Die bemannten oder unbemannten Luftfahrzeuge stellen eine weltweite Wachstumsbranche dar. Sie sind Teil eines Szenarios, das sich heute schon herausbildet und bald zu einem alltäglichen Bestandteil unserer Gesellschaft gehören wird. Wir sprechen von der Entwicklung der Advanced Air Mobility und ihrem Bestehen neben dem konventionellen Luftverkehr.
Eine der Garantien, um die Advanced Air Mobility, AAM, zu einem Erfolg zu machen, ist es, über einen allgemeinen Rahmen zur regulatorischen und technologischen Integration, wie U-space, zu verfügen.
Nicht nur kleine Drohnen, sondern auch größere UAS und VTOLs werden Dienstleistungen in allen Bereichen, einschließlich städtischen und stadtnahen Räumen, anbieten. Überwachung, Infrastrukturinspektionen, Präzisionslandwirtschaft, Paketlieferung, Notfalldienstleistungen oder Personentransporte sind nur einige der Angebote, die in einem Raum nebeneinander existieren werden, der bis jetzt für sie tabu war.
Wenn man U-space in einem Satz definieren wollte, müsste man sagen, dass es sich um einen Regulierungs-, Ordnungs- und Einsatzrahmen handelt, in den jede Art von Luftfahrzeug integriert sein wird, damit diese mit Sicherheit innerhalb unseres gesamten Luftraums, insbesondere in urbanen Gebieten, nebeneinander bestehen und kooperieren können.
Das Hauptziel des U-space ist es, über einen Regulierungsrahmen für den Luftverkehr zu verfügen und dabei nicht nur Flüge, die von bemannten Flugzeugen, sondern auch solche, die von UAS/Drohnen in den verschiedenen Kategorien ausgeführt werden, zu berücksichtigen.
Kurz gesagt sprechen wir von neuen Dienstleistungsgruppen, die auf einem hohen Digitalisierungs- und Automatisierungsniveau spezifischer Funktionen und Verfahren basieren, dies sowohl bei der Ausführung der Luftfahrzeuge als auch bei ihrem Nebeneinander und der Bodenkontrolle. Diese Dienstleistungen werden so konzipiert sein, dass sie den sicheren, effizienten und geschützten Zugang zum Luftraum für eine große Zahl von Luftfahrzeugen der verschiedenen Kategorien unterstützen. In dieser Hinsicht ist U-space ein Rahmen, der darauf ausgelegt ist, jede Art von Aufgaben, in verschiedenen Klassen des Luftraums und in unterschiedlichen Umgebungen möglich zu machen, unter Parametern für die Kontrolle des Luftverkehrs, die den Betrieb und die Sicherheit sowohl der Luftfahrzeuge als auch der Waren und Personen in der Umgebung, in der sie betrieben werden, garantieren.
Um dies zu erreichen, wurde eine vollständig regulierte Raumstruktur vorgeschlagen, mit der die Vorgänge im Luftraum verwaltet und darüber hinaus unterteilte Räume mit verschiedenen, spezifischen Sicherheitsniveaus, je nach Risiko, das der mit den bemannten oder unbemannten Luftfahrzeugen ausgeführte Vorgang mit sich bringen könnte (Sicherheit der Menschen, Schutz der Umwelt, Gesundheitsgefahren usw.), geschaffen werden sollen.
Diese Umgebung wird damit befasst sein, die verschiedenen Vorgänge der Luftfahrzeugeinsätze, wie das Bereitstellen von Dienstleistungen an die Piloten oder Aufsichtspersonen für eine sichere Flugerfahrung zu regulieren. Aus dieser Perspektive ist U-space auch ein digitales Werkzeug, das sowohl die Anbieter von Flugdienstleistungen als auch lokale Behörden und Sicherheitskräfte einbindet.
Darüber hinaus wird die Schaffung eines unmissverständlichen Rahmens auf Ebene der Europäischen Union die Schaffung und die Förderung eines dynamischeren Marktes mit sehr klar formulierten Spielregeln erlauben. Die unmittelbarsten Folgen werden die geordnete Entwicklung eines neuen Wirtschaftssektors und die Schaffung neuer Arbeitsplätze sein.
U-space ist der Name, den die Europäische Union diesem Projekt der Zusammenführung der unbemannten Flugsysteme (UAS, Drohnen, VTOL usw.) und der sonstigen Luftfahrzeuge, die den Luftraum teilen, auf einer einheitlichen Plattform gegeben hat. Dieser Raum wird von den lokalen Behörden geregelt werden, um den Flugverkehr in einfacher und sicherer Weise zu verwalten.
Und wie kam es zu U-space? Das Gemeinschaftsunternehmen SESAR (SESAR Joint Undertaking) ist ein europäischer, institutionalisierter Verband von Partnern des öffentlichen und privaten Sektors, der der Forschung und Innovation zur Konkretisierung und Verwirklichung des digitalen europäischen Luftraums dient. Auf dieser Linie erarbeitete SESAR 2017 einen Plan, der die operative Tätigkeit von U-space möglich machen sollte.
Für eine perfekte Weiterentwicklung zum idealen Szenario, das das U-Space-Konzept vorsieht, sind vier schrittweise Phasen für die nächsten zehn Jahre vorgesehen, um die Prozessautomatisierung voranzutreiben. Die Umsetzung der verschiedenen Phasen ist mit der Verfügbarkeit von Dienstleistungen und Technologien verbunden. Die Dienstleistungen werden sich nach und nach entwickeln, ebenso der Automatisierungsgrad der Drohnen.
Die Phase U1 läuft im Grunde genommen schon seit 2017 und beinhaltet die Inbetriebnahme der ersten grundlegenden Dienstleistungen der Plattform, wie:
- Elektronisches Registrierungs- und Identifizierungssystem der Piloten (und Aufsichtspersonen) und Luftfahrzeuge.
- Bereitstellung der Basisinformationen zu den registrierten Piloten und Luftfahrzeugen.
- Bereitstellung von Flugdaten für Betreiber und Piloten von Drohnen (Flugzonen …).
- Geofencing, das heißt die Festlegung des raumbezogenen Umfangs eines Gebiets oder eines Bereichs, der die Zugangsberechtigung begrenzt.
- Aktivierung neuer Arten operativer Tätigkeiten und Erweiterung der Reichweite der operativen Tätigkeiten VLOS (Visual Line of Sight) oder die Öffnung von Flugbeschränkungen BVLOS (Beyond Visual Line of Sight).
Die Phase U2 soll im Laufe des Jahres 2023 beginnen und eine Reihe von Dienstleistungen einschließen, die von großem Nutzen für die Unterstützung der Piloten sein werden. Die allmähliche Digitalisierung der Verfahren wird auch eine Steigerung der Dichte der operativen Vorgänge erlauben. Zu den Dienstleistungen, die in dieser Phase möglich gemacht werden sollen, gehören:
- Geofencing-Systeme mit unmittelbarer Wirkung (Taktiken).
- Digitale Flugplanungssysteme.
- Tracking von Luftfahrzeugen und Flügen.
- System zur Beantragung und Genehmigung konkreter operativer Vorgänge.
- Informationen zum Luftverkehrt.
- Management von Notfallsituationen.
- Notfallinformationen in Echtzeit.
- Management von Konflikten im Flugverkehr.
- Unterstützung bei Eindringen in den kontrollierten Luftraum.
- Überwachung des Luftraums.
Die Phase U3 der Anwendung der U-Space-Regulierung sieht die Einbindung von komplexeren und erweiterten Dienstleistungen vor, die zur Optimierung des Flugverkehrs in automatisierter Form beitragen. Es handelt sich um die Bereitstellung neuer und verbesserter operativer Tätigkeiten in Bereichen mit hoher Bevölkerungsdichte oder in solchen, die größere Schwierigkeiten bei den Verfahren mit sich bringen. Die vorgesehenen Dienstleistungen für diese Phase sind:
- Dynamisches Geofencing.
- Hinderniserfassungs- und -ausweichsystem.
- Automatisierung von Ausweichhandlungen.
- Dynamisches Kapazitätsmanagement.
- Automatisiertes Management von Konflikten im Luftverkehr.
- Aktive Kommunikation mit den Regulierungsstellen für den Luftraum.
- Schnittstelle für die Kooperation mit der Flugverkehrskontrolle (ATC).
Die Phase U4 wird die letzte Inbetriebnahme des U-Space-Regulierungssystems sein und ist für das Jahr 2030 vorgesehen. Darin wird der Prozess der Integration aller in den vorherigen Phasen angebotenen Dienstleistungen gipfeln und es wird die vollständige Automatisierung, Konnektivität und Digitalisierung erreicht werden. Es werden zusätzliche Dienstleistungen zur Verfügung stehen, die in dieser Phase umgesetzt werden:
- Automatische Vernetzung aller Luftfahrzeuge, die sich in dem Luftraum bewegen.
- Einbindung von Piloten und Flugaufsichtspersonen in die Verwaltungs- und Regulierungsstellen über digitale Kanäle.
- Schnittstellen zur Integration von ATM/ATC und bemannten Flügen.
- Vollständige Interaktion von Sichtflügen (VFR) und UAS/Drohnen.
Aber welche Dienstleistungen wird U-space dazu beitragen?
U-space wird unter anderem Dienstleistungen, wie Informationsbereitstellung, Unterstützung bei der Flugplanung oder beim Tracking von Luftfahrzeugen bereitstellen. Es werden aber neue Dienstleistungen in dem Maße hinzukommen, wie sich das Konzept weiter entwickelt.
Für die Bereitstellung der Dienstleistungen werden neue Arten von Anbietern, sogenannte CISP und USSP, entstehen, die in das aktuelle Luftverkehrsmanagementsystem, ATM, integriert sein werden.
Die Anbieter von allgemeinen Informationsdiensten oder CISP verfolgen als Hauptziel ihrer Aktivität die Verbreitung von statischen und dynamischen Daten, die als Grundlage für die Dienstleistungserbringung im Rahmen des Flugverkehrsmanagements von unbemannten Luftfahrzeugen dienen. Sie sind die einzige und zuverlässige Quelle aller allgemeinen Informationen zu den Lufträumen, die der Verantwortung von U-space unterliegen. Für jeden Luftraum kann U-space nur eine zertifizierte CISP haben.
Die Dienstleistungserbringung im Rahmen des U-space erfolgt in allen Phasen der operativen Tätigkeit durch zertifizierte USSP (U-Space Services provider), wobei mehrere Anbieter im jeweiligen Raum des U-space tätig sein können. Sie müssen sich mit den restlichen Dienstleistungsanbietern, sowohl des eigenen U-Space als auch des Luftraums, koordinieren.
Mehrere der zu erbringenden Dienstleistungen sind für jegliche operativen Vorgänge im U-space obligatorisch und müssen daher in jedem Fall zur Verfügung stehen. Dazu gehören:
Netzidentifikationsservice, über den die Luftraummanager jedes Luftfahrzeug während der gesamten Flugdauer identifizieren und mit den im Register gespeicherten Informationen abgleichen können.
Geo-Awareness-Service, dieser stellt Informationen zu den Betriebsbedingungen, zu den zum Flug gehörenden geographischen Gebieten, den eventuellen Luftraumbeschränkungen, die für das jeweilige Luftfahrzeug gelten, und die bestehenden Beschränkungen (statisch oder dynamisch) zur Verfügung.
Autorisierungsservice, dieser Service erteilt den Betreibern die Genehmigung (falls möglich) für den jeweiligen individuellen Flug und legt die allgemeinen Bedingungen fest.
Informationsservice zum Luftverkehr, dieser informiert über den gesamten Luftverkehr in der Nähe der Position oder der vorgesehenen Flugstrecke des Luftfahrzeugs.
Neben diesen Dienstleistungen, die als obligatorisch betrachtet werden, gibt es weitere, die optional sind, beispielsweise:
Wetterinformationsservice, aus vertrauenswürdigen Quellen und in unterschiedlichen Stufen (klimatisch, regional und lokal), er wird sowohl bei den Echtzeitinformationen als auch der Wettervorhersage dazu dienen, die Sicherheit zu gewährleisten und operative Entscheidungen anderer Dienstleistungen zu unterstützen.
Konformitätsüberwachungsdienst, dieser wird es den Betreibern erlauben, die Einhaltung der festgelegten Anforderungen und der Bedingungen der UAS-Fluggenehmigung zu überprüfen.
Über diese Dienstleistungen hinaus wird es weitere geben, die, je nach Verfügbarkeit und Kapazität, nach und nach in den jeweiligen Luftraum eingeführt werden.
Aus der aktuellen Perspektive und insbesondere, wenn man mit der Entwicklung der Technologie, den gesetzlichen Bestimmungen oder den Innovationen im Bereich der Advanced Air Mobility nicht vertraut ist, könnte einem dies völlig irreal erscheinen. Sicher ist, dass schon ein großer Fortschritt erzielt wurde (wir beenden gerade die Phase U1 ohne größere Verzögerungen) und in Kürze werden wir über einen Integrationsrahmen für Luftfahrzeuge in den urbanen und stadtnahen Lufträumen verfügen.
In Europa, wo gesetzliche Bestimmungen, Arbeitsausschüsse und Vereinbarungen zwischen Ländern gewöhnlich sehr langsam vorangehen, ist die Entwicklung des U-space-Konzepts ein sehr positives Beispiel und zweifellos sehr vielversprechend.
