Unbemannte, autonom fliegende Drohnen sollen zukünftig zur Überwachung der öffentlichen Infrastruktur eingesetzt werden. Ihr Einsatz soll beispielsweise die Deutsche Bahn dabei unterstützen, das Schienennetz auf Beeinträchtigungen durch die angrenzende Vegetation zu kontrollieren. Die Datenübertragung erfolgt dabei in Echtzeit von einer Drohnenkamera zu einem Leitstand. Dafür bieten heute LTE-Mobilfunknetze eine gute Flächenabdeckung. Durch die neue Mobilfunkgeneration 5G wird sich die Übertragung zukünftig noch deutlich verbessern. Allerdings sind Mobilfunknetze bisher nur für eine Nutzung am Boden ausgelegt und nicht für den Einsatz von Drohnen optimiert.
Um die neuartigen Anwendungen zu testen, haben Forscher der Technischen Hochschule Ingolstadt gemeinsam mit dem Drohnenhersteller Quantum-Systems und dem Mobilfunkhersteller Ericsson Feldversuche durchgeführt. Die Versuche fanden im Testfeld „5G-Connected Mobility“ bei Nürnberg statt, in dem Ericsson seit mehreren Jahren ein experimentelles Mobilfunknetz mit neuen 5G Techniken wie Edge Computing und Network Slicing betreibt. Die Testdrohne basiert auf einem elektrischen Gleitflügler von Quantum-Systems, der für Langstreckenflüge optimiert ist. Für die Versuche wurde die Drohne mit Hard- und Software für die Versuchsdurchführung ausgestattet und Flüge in verschiedenen Höhen, in Gebieten mit gutem und schlechtem Empfang sowie kurze und lange Flugdistanzen mit Wechsel zwischen Basisstationen durchgeführt. Dabei konnten im 5G-Testnetzwerk verschiedene Systemkonfigurationen erprobt werden. Die Versuche haben gezeigt, dass 5G die Drohnenanforderungen für eine zuverlässige Datenübertragung in Echtzeit erfüllt und klare Vorteile im Vergleich zu LTE hat.
Prof. Dr. Andreas Festag, Professor für Fahrzeugsicherheit und Car2X-Kommunikation an der Technischen Hochschule Ingolstadt betont: „Die Versuche haben gezeigt, dass 5G ein großes Potential zur Übertragung von Nutzdaten in Drohnenanwendungen hat.“ Pierre Ulfig, Leiter Marketing, Vertrieb und Service bei Quantum-Systems unterstreicht: „Flächenendeckender Mobilfunk mit hoher Datenrate und Zuverlässigkeit ermöglichen eine Vielzahl von Infrastrukturprojekten mit Drohnen mit großen Flugdistanzen, zum Beispiel im Straßenbau oder der Landwirtschaft.“ Ralf Wellens, Projektleiter von 5G-ConnectedMobility bei Ericsson ergänzt: „5G-Netze sind wahre Überflieger. Wie auch unser Testfeld 5G-ConnectedMobility selbst, wurden sie entwickelt für Anwender am Boden. Eine sehr interessante Erkenntnis ist, dass die Technologie eine ausreichend gute Konnektivität für Drohnen in bis zu 120 Meter Flughöhe bereitstellt.“
Die Feldversuche sind Teil des vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) geförderten Projekts „FreeRail“, das ein System zur Vegetationskontrolle des Bahnschienennetzes entwickelt. Partner des Projekts sind neben der Technische Hochschule Ingolstadt, die Quantum-Systems GmbH, die DB Fahrwegdienste GmbH, die Stadt Ingolstadt und die geo-konzept GmbH.
