Lasertechnik Eine Drohne, die nie mehr landen muss

Von Henrik Bork

Forscher in China haben eine Drohne entwickelt, die mithilfe eines Lasers wiederaufgeladen werden und somit im Prinzip für immer in der Luft bleiben kann. Nützlich könnte sie etwa in der Katastrophenhilfe sein. Allerdings wird die Entwicklung in China kontrovers diskutiert.

Chinesische Forscher haben eine Drohne vorgestellt, die per Laserbeam geladen werden kann: Ein photo-elektrisches Konversionsmodul wandelt dazu die Energie des Lasers in elektrische Energie.
Chinesische Forscher haben eine Drohne vorgestellt, die per Laserbeam geladen werden kann: Ein photo-elektrisches Konversionsmodul wandelt dazu die Energie des Lasers in elektrische Energie.
(Bild: Kadmy - stock.adobe.com)

Einem Team von Wissenschaftlern um Professor Li Xuelong an der Northwestern Polytechnical University (NPU) in Xian ist es gelungen, eine Drohne zu entwickeln, die mithilfe eines Lasers wiederaufgeladen werden kann. Damit könne sie theoretisch „für immer in der Luft gehalten werden“, schreiben sie auf dem offiziellen WeChat-Kanal ihrer Universität, wie die South China Morning Post gerade berichtete. Derzeit ist bei den meisten auf dem Markt erhältlichen Drohnen schon nach etwa einer Stunde die Batterie leer.

Mithilfe eines photo-elektrischen Konversionsmoduls wird die Lichtenergie eines Lasers in elektrische Energie umgewandelt.
Mithilfe eines photo-elektrischen Konversionsmoduls wird die Lichtenergie eines Lasers in elektrische Energie umgewandelt.
(Bild: Likanaris - stock.adobe.com)

Die Forscher lösten in ihren Experimenten eigenen Angaben zufolge zwei Probleme.

  • Erstens schrieben sie einen Algorithmus, mit dessen Hilfe ein Laserbeam jederzeit akkurat die Position der Drohne in der Luft verfolgen kann.
  • Zweitens statteten sie ihre Versuchsdrohne mit einem photo-elektrischen Konversionsmodul aus, das die Lichtenergie aus einem Hochenergie-Laser in elektrische Energie umwandeln kann.

Wo und wie die Drohne eingesetzt werden könnte

Die Drohnen, die remote geladen werden, könnten gute Dienste im Katastrophenfall leisten.
Die Drohnen, die remote geladen werden, könnten gute Dienste im Katastrophenfall leisten.
(Bild: Sarah - stock.adobe.com)

Die interdisziplinären Versuche, die Kenntnisse aus den Bereichen Optotechnik und Künstliche Intelligenz (KI) vereinen, seien in den drei Szenarien „drinnen“, „draußen“ und „bei Nacht“ ausgeführt worden und jeweils erfolgreich gewesen, berichtet das Team. Sollten die Forschungen zur kommerziellen Entwicklung von Drohnen führen, die mithilfe von Lasern von der Erde aus „remote“ aufgeladen werden können, wären eine ganze Reihe interessanter Anwendungen denkbar.

Eine davon sind längere Drohnen-Flüge in der Katastrophenhilfe. „Bei einer Reihe von zeitraubenden Missionen, etwa beim Suchen nach Touristen, die von plötzlichen Sturzfluten eingeschlossen worden sind, wird der kontinuierliche Flug von Drohnen sehr viel wertvolle Rettungszeit einsparen,“ schreiben die chinesischen Wissenschaftler.

Aber auch in anderen Bereichen – darunter die Verkehrsüberwachung, Sicherheits-Patrouillen und die kontaktlose Logistik - wären solche per Laser aufladbare Drohnen in der Zukunft potenziell nützlich. Und die Forscher schreiben sogar schon von noch aufregenderen, recht futuristischen Use Cases:

In der Zukunft können große Drohnen in Luftbusse verwandelt werden, um ein dreidimensionales Verkehrsnetzwerk zu bauen. Wir können mit dieser Technologie sogar Satelliten mit erdnahen Umlaufbahnen oder künstliche Monde schaffen.

Kritikpunkte: Hoher Energieverbrauch und Sicherheit

Allerdings melden sich auch schon erste Kritiker zu Wort, die solche Visionen skeptisch bewerten.

  • So habe das Forscherteam bisher keine präzisen Angaben über die Effizienz der photo-elektrischen Konversion an Bord der Drohnen veröffentlicht, schreibt das Fachmedium „Interesting Engineering“. Die Forscher selbst verteidigen dies damit, dass ihre Drohnen auch vom Militär eingesetzt werden könnten und manche Angaben daher geheim bleiben müssten.
    Dies allerdings sei eine „riesige Unterlassung“ bei der Veröffentlichung der Testergebnisse, urteilt das Fachmedium, denn es könne sich als prohibitiv teuer herausstellen, eine Drohne mithilfe eines Hochenergie-Lasers rund um die Uhr in der Luft zu halten.
  • Auch haben die Wissenschaftler zwar einen „Schutz-Algorithmus“ vorgestellt, mit dessen Hilfe die Intensität des Lasers angepasst werden könne, sobald auf seinem Weg ein Hindernis entdeckt wird – etwa ein von dem Laser potenziell gefährdetes Flugzeug. Aber auch hier gibt es Kritiker, die ohne Vorlage weiterer Daten noch nicht von der Sicherheit des Systems überzeugt sind.

Drohnen in China auf dem Vormarsch

Ungeachtet solcher Einwände und der Tatsache, dass noch viel Entwicklungsarbeit nötig sein dürfte, haben die „Drohnen, die nie landen müssen“ schon viel Aufsehen erregt. China öffnet seit einigen Jahren schrittweise seinen bodennahen Luftraum für UAV („Unmanned Areal Vehicles“) aller Art, etwa für fliegende Autos mit Starrflügeln oder auch mit Rotorblättern. Auch der Einsatz von Drohnen in der Logistik und vielen anderen Bereichen ist in China gerade schon stark auf dem Vormarsch.

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* Henrik Bork, langjähriger China-Korrespondent der Süddeutschen Zeitung und der Frankfurter Rundschau, ist Managing Director bei Asia Waypoint, einer auf China spezialisierten Beratungsagentur mit Sitz in Peking. „China Market Insider“ ist ein Gemeinschaftsprojekt der Vogel Communications Group, Würzburg, und der Jigong Vogel Media Advertising in Beijing.

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