3-D-Welten per Drohnenschwarm

Detaillierte dreidimensionale Ansichten von Straßen, Städten oder Regionen basieren derzeit meist auf teuren Luftaufnahmen, die oft noch aufwändig mit der Hand nachbearbeitet werden müssen. Ein nordrhein-westfälisches Forscherteam will nun die bestehende Technik erheblich weiterentwickeln. Ein Ziel ist, Alternativen zu bereits existierenden Drohnen wie beispielsweise Minihubschraubern zu entwickeln. Außerdem soll die Aufnahmetechnik verbessert werden. Und schließlich ist geplant, Drohnen mit Kameras in Schwärmen in die Luft zu schicken. Jede Kamera nimmt dabei eine andere Perspektive auf. Die Bilder können dann zu einem Computer gesendet werden, der daraus in Minuten dreidimensionale Ansichten erstellt.

"Unsere Aufgabe in diesem Projekt besteht darin, die Luftbilder passgenau darzustellen und daraus eine dreidimensionale, virtuelle Welt zu konstruieren", erklärt Frank Steinicke vom Institut für Informatik der Universität Münster. Eine große Herausforderung angesichts der zu verarbeitenden Datenmenge. Die Drohnen ließen sich vielfältig verwenden, versprechen die Forscher, beispielsweise beim Katastrophenschutz. Sie könnten einen Überblick über Gelände verschaffen, wo Menschen nur schwer hingelangen, etwa bei einem Großbrand oder Erdbeben. Oder sie können mit Wärmekameras ausgestattet helfen, unter Trümmern verschüttete Menschen zu finden.

Mit Hilfe des fliegenden Roboterschwarms wäre es flächendeckend möglich, Dächer auf ihre Eignung für Solar-Anlagen zu sichten. Städteplaner könnten in 3-D-Modellen den Zustand von Vierteln erfassen und mögliche Änderungen direkt am virtuellen Modell ausprobieren. Drohnen könnten Atomkraftwerke, Pipelines und Gleise auf Schäden absuchen, Baustellen überwachen, der Filmindustrie helfen, künstliche Welten zu erzeugen und als fliegende Funkstationen bei Großveranstaltungen wie der Love Parade Funknetze ergänzen.

"Das Thema 3-D-Visualisierung ist absolut heiß", erklärt Christian Wietfeld, Leiter des Lehrstuhls für Kommunikationsnetze an der Universität Dortmund. Er koordiniert "Avigle". Ziel des Projekts sei, NRW in diesem Bereich "ganz nach vorne zu bringen" und auch international an der Spitze mitzuspielen.

"Wir erhoffen uns durch die Erkenntnisse, die wir gewinnen, einen Vorsprung gegenüber der Konkurrenz und wollen neue Märkte erschließen, denn der Druck in der Branche ist extrem hoch", sagt Hansjoachim Benfer, Geschäftsführer der AeroWest GmbH in Dortmund. Sein Unternehmen erfasst seit 1970 Geodaten und erstellt digitale, hochauflösende Aufnahmen aus der Luft. Für Benfer schließt das Avigle-Projekt die letzte Lücke bei Geodaten: "Satelliten machen Aufnahmen von Ländern, Flugzeuge von Städten, und Drohnen können ganz nah ans Objekt ran." Vor allem die Grundlagenforschung an der Flugplattform interessiert wiederum Udo Juerss, den Technischen Direktor der Firma Microdrones in Siegen. Deren Minihubschrauber mit Kameras werden bei der Beobachtung von Fußballspielen oder von Buschbränden in Australien eingesetzt.

Ganz nah ran ans Ziel, extrem mobile Flugobjekte, hoch auflösende Aufnahmen - für Datenschützer eine Besorgnis erregende Kombination. "Die Probleme könnten noch tiefgreifender sein als bei Google Street View", meint Bettina Gayk, Sprecherin des NRW-Datenschutzbeauftragten. Begründung: Die Drohnen seien in der Lage, auch in nicht öffentliche Bereiche vorzudringen, wo Menschen sich unbeobachtet fühlen, etwa in Hinterhöfe und Gärten. Oder sie könnten durch Fenster Bilder aus Wohnräumen liefern. "Wir dürfen ein wissenschaftliches Projekt nicht bewerten, denn die Wisenschaft ist frei", sagt Gayk. Für die Einhaltung des Datenschutzes sei letztlich der Anwender verantwortlich, nicht der Forscher. Es gebe bestimmt sinnvolle Anwendungen, aber auch ein hohes "Gefahrenpotenzial".

Dessen ist sich das "Avigle"-Team bewusst. In dem volldigitalisierten System sei es einfach, Grundstücke, Häuser und Personen, die nicht gezeigt werden wollen, wegzurechnen, erklärt Wietfeld. "Wir haben auch vor, uns mit dem NRW-Datenschutzbeauftragten in Verbindung zu setzten und abzustimmen, sobald unser Konzept sich konkretisiert."

Was in drei Jahren, wenn die Entwicklung von "Avigle" abgeschlossen sein soll, mit der neuen Technologie geschehen wird, ist noch völlig offen. Der technische Begriff "Drohne" kommt aus dem militärischen Bereich. Könnte das Militär ein möglicher Nutzer der neuen Technologie werden? Die Forscher hören das gar nicht gerne, sind um Abgrenzung bemüht. Wietfeld erklärt: "Militärische Drohnen sind Flugzeuge, die in 10.000 Metern Höhe ohne Pilot fliegen. Unser Drohnen-Typ ist für das Militär nicht geeignet." Außerdem strebe man eine rein zivile Anwendung an. "Für uns ist wichtig, ein kostengünstiges System zu entwickeln, das auch von wenig geschultem Personal bedient werden kann."