U-Space
Was ist das Ziel und der Inhalt des U-Space Konzepts?
Der sogenannte U-Space ist ein von der EASA entwickeltes Konzept zur effektiven, sicheren und fairen Einbindung von UAV in den Luftraum bzw. in die vorhandenen Strukturen des Luftverkehrsmanagements. Es trägt dem steigenden Anteil der unbemannten Fluggeräte bei gleichzeitig hohen Anforderungen an die Sicherheit und die Privatsphäre aller Beteiligten Rechnung und soll zunächst in Gebieten mit hohem Flugaufkommen umgesetzt werden. Durch den U-Space soll insbesondere der sichere Betrieb von UAV außerhalb der Sichtweite (BVLOS) in Koexistenz mit bemanntem Flugverkehr unterstützt werden. Die Umsetzung des U-Space-Konzeptes erfolgt dabei durch die Mitgliedsstaaten der EU, welche die U-Space-Gebiete ausweisen, die Anforderungen festlegen und die Dienstleister gemäß den Vorgaben der EASA zertifizieren. Rechtsgrundlage dafür ist die EU-Verordnung 2021/664 mit Geltung ab dem 26.01.2023. Explizit ausgenommen vom U-Space sind Spielzeugdrohnen und Modellflugzeuge über Modellflugplätzen.
Ein zentrales Element des U-Space ist der sogenannte „U-Space-Luftraum“. Dabei handelt es sich um festgelegte geografische Gebiete, in denen der Betrieb von UAV nur unter bestimmten Auflagen und unter Nutzung sogenannter „U-Space-Dienste“ zulässig ist. Diese Dienste sollen durch einen hohen Digitalisierungsgrad und standardisierte Schnittstellen den hochautomatisierten Betrieb von UAV im U-Space-Luftraum ermöglichen und werden von U-Space Service Providern (USSP) erbracht. Es sind mindestens die folgenden Dienste vorgesehen:
- Netz-Identifizierungsdienst: Verteilung von Informationen u. a. über die Identität der UAS-Betreiber im U-Space, die Position der Fernpiloten und über die Positionen und Routen der UAV
- Geo-Sensibilisierungsdienst: Bereitstellung von Informationen über eingerichtete Geozonen, Betriebsbedingungen und aktive oder geplante Luftraumbeschränkungen.
- Fluggenehmigungsdienst: Annahme und Prüfung von Anträgen auf Fluggenehmigungen hinsichtlich Luftraumbeschränkungen und Verkehrslage.
- Verkehrsinformationsdienst: Informiert Betreiber über andere Flugbewegungen in der Nähe
Weitere U-Space-Dienste umfassen den Wetterinformationsdienst und den Konformitätsüberwachungsdienst. Prinzipiell müssen Anbieter von U-Space-Diensten Ihren Sitz nicht in Deutschland oder der EU haben, sie müssen jedoch von der EASA zugelassen sein. Zusätzlich zu den USSP sieht das U-Space-Konzept einen „einzigen Anbieter gemeinsamer Informationsdienste“ (Single Common Information Service Provider – CISP) vor, welcher den USSP und den Anbietern von Flugsicherungsdiensten unter anderem Informationen das elektronische Luftlagebild, die Geozonen und Betriebsbedingungen zur Verfügung stellt. Er stellt die Schnittstelle zwischen dem Air Traffic Management, den USSP und weiteren unterstützenden Diensten dar.
Ein weiterer Grundgedanke des U-Space-Konzeptes ist das elektronische Luftlagebild, welches durch die elektronische Sichtbarkeit aller Luftraumteilnehmer ermöglicht wird. Rechtsgrundlage dafür ist (für die bemannte Luftfahrt) die EU-Verordnung 2021/666, welche ein elektronisches Erkennungssystem im U-Space-Luftraum vorschreibt. Für UAV gilt gemäß der EU-Verordnung 2019/945, dass alle in der „offenen“ Kategorie ab Klasse C1 betriebenen UAV über ein System zur Fernidentifizierung verfügen. Dies kann prinzipiell durch die Verwendung von Sekundärradar-Transpondern geschehen, die aktuell für kleine Drohnen jedoch noch zu groß und schwer sind. Eine Alternative bietet ADS-L („Automatic Dependant Surveillance Light), ein von der EASA entwickeltes Konzept. Durch ADS-L sendet ein UAV seine Position, Höhe, Geschwindigkeit und andere Informationen wie den Luftfahrzeugtyp im M- und O-Band und wird dadurch für andere Luftraumteilnehmer „sichtbar“. Als Kollisionsvermeidungsgerät eignet es sich allerdings nicht.
Umfasst ein U-Space-Luftraum den kontrollierten Luftraum, dann kann dort bemannter kontrollierter Luftverkehr nur nach einer dynamischen Rekonfigurierung stattfinden. Dies bedeutet, dass der U-Space-Luftraum in seinen geografischen Grenzen derart geändert wird, dass eine sichere Trennung vom bemannten Luftverkehr und UAV gewährleistet ist. Die Rekonfiguration wird durch den CISP oder die zuständige Flugverkehrskontrollstelle vorgenommen und kann bspw. durch BOS veranlasst werden.
Grundsätzlich von den Fluggenehmigungen durch USSP befreit sind Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS). Sie haben im U-Space Vorrang vor dem restlichen Flugverkehr, teilen ihre geplanten Flugrouten aber dem CISP mit, welcher die Informationen an die USSP weiterleitet und gegebenenfalls die Rekonfiguration des U-Space-Luftraums veranlasst.
Für die zukünftige Umsetzung des U-Space-Konzeptes sieht das SESAR Joint Undertaking vier Ausbaustufen U1 – U4 vor. Innerhalb der Stufen sollen durch weitergehende elektronische Dienste und neue Technologien der Grad der Automatisierung und der Konnektivität steigen, sodass in Stufe U4 die vollständige Integration von UAV und konventionellem Flugverkehr erreicht wird.
Forschungsbedarfe
Das U-Space-Konzept bedingt eine hohe Anzahl technologisch fortschrittlicher, vernetzter digitaler Systeme. Dafür Bedarf es neuartiger Protokolle und Schnittstellen, die die (cybersichere) Übertragung und Verarbeitung der Daten unterstützen. Die technische Machbarkeit und Interoperabilität der entwickelten Lösungen kann in U-Space-Reallaboren unter Einsatzbedingungen erprobt und nachgewiesen werden. Zusätzlich bestehen beispielsweise offene Fragen hinsichtlich der Betriebskonzepte
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… relevante Informationen für den Betrieb von Drohnen
Digitale Plattform unbemannte Luftfahrt dipul des Bundesministeriums für Verkehr (Sowohl allgemeine Informationen zum Drohnenbetrieb als auch detaillierte Hinweise zu Anträgen und Behördendiensten)
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… die Ausbildung von Fernpiloten und die UAS-Betreiberregistrierung
Kontakt
Dr. Thomas Soodt
Jonathan Berberich
Wissenschaftlicher Mitarbeiter Gesamtsystemtechnologien
Projektträger Luftfahrtforschung
Tel: +49 228 447-182