Mobilität Zukunft der Mobilität: So machen KI-Tools Drohnen sicherer

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Liegt die Zukunft der Mobilität in der Luft? In Anbetracht der aktuellen Entwicklungen hinsichtlich der Nutzung von Transportdrohnen ist dies ein durchaus realistisches Szenario. Gerade der Einsatz von KI-Systemen hat hier in letzter Zeit für Fortschritt gesorgt. Aber noch sind nicht alle Anforderungen erfüllt, die eine kontinuierliche Personenbeförderung durch Drohnen gewährleisten. Gerade die Risiken für den Menschen stehen dabei im Fokus.

Das Thema Sicherheit stellt einen zentralen Aspekt im Hinblick auf die Drohnennutzung für den Transport von Menschen dar. Als sicherheitsrelevante Risiken gelten zum Beispiel der Ausfall der Steuerung, Abstürze und die damit einhergehende Verletzungsgefahr. Die damit zusammenhängenden identifizierten Problematisierungen und die diesbezüglichen sicherheitsrelevanten Aspekte umfassen allerdings nicht nur Risiken, sondern auch mit dem Einsatz von Drohnen verbundene Nutzungsversprechen.

Das in diesem Zusammenhang am häufigsten diskutierte und dementsprechend relevanteste Nutzungsversprechen ist die erhöhte Sicherheit, die Drohnen als Transportmittel für Personen bieten könnten und gleichzeitig bieten müssen. Als Hauptproblem der Drohnen-Technologie im Segment Sicherheit werden sowohl Abstürze, Zusammenstöße und mögliche Fehlfunktionen diskutiert beziehungsweise angesehen.

Zukunft der Mobilität: Die Verbesserung der Steuersysteme im Fokus

Ein Problem dabei: Moderne Drohnensysteme weisen zumeist Steuersysteme auf, die nicht angemessen auf unvorhergesehene Störungen reagieren können. Das zieht häufig ernste Folgen nach sich. Denn Transportdrohnen kommen diesbezüglich in extremen Umgebungen zum Einsatz. Temperaturschwankungen, Seitenwinde und ähnliche Umwelteinflüsse beeinflussen dabei die Dynamik der Drohne.

Folge dieser Störungen sind unruhige Flüge, schlimmstenfalls bis hin zu Abstürzen. Forschung und Wissenschaft haben in den vergangenen Jahren bereits verschiedene Methoden zur automatischen Rekonfiguration von Transportdrohnen entwickelt und vorgestellt. Der Fokus richtet sich dabei vor allem auf Maßnahmen und Methoden, die sich auf die Rekonfiguration der numerischen Steuervariablen konzentrieren.

Allerdings sind diese teilweise innovativen Methoden bisher nur sehr spärlich in der Praxis erprobt worden. Durch den verstärkten Einsatz von KI-Tools und KI-Anwendungen stehen jetzt aber wesentliche Instrumente zur Analyse von Fehlfunktionen und anderen Sicherheitsproblemen in hinreichender Zahl zur Verfügung.

KI-gesteuerte Anti-Kollisionssysteme senken Unfallgefahr deutlich

Entscheidende Impulse in Sachen Sicherheit liefern entsprechend trainierte KI-Systeme an Bord der Drohnen. Erkennt das System zuverlässig Objekte wie Gebäude, Stromleitungen, Bäume oder auch Menschen, können alle Drohnen mit einer Art Anti-Kollisionssystem ausgestattet werden. Die Idee ist nicht ganz neu. Schon auf der CES 2016 stellten die Unternehmen Intel und Yuneec ein erstes System dieser Art vor. Die Entwicklungen in diesem Bereich sind seitdem rasant vorangeschritten.

Dies betrifft gleichzeitig auch die Fähigkeit von Drohnen für die Personenbeförderung, sich in der Luft zu orientieren. Hier haben Wissenschaft und Forschung bereits gute Arbeit geleistet. Mithilfe von integrierten Kameras und Sensoren in Kombination mit KI-Systemen sind die Drohnen inzwischen in der Lage, Örtlichkeiten anhand von Erfahrungswerten zu erkennen.

Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass genügend Daten für das Algorithmus-Training vorliegen. Diese lassen sich durch eine weitere Erhöhung von Testflügen beschaffen. Das zeigt einmal mehr, wie wichtig die Erlaubnis zu weiteren Praxistests in der Luft ist. 2018 gelang übrigens der erste Testflug mit Menschen an Bord. Das war der Startpunkt für einen regelrechten Run. Heute arbeiten weltweit mehr als 100 Firmen an Drohnen, die Personen befördern respektive transportieren können.

KI-Tools werten Daten und Informationen umfassend aus

Es fehlt noch an Infrastruktur für das Nutzen von Drohnen in Form von Transportmitteln für die Beförderung von Personen. Die diesbezüglich wichtigsten Fragestellungen sind: Von welchen Positionen aus sollen die Transportdrohnen starten? Wo sollen sie landen? Und an welchen Standorten sollen sie aufgeladen werden? Mithilfe von KI-Anwendungen tüfteln Wissenschaftler an der passenden Bereitstellung der erforderlichen Infrastruktur.

Wie sicher sind Drohnen tatsächlich ohne Piloten oder Pilotinnen? Wie reagiert eine unbemannte Drohne bei Turbulenzen? Antworten können vor allem weitere Testflüge geben. KI-Tools werten die dadurch erhaltenen Daten und Informationen umfassend aus, um Lösungen zur Verbesserung dieser Sicherheitsaspekte möglich zu machen. Die Genehmigungen für Testflüge im gesamten norddeutschen Raum ist dabei als ungemein wichtiger Fortschritt hinsichtlich vergleichbarer Daten zu bewerten.

Hochgradig lernfähige und trainierbare KI-Anwendungen für die Zukunft der Mobilität

Ein weiteres Problem stellt die Verkehrsregelung in der Luft dar. Und das gleich aus zweierlei Gründen. Zum einen fehlt noch ein tragfähiges Konzept für das Regeln des Verkehrs in der Luft. Zum anderen ist auch noch nicht klar, wie unbemannte Drohnen die aufgestellten Regeln verstehen und umsetzen beziehungsweise beachten sollen. Auch in diesem Fall stellt die KI eine wesentliche Komponente zur Problemlösung dar. So werden versuchsweise bereits KI-Anwendungen direkt in der Drohne eingesetzt, die hochgradig lernfähig und trainierbar sind.

Der Einsatz von entsprechender KI-Technologie ist allerdings nicht gerade billig. Das kostenintensive Nutzen von KI-Systemen schlägt sich auf den Preis für die Personenbeförderung in der Luft nieder. Aber auch hier gibt es Entwarnung: Laut Studien sind Preise von zehn Euro pro Flugminute realistisch. Für 40 Kilometer benötigt eine Drohne etwa sechs Minuten. Das macht 60 Euro. Wird dagegen ein klassisches Taxi am Boden genutzt, können – je nach Verkehr – bis zu 90 Euro fällig werden.

Der Autor Kevin Klinge ist Geschäftsführer der E-Armins GmbH.