Adler, Roboter und Gewehre: Wie man Drohnen abwehrt

Unbemannte Flugdrohnen sind einer der großen Produkttrends der vergangenen Jahre. Von per Smartphone gesteuerten Quadcoptern für Privatpersonen bis zu großen Drohnen mit noch mehr Rotoren für professionelle Filmaufnahmen, die Bevölkerung des Luftraumes mit "unmanned aerial vehicles" (UAV) nimmt stetig zu. Neben zivilen Geräten gibt es freilich noch Drohnen für den militärischen Einsatz, die zur vermeintlich punktgenauen Zerstörung feindlicher Ziele eingesetzt werden.

Bedrohung

Die Angst vor Drohnen nimmt aber nicht nur in Kriegsgebieten zu. Negative Nachrichten rund um Drohnen gab es in der Vergangenheit genügend: Der Absturz einer Drohne vor der deutschen Bundeskanzlerin Angela Merkel 2013, diverse misslungene Versuche, Drogen mit Drohnen in Gefängnisse zu schmuggeln oder Marcel Hirschers Nahtoderlebnis bei einem Slalomrennen im Dezember 2015. Auch Zusammenstöße zwischen Drohnen und Verkehrsflugzeugen hat es bereits gegeben, glücklicherweise bisher ohne schlimmere Folgen. Neben der unmittelbaren Gefahr für menschliches Leben gibt es vielfältige weitere Bedrohungsmöglichkeiten durch Drohnen.

"Drohnen haben ein unglaubliches Potenzial, um für kriminelle oder terroristische Zwecke eingesetzt zu werden", meint Karl Groschupf, der Leiter der Abteilung Optronik im Amt für Rüstung und Wehrtechnik des österreichischen Bundesheeres. "Sie sind leicht erhältlich, leicht erschwinglich und leicht beherrschbar." Drohnen können zur Spionage eingesetzt werden, Störsender befördern, chemische Kampfstoffe verbreiten. Auch zum Schüren nationaler Konflikte eignen sie sich, wie unter anderem eine Drohne mit großalbanischer Flagge bei einem Ländermatch in Serbien bewiesen hat.

Reaktion

Privatpersonen, Unternehmen und Staaten beschäftigen sich aus all diesen Gründen immer mehr mit der Abwehr von Drohnen. Heute gibt es verschiedene Methoden, um Drohnen von bestimmten Gebieten fernzuhalten oder gar zu zerstören. Der Markt rund um entsprechende Produkte wächst mit der Anzahl verkaufter Drohnen. Laut dem Marktforschungs-Unternehmen Tractica sollte alleine die Branche rund um Drohnen für Privatkonsumenten bis 2021 ein Volumen von fünf Milliarden US-Dollar erreichen. Unternehmensberater PriceWaterhouseCoopers rechnet mit einem 127 Milliarden schweren Markt rund um kommerzielle Drohnentechnik im Jahr 2020.

Neben Unternehmen in der Luftfahrtbranche arbeiten auch Rüstungsunternehmen, IT-Unternehmen, Forschungseinrichtungen und immer mehr Start-ups an neuen Abwehr-Methoden. Manche Marktbeobachter sprechen bereits von einem Rüstungs-Wettlauf, der im Drohnen-Bereich entbrannt ist.

Jamming

Bei der Abwehr wird zwischen Störung und Bekämpfung unterschieden, erklärt Karl Groschupf. Bei der Störung geht es darum, die Kommunikation zwischen dem Operator/Piloten und der Drohne zu beeinflussen. Das beliebteste Verfahren dabei ist das so genannte Jamming. Dabei werden die Funkfrequenzen im Drohnenbetrieb analysiert und durch daran angepasste Gegenfrequenzen überlagert. Der Operator kann die Drohne dadurch nicht mehr fernsteuern. Verfolgt die Drohne eine vorprogrammierte Route, kann auch das GPS-Signal gestört werden. Sie sollte dann im Regelfall selbstständig landen.

Eines der bekanntesten Unternehmen, die Jamming anbieten, ist Dedrone aus Deutschland. Die Sensoren seines Produkts "DroneTracker" spüren Drohnen anhand von WLAN-Signalen, Bildanalyse und Geräuschen auf. Ein transportfähiger Jammer soll Drohnen von Immobilien oder temporären Veranstaltungsorten fernhalten. Ähnliche Angeboten bieten auch die Atos-Tochter Bull aus Frankreich, die Airbus-Rüstungssparte Defence and Space aus Deutschland, der japanische Elektronikkonzern NEC oder das Unternehmen TeleRadio Engineering aus Singapur. Das US-Start-up ApolloShield bietet eine Jamming-Lösung, die gemäß dem Plug&Play-Prinzip besonders einfach in der Anwendung sein soll.

Funkgewehre und Spoofing

Gleich mehrere Unternehmen bieten Jamming-Gewehre an. Sie versprechen eine besonders hohe Reichweite durch gerichtete, starke Funksignale. Das Jamming-Gewehr "Skynet" des taiwanesischen Unternehmens DronesVision hält Drohnen angeblich bereits in zwei Kilometer Entfernung auf. Ähnliche Produkte bieten auch DroneShield aus Australien und Battelle aus den USA. Der Kundenkreis für Jamming-Gewehre wird oft auf Militär beschränkt.

Eine weitere Störmethode, die mit Funksignalen arbeitet, ist das Spoofing. Dabei werden Drohnen so manipuliert, dass sie auf die Befehle eines anderen Operators reagieren. Die Übernahme der Kontrolle über Drohnen verspricht etwa das US-Start-up SkySafe aus San Diego.

Bekämpfung

Reicht die Störung nicht aus, so können Drohnen auch mit unterschiedlichen Mitteln bekämpft werden. Man kann sie mit etwa theoretisch mit konventionellen Schusswaffen vom Himmel holen, meint Groschupf. Starke Wasserstrahlen können für Drohnen ebenfalls zum Verhängnis werden. Mit Mikrowellen oder Laser können Löcher in wichtige Steuerelemente von Drohnen gebrannt werden. Auch der Einsatz von Raketen oder gar Kamikaze-Drohnen ist denkbar, wenngleich teuer, meint Groschupf.

Der Beschuss von Drohnen mit Laserkanonen wird unter anderem vom US-Luftfahrt- und Rüstungskonzern Boeing oder von der französischen Rüstungsfirma MBDA angeboten. Den Einsatz von Drohnen gegen Drohnen verfolgt unter anderem die Michigan Tech Universität. Deren "Roboter-Falke" schießt Netze auf fliegende Gegner ab und lässt Netz samt Fang an einem Seil zu Boden. Der "Drone Interceptor" des französischen Start-ups Malou Tech jagt Drohnen mit einer Art überdimensionaler Fliegenklatsche. Kanonen mit Projektilen, die Netze auswerfen und diese per Fallschirm zu Boden gleiten lassen, sind die Idee des britischen Start-ups OpenWorks Engineering.

Die bisher aufsehenerregendste physische Abfangmethode stellte Guard from Above vor. Das niederländische Start-up setzt Greifvögel gegen Drohnen ein. Adler seien perfekt zur Drohnenjagd geeignet, behauptet die Firma und versichert, dass keine Verletzungsgefahr für die Vögel bestehe.

Geofencing

Wie Experten immer wieder betonen, gibt es keine Lösung die wirklich alle Drohnen in jeder Situation aufhalten kann. Drohnen können potenziell resistent gegen verschiedene Manipulationsversuche sein. Um gefährliche Situationen zu vermeiden oder auch nur, um länderspezifische Regulierungen einzuhalten, werden immer mehr Drohnenhersteller präventiv tätig. Der weltweit größte, das chinesische Unternehmen DJI, hat eine so genannte "Geofencing"-Funktion in alle neueren Modelle integriert.

Beim Geofencing werden bestimmte virtuelle Tabuzonen errichtet, in die eine Drohne nicht eindringen darf. Dazu wird die Position der Drohne durch Satellitennavigation oder Mobilfunknetz ermittelt und die Steuerung im Bedarfsfall blockiert. Bei DJI-Drohnen lassen sich die Beschränkungen noch relativ leicht umgehen. Für Hersteller ist es schwierig, länderspezifisch unterschiedliche Flugbestimmungen in entsprechende Steuerbeschränkungen umzusetzen.

Safety by Design

Eine andere Form der Prävention ist es, Drohnen bereits in ihrer Bauweise möglichst ungefährlich zu machen ("Safety by Design"). Das österreichische Luftfahrtgesetz erachtet etwa all jene Drohnen, die eine maximale Bewegungsenergie von 79 Joule erreichen, als ungefährlich. Sie werden als Spielzeug definiert. Sollten sie im Flug oder Fall einen Menschen treffen, sollte dieser nicht lebensgefährlich verletzt werden.

Das Tiroler Start-up Blue Sparrow entwickelt deshalb eine Drohne, die unter diese Spezifikation fällt. Das Gerät soll nur 250 Gramm wiegen und eine FullHD-Videokamera samt Bildstabilisierung an Bord haben. Die Rotoren sollen nicht, wie oftmals üblich, aus Karbon bestehen, denn das Material "geht durch einen Kinderfinger wie durch Marmelade", meint Moritz Willburger, CFO und Mitbegründer von Blue Sparrow. Das Start-up rechnet damit, dass die Sicherheitsbestimmungen rund um Drohnen in Zukunft verschärft werden und will deshalb schon von Beginn an "auf der sicheren Seite" stehen.

Auch Geofencing will das Tiroler Jungunternehmen von Anfang an integrieren. Willburger plädiert aber für etwas mehr Besonnenheit: "Vor Drohnen herrscht Angst, dabei kann jeder mit einem Auto mit beliebiger Geschwindigkeit durch ein Ortsgebiet rasen. Auch hier könnte es theoretisch Geofencing geben, aber die Autolobby ist stark, so viel Regulierung wird da nie kommen."