Telekom liefert Campusnetz für sichere Drohnenflüge

Die Universitätsstadt Siegen und die Deutsche Telekom wollen zukünftig Drohnenflüge für medizinisch logistische Zwecke möglich machen. Sie sind eine Partnerschaft eingegangen, um die erforderliche Mobilfunkinfrastruktur sicherzustellen. Damit wird die Telekom Partner im laufenden Forschungsprojekt KODRONA (Kooperative Drohnentechnologie für medizinische Anwendungen). Die Bonner liefern ein neuartiges Campus-Netz, über das die Drohnen sicher aus der Ferne gesteuert werden.

KODRONA ist ein Pilotvorhaben in Nordrhein-Westfalen, das den Einsatz unbemannter Drohnen im medizinischen Umfeld untersucht. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur hat bereits die erste Phase des Projekts gefördert. Transportdrohnen fliegen im städtischen Luftraum zwischen der DRK-Kinderklinik und dem Kreisklinikum Siegen hin und her. Auf einer rund 2,5 km langen Flugstrecke transportieren sie medizinische Laborproben der jungen Patienten auf direktem Weg zum zentralen Labor. So liegen die Testergebnisse den Ärzten sehr viel schneller vor. Der Transport passt sich dabei dem jeweils aktuellen Bedarf an. Zurzeit erfolgt der Transport der Laborproben mehrmals täglich per Taxi.

Die knifflige Herausforderung: Die Drohnenpiloten können ihre Fluggeräte nicht direkt sehen. Der schnelle Transport der Proben durch die Luft erfolgt ausserhalb ihrer Sichtweite. Bisher ist der Einsatz von Drohnen im Krankenhaus-Umfeld sogar generell nicht erlaubt. Und auch für den Betrieb von Drohnen ausserhalb der Sichtweite ist eine Genehmigung erforderlich. Das soll Kollisionen oder gefährliche Annäherungen mit einem Rettungshelikopter verhindern. 

Die neue Drohnenverordnung der EU eröffnet zukünftig jedoch neue Möglichkeiten. Das Siegener Projekt hat daher für die Machbarkeitsstudie bereits eine Sonderaufstiegserlaubnis der zuständigen Luftfahrtbehörden erhalten. 

Das Pilotvorhaben in Siegen soll jetzt zeigen, wie sich digitale Transportdienste zur medizinischen Versorgung aufbauen und sicher betreiben lassen. Drei Kliniken, die Universität Siegen und die Stadt arbeiten gemeinsam mit einem Drohnenhersteller, einem Kontrollraumspezialisten und der Telekom an der innovativen Transportlösung.

"Wir haben hier die Möglichkeit, mit neuen Technologien zu arbeiten und sie in den Dienst der Menschen zu stellen“ sagt Dominik Eichbaum, Projektleiter von der Stadt Siegen. "Dazu gehört auch der Aufbau der Mobilfunkinfrastruktur, die den gesamten Prozess unterstützt. Die Drohnenpiloten müssen die Fluggeräte über ein sicheres Mobilfunknetz steuern und der Drohnenleitstand darüber ausfallsicher angebunden sein." 

Das Ziel des Verbundprojektes ist die erstmalige Entwicklung eines Prototyps im medizinischen Umfeld. Es umfasst den Aufbau einer sicheren Flugstrecke ausserhalb der Sichtweite der Drohnenpiloten und der Infrastruktur für Start und Landung. Dazu gehört auch die Umsetzung eines kollisionsfreien kooperativen Luftverkehrs zur Beförderung von Laborproben oder anderem medizinischen Material zwischen den Kliniken.

Der Einsatz von unbemannten Transportdrohnen und Transportbehältnissen erfolgt nach geltendem Luftfahrt- und Medizinrecht. Die Drohnenpiloten steuern die Fluggeräte dazu über ein sicheres Mobilfunknetz in einer Flughöhe von 80 Metern. "Da die Qualität der Mobilfunkabdeckung entscheidend für den Testbetrieb ist, haben wir eine Echtzeit-Vermessung während des Drohnenflugs durchgeführt", sagt Thomas Runge, Leiter Wirtschaftsförderung der Stadt Siegen.

"Damit Piloten die Drohnen auch ausserhalb der Sichtweite fliegen dürfen, senden die Fluggeräte Live-Bilder einer eingebauten Kamera an den Leitstand. Das erfordert ein leistungsstarkes Netz und eine geringe Latenz. Für eine verzögerungsfreie Steuerung ist eine besonders schnelle Reaktionszeit des Kommunikationsnetzes essenziell." betont Hagen Rickmann, verantwortlich für den Bereich Geschäftskunden bei der Telekom Deutschland GmbH. 

Das öffentliche LTE Mobilfunknetz (4G) bildet hierbei die Grundlage für den Datenaustausch. Die Telekom wird ein spezielles Campus-Netz in Betrieb nehmen, das ausschliesslich für die Kommunikation zwischen Drohne und Leitstand zur Verfügung steht. Es ermöglicht dadurch auch bei temporären Lastspitzen eine zuverlässige Übertragung der Daten. So werden Bilder und Steuerbefehle noch schneller übertragen und der sichere Flug der Drohnen unterstützt. Die Realisierung des Campus-Netz erfolgt über die bereits bestehenden Antennen. Im Projekt kommt das Produkt „Campus-Netz M“ zum Einsatz.

In den vergangenen Monaten wurde der Drohnen-Einsatz bereits im Rahmen einer Studie zur Machbarkeit vorbereitet. Die nächste Stufe umfasst nun einen Testbetrieb unter Realbedingungen. Hierbei werden die Abhängigkeiten des Drohnen-Einsatzes vom Wetter, die Integration in Betriebsprozesse und behördliche Kommunikationsschnittstellen sowie die Zusammenarbeit mit weiteren Beteiligten untersucht. 

Der Testbetrieb wird vorbehaltlich einer Anschlussförderung Anfang 2021 aufgenommen. Langfristig ist ein vollkommen autonomer Pendelverkehr zwischen der DRK-Kinderklinik und dem Kreisklinikum Siegen im Regelbetrieb geplant. Zusätzlich wird die Bedeutung von 5G-Funknetzen für derartige kommunale Anwendungen untersucht.