31. Mai 2022
Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) und der Drohnenhersteller Wingcopter haben das Drohnenkommunikationssystem SUCOM erstmals erfolgreich in Malawi auf dem afrikanischen Kontinent eingesetzt. Das mobilfunkbasierte System ermöglicht die sichere Steuerung von Drohnen, die sich außerhalb der Sichtweite der steuernden Person befinden.
Bis zum geplanten Abschluss der SUCOM-Tests in Malawi Ende des Jahres will Wingcopter das lokale Lieferdrohnenprogramm mit weiteren örtlichen Pilot*innen zu einem dauerhaften Betrieb ausbauen. Das SUCOM-Projekt wird vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMVI) mit 1,15 Mio. Euro gefördert.
Die ländlichen Gebiete in Malawi haben eine schlechte Infrastruktur. Oft gibt es keine Straßen zwischen Dörfern und größeren Orten. Besonders in der Regenzeit sind jene Straßen, die es gibt, aufgrund großer Schlammmengen oder Überflutungen unpassierbar. In Anbetracht dieser Situation ist eine medizinische Versorgung ländlicher Gebiete kaum möglich. Lieferdrohnen können dieses Logistikproblem lösen und entlegene Dörfer an die medizinische Versorgung anbinden. Im Rahmen des „Drone & Data Aid“ Projektes transportiert Wingcopter seit knapp einem Jahr, zusammen mit der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) und in Kooperation mit UNICEF, Medikamente per Lastendrohne von Krankenhäusern in den Städten an Krankenstationen in ländlichen Gebieten Malawis sowie Laborproben von den Stationen an die Krankenhäuser. Das SUCOM-System hilft dabei, diese Gebiete noch verlässlicher zu versorgen und die Diagnose- und Behandlungsmöglichkeiten von Patient*innen signifikant zu verbessern.
Die Drohnen starten von einem Wingcopter-Hub, der immer in der Nähe eines größeren Krankenhauses steht. Vom Hub aus wird die beladene Drohne von Pilot*innen ferngesteuert gestartet und während des Fluges überwacht. Die Drohne fliegt autonom, es besteht jedoch jederzeit die Möglichkeit die Flugplanung anzupassen oder die Drohne umkehren zu lassen. Mit dem SUCOM-System können Pilot*innen dabei auch weit entfernt vom Einsatzort der Drohnen sitzen. Es wurden bereits erfolgreich Testflüge in Malawi absolviert bei denen der Wingcopter von Berlin aus gesteuert wurde. Die Verzögerung zwischen Pilot und Drohne betrug dabei weniger als 0,2 Sekunden über eine Distanz von über 7000 km. Neben Positions- und Zustandsinformationen der Drohne wurde auch ein Livevideo übertragen.
Bei Lieferflügen wird die Drohne von einem sogenanntem Control Unit Operator (CUO) kontrolliert und überwacht. Die CUOs arbeiten dabei eng mit einem sogenannten Visual Observer am Zielort zusammen. Diese Person entnimmt nach der Landung die Ladung der Drohne und gibt vor dem Rückflug den Start frei.
Die Abteilung „Drahtlose Kommunikation und Netze“ des Fraunhofer HHI hat für SUCOM ein auf moderner 4G- und 5G-Technologie basierendes Kommunikationssystem entwickelt. Die Schwerpunkte liegen dabei auf dem Einsatz von Mehrantennensystemen sowie der Optimierung der zu übertragenden Datenströme.
„In Malawi können wir Mobilfunkkommunikationssysteme für Drohnen auf Langstreckenflügen über ländlichen Regionen testen. Gleichzeitig schaffen wir einen echten Mehrwert, indem wir zur Verbesserung der medizinischen Versorgung in Malawi beitragen“, erklärt Tom Piechotta, Projektleiter am Fraunhofer HHI.
„Die Bevölkerung nimmt das Projekt begeistert auf,“ berichtet Carsten Ramke, Ingenieur bei Wingcopter, der die Tests phasenweise vor Ort begleitet hat. „Auch von den lokalen Krankenstationen kommt positives Feedback. Bestellmenge und Anfragen nehmen kontinuierlich zu. Uns ist eine gute Zusammenarbeit mit der lokalen Bevölkerung sehr wichtig. Wir besuchen neue Standorte persönlich und organisieren Informationsveranstaltungen, bei denen wir die Drohne vorführen und den medizinischen Lieferdienst erklären.“
Durch die vielen Flugstunden auf unterschiedlichen Routen gewinnen die Forschenden wertvolle Daten über die Zuverlässigkeit des SUCOM-Systems. Basierend auf diesen Daten haben sie bereits konkrete Verbesserungen am System vorgenommen. Außerdem legt das SUCOM-Team mit den Daten des Kommunikationssystems und der bewiesenen Zuverlässigkeit die Basis für zukünftige Drohnenanwendungen in Europa.
Bei dem Projekt, bei dem das SUCOM-Modul zum Einsatz kommt, kooperiert Wingcopter mit dem malawischen Ministry of Health, der Civial Aviation Authority, der Gemeinschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), den Kasungu District, Ntchisi District und Salima District Hospitals sowie über 20 lokalen Krankenstationen in Malawis ländlichen Gebieten.