Sind GPS und Co. Auslaufmodelle?

Die Zukunft der unbemannten Luftfahrt fliegt ohne Satellitensignale: Beim Innovationswettbewerb „Fully Autonomous Flight 2.0“ der Bundesagentur für Sprunginnovationen (SPRIND) setzte sich das Team HERMES der Universität Klagenfurt gegen die europäische Konkurrenz durch. Mit einem hochintelligenten Softwaresystem bewiesen die Forschenden, dass komplexe Navigationsaufgaben in unbekanntem Gelände auch ohne GPS und menschliche Steuerung präzise und effizient gelöst werden können.

Präzision unter Extrembedingungen

Beim Finale am Fliegerhorst Erding vom 24. bis 27. August 2026 mussten die teilnehmenden Teams ihre Systeme in zwei anspruchsvollen Szenarien beweisen. Die Mission „Last-Mile Delivery“ forderte die Identifikation spezifischer Zielpunkte in einer Siedlung, wobei die Veranstalter durch falsche Hausnummern und variierende Merkmale gezielt für Ablenkung sorgten. In der „Search and Rescue“-Aufgabe galt es, Personen in unwegsamem Gelände aufzuspüren und ihnen über einen Zeitraum von zehn Minuten zu folgen – selbst wenn diese versuchten, sich durch Flucht oder Tarnung zu entziehen.

Die Klagenfurter Drohne überzeugte dabei durch einen minimalistischen Hardware-Ansatz. Während Konkurrenzmodelle teilweise über 20 Kilogramm wogen und mit aufwendiger Sensorik bestückt waren, setzte HERMES auf eine kompakte Inertialmesseinheit, ein rotierendes 360-Grad-LiDAR sowie zwei Kameras. Die Intelligenz des Systems liegt in der Software, die in Sekundenbruchteilen entscheidet, ob Hindernisse wie Baumgruppen passierbar sind. Als einziges Team ließ Klagenfurt zudem zwei Drohnen gleichzeitig operieren, die ihre Aufgaben autonom koordinierten und Kollisionen in der Luft eigenständig vermieden.

Bei der Mission „Last-Mile Delivery“ musste die Drohne in einer Siedlung mit sechs baugleichen Wohnhäusern das Haus mit der Nummer 14 identifizieren und neben einem blauen Fahrrad landen (Foto: SPRIND / Felix Adler) 

Vom Forschungslabor in die Anwendung

Hinter dem Erfolg steht die Forschungsgruppe Control of Networked Systems der Universität Klagenfurt. Das Team um Luca Di Pierno, Yannick Morel und Stephan Weiss entwickelte über zwei Jahre eine modulare Architektur, die nun den Sprung aus der akademischen Forschung in die industrielle Anwendung schaffen soll. Trotz widriger Wetterbedingungen in Erding, die eine Improvisation vor Ort erforderten, bewies das System seine Robustheit.

Die SPRIND-Jury würdigte damit ein Projekt, das die Grenzen der aktuellen Drohnentechnologie verschiebt. Das Team arbeitet derzeit an einer Finanzierung, um die Technologie in die Serienreife zu überführen. Potenzielle Einsatzgebiete für diese Form der vollautonomen Navigation reichen von der medizinischen Notfallversorgung bis hin zu komplexen Such- und Rettungseinsätzen.

Relevanz für die Drohnen-Industrie

Die Erkenntnis, dass Autonomie primär eine Software-Herausforderung und keine Frage der Hardware-Aufrüstung ist, könnte die Entwicklungskosten künftiger Systeme massiv senken. Die Fähigkeit, ohne GNSS-Unterstützung in dynamischen Umgebungen zu navigieren, ist zudem die Grundvoraussetzung für den kommerziellen Einsatz von Drohnen in urbanen Räumen oder bei kritischen Infrastrukturprojekten, in denen GPS-Signale oft gestört oder nicht verfügbar sind.

Für Hersteller und Entwickler unterstreicht dieser Erfolg die Bedeutung modularer Systemarchitekturen. Die Fähigkeit zur Schwarm-Koordination und zur Echtzeit-Entscheidungsfindung bei beweglichen Hindernissen zeigt zudem, dass die Industrie bereit ist, den Schritt von der ferngesteuerten Drohne hin zum intelligenten, eigenständig agierenden System zu vollziehen. Dies eröffnet neue Geschäftsmodelle, bei denen nicht mehr die Hardware-Leistung, sondern die Software-Intelligenz das entscheidende Differenzierungsmerkmal im globalen Wettbewerb darstellt.

Das Team der Uni Klagenfurt (Foto: SPRIND / Felix Adler)