wird. Sie setzt eine öffentliche IP-Adresse auf mehrere private IP-Adressen um. Dabei wird jede ausgehende Verbindung mit einer IP-Adresse und Portnummern verlesen. Durch die angegebene Portnummer kann dann die NAT eingehende Daten einer lokalen Station zuordnen. Diese Zuordnung ist allerdings nur für kurze Zeit gültig.

Zusätzlich wird zwischen Source-NAT (SNAT) und Destination-NAT (DNAT) unterschieden. Bei einer SNAT wird die Quellenadresse ausgetauscht, was wiederum typisch für private Internetzugänge ist. Um allerdings das Ziel eines IP-Packets zu ändern, wird ein Destination-NAT (DNAT) verwendet. Die DNAT wird meistens für das Ändern einer öffentlichen IP eines Internet-Anschlusses in eine private IP-Adresse eines Servers im privaten Subnetz benutzt. SNAT und DNAT können einzeln oder gemeinsam für ein IP-Paket verwendet werden.

Was ist PAT?

Eine Port Address Translation ermöglicht es mehrere Geräte eines Local Area Network (LAN) auf eine einzige öffentliche IP-Adresse abbilden zu lassen. Diese Technik ist also eine Erweiterung zu NAT. Auf diese Weise spart man viele IP-Adressen ein. PATs kommen in den meisten Heimnetzwerken zum Einsatz.

Wie sicher ist diese Technik?

Im Hinblick auf die IT-Sicherheit gibt es bei NAT geringe Sicherheitsbedenken. Da sich die Endgeräte hinter einem Router, also in einem privaten Netz, vor dem öffentlichen Internet verbergen, sind die Systeme aus dem Internet nicht erreichbar. Lediglich beim Verbindungsaufbau der Endgeräte wird eine direkte Internetverbindung benötigt. Obwohl diese Technik keine vollwertige Firewall oder Paketfilter ersetzen kann, ist der Schutz mit einer rudimentären Firewall zu vergleichen.

Bei Fragen zu genaueren Information zu diesen Techniken, stehen Ihnen die Mitarbeiter von b.r.m. gerne zur Verfügung. Des Weiteren können Sie sich auf dieser Webseite belesen.

Um für einen UAS- und UAV-Flug bestens vorbereitet zu sein, müssen die Piloten, neben den SERA, auch über neue Hindernisse und anderen Informationen Bescheid wissen. Das funktioniert durch Informationen der Deutschen Flugsicherung (DFS), den NOTAM.

Was ist NOTAM?

Das Akronym steht für notice to airmen, also Hinweis für Flieger. Das sind Informationen und Anordnungen über Änderungen der Aeronautical Information Publication (AIP). Diese Änderungen können temporär aber auch permanent gelten. Sie sind für einen geordneten, sicheren und flüssigen Flugverkehr ausschlaggebend.

Kurzfristige und dringliche Anordnungen, Verfahren und Informationen von den NOTAM dienen als ergänzende Informationen für einen Flug. Dadurch, dass eine Änderung der AIP per Post verbreitet wird, ist diese bei neuen Änderungen nicht unbedingt erforderlich.

Was steht in einem NOTAM?

Die in einem NOTAM verbreiteten Anordnungen und Informationen, sind Nachrichten über Errichtungen, Änderungen und Zuständen jeglicher Luftfahrtanlagen, Dienste, Verfahren oder über Gefahren.

Ein NOTAM warnt also die Piloten vor Hindernissen, die neu aufgestellt wurden oder die beispielsweise durch defekte Lichter nicht erkennbar sind. Darüber hinaus beinhaltet es Warnungen vor Drohnenaktivitäten und informiert über temporäre Flugbeschränkungsgebiete. Wie zum Beispiel ein Einsatzort des Katastrophenschutzes bei Hochwasser. Diese speziellen Informationen werden geordnet für Airlines in einem Briefing Package zusammengefasst.

Kategorien Briefing Package

Das Briefing Package wird in Kategorien eingeteilt. Dabei handelt es sich um Departure- (Startflugplatz), Enroute- (Flugstrecke), Alternate- (Ausweichflugplatz), Destination- (Zielflugplatz) und Company-NOTAM (Information, die nur für die Fluggesellschaft gelten).

Neue Briefings über die aktuellsten Abänderungen und Neuerscheinungen sind auf der Internetseite der DFS zu finden. NOTAM werden außerdem über das Feste Flugfernmeldenetz (AFTN) verbreitet.