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Passagiertransport

Satelliten statt Radar: Erste Tests laufen bereits

Satellitenbasierte Systeme schaffen besseren Datenaustausch, bergen aber auch die Gefahr von Cyberrisiken. Drei Fragen an den Luftfahrtexperten Roland Küsters von Munich Re über die neuen Herausforderungen im Luftraum.

26.02.2016

Vor fünf Jahren prophezeite die US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Authority (FAA) für das Jahr 2020 etwa 15.000 Drohnen in den USA. Doch verbreiteten sich die unbemannten Flugsysteme weitaus schneller: Pro Monat gehen aktuell 15.000 Drohnen in den USA über den Ladentisch. Das Beratungshaus Deloitte ging bereits Ende 2014 davon aus, dass Ende 2015 über eine Million kommerzielle und private Drohnen weltweit im Umlauf sind. Die Elektronikmesse CES in Las Vegas verzeichnet 2016 bereits 26 verschiedene Aussteller von unbemannten Flugsystemen, 2014 waren es vier. Der Markt der Passagiermaschinen entwickelt sich vergleichsweise dezent, doch wächst er kontinuierlich. Die Anzahl der eingesetzten Maschinen hat sich in den vergangenen zwanzig Jahren nach Angaben des Flugzeugherstellers Boeing auf nun knapp 24.000 fast verdoppelt, parallel dazu summieren sich die Flugstunden auf 56,5 Millionen pro Jahr. In den kommenden zwanzig Jahren wird sich dieser Trend fortsetzen.

Herr Küsters, so groß der optische Unterschied zwischen Drohnen und Passagiermaschinen auch sein mag, in wenigen Jahren sollen für beide – die unbemannten und bemannten – Luftfahrzeuge ähnliche technische Bedingungen gelten. Warum?

Der Grund liegt darin, dass ab 2020 sowohl die europaweite Vereinheitlichung des Flugverkehrsmanagements durch SESAR wie auch deren US-Pendant NextGen greifen sollen. Deren Ziele liegen vorrangig darin, den Luftraum sicherer zu machen, ihn effizienter auszunutzen und Emissionen zu reduzieren. Eine wichtige Rolle spielt „ACAS X“ (Airbone Collision Avoidance System X). Das ist das erste Kollisionsvermeidungssystem, das über Satelliten Daten austauscht. Der Vorteil liegt darin, dass sämtliche Luftfahrzeuge, die mit dieser Technologie ausgestattet sind, sich automatisch aus dem Weg gehen, ohne Zutun des Piloten. Das ist heute noch nicht möglich. ACAS II, der Vorgänger, gilt zwar als sehr sicher, arbeitet allerdings noch mit der Radartechnologie. Weicht ein Flugzeug heute einem anderen aus, meldet es der Pilot der Bodenstation per Funk. Das ist bald nicht mehr nötig, denn die Informationen gelangen automatisch zur Bodenstation. Wichtige Neuerung ab 2020: Selbst unbemannte Flugsysteme wie Drohnen und Kleinflugzeuge werden ACAS X nutzen müssen – eine wichtige Entscheidung, um den Luftraum sicherer zu machen. 

Bereits im kommenden Jahr, so sehen es Pläne von Amazon und Google vor, sollen bereits Drohnen in der Auslieferung genutzt werden. Diverse Logistikunternehmen arbeiten an ähnlichen Konzepten. Wie lässt sich dieser zunehmende Verkehr sicher regeln?

Wichtig wird sein, einerseits Flugkorridore für die Paketzustellung mit Drohnen zu reservieren und andererseits No-Go-Zonen zu definieren. Sobald die unbemannten Luftfahrzeuge diese Tabuzonen erreichen, pfeift der virtuelle Zaun, das Geofencing, sie zurück. So wäre etwa jene Drohne, die bei einem Abfahrtsrennen direkt hinter dem österreichischen Skifahrer Marcel Hirscher abgestürzt ist, gar nicht erst in die Nähe der Piste gekommen. Ab 2020 wird ACAS X zusätzlich dafür sorgen, dass Zusammenstöße vermieden werden und der vorwiegend durch unbemannte Luftfahrzeuge genutzte Luftraum sicher bleibt. Klar ist, dass die Behörden Drohnen erst dann für den Flugverkehr in größerem Maßstab frei geben, sofern die Sicherheit gewährleistet werden kann.

Zusammen mit der satellitengestützten Kommunikation wird auch ein webbasierter Datenaustausch etwa zwischen der Bodenstation und den Piloten eine immer wichtigere Rolle einnehmen. Was bedeutet das – auch für die Sicherheit der Systeme?

Bisher sind vielfach geschlossene proprietäre Systeme im Einsatz. Das hat den Nachteil, dass die Informationen bestenfalls über Umwege zwischen den Systemen ausgetauscht werden. Das anvisierte vereinheitlichte Verkehrsmanagement nach den Plänen von SESAR und NextGen erfordert offene Standards. Das bedeutet etwa in der Praxis, dass die Bodenstationen über Satellit mit den Piloten kommunizieren können. Diese satellitenbasierte Flugnavigation wird derzeit bereits in Kanada und Alaska getestet. Heute  kommt es zu Fehlern in der Übertragung. Zudem zeigen sich „systemimmanente“ Schwächen etwa durch Hard- und Softwarefehler oder elektromagnetische und atmosphärische Einflüsse. Hinzu kommen potenzielle Gefahren von Außen. So hat eine aktuelle Cyber-Threat-Analyse in den USA gezeigt, dass besonders die Flugsteuerung in Flugzeugen – also besonders Navigationsgeräte, das Flugzeugmanagement und die Autopiloten – sowie das Flugmanagement der Bodenstationen besonders angreifbar für Hacker werden. Was passiert, wenn Flugzeuge die falsche Route berechnen oder Satellitendaten manipuliert werden? In der Luftfahrtbranche ist wie in der Automobilindustrie derzeit noch ungeklärt, wer für einen erfolgreichen Hackerangriff verantwortlich gemacht werden kann. Ist es der System- oder Komponentenhersteller, ist es der Verkäufer oder Besitzer? Einen ersten Vorstoß hat kürzlich der skandinavische Autobauer VOLVO unternommen und sich als Hersteller bereit erklärt, die Produkthaftung zu übernehmen. Diese Frage wird auch die Luftfahrtindustrie beantworten müssen, bestenfalls bis 2020. Als nächstes müssen allerdings erst einmal die entsprechenden Galileo- und GPS-II-Satelliten im Orbit kreisen, bevor die neuen Dienste überhaupt einsatzfähig sein können.

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