„Zephyr“ von AirbusStratosphärendrohne schlägt eigenen Rekord

Seit 42 Tagen ist der unbemannte Segler von Airbus ohne Unterbrechung unterwegs. Kein Flugzeug war derart lange ohne Treibstoffzufuhr in der Luft. Als fliegender Internetknoten könnte die Drohne 250 Mobilfunkmasten ersetzen. Interesse gibt es aber vor allem beim Militär.

Das Luftfahrzeug im Flug über einer Startbahn, darunter mehrere Personen, im Hintergrund Berge und Dunst.
Tests des unbemannten Solarseglers im vergangenen Jahr. Airbus

Der Solarsegler „Zephyr“ bricht bei einem Testflug weitere Rekorde. Die am 15. Juni gestartete Drohne ist mittlerweile 42 Tage in der Luft, damit wird die Marke von 26 Tagen aus dem Jahr 2018 weit übertroffen. Wie damals erfolgt der Test über einem Gelände des US-Heeres in Yuma, die Stadt in Arizona gilt als die sonnigste der Welt. Theoretisch kann das unbemannte Flugzeug monatelang ohne Wartung ununterbrochen fliegen.

Mit den Tests wollen Airbus und das Militär die Haltbarkeit der Drohne, der Elektromotoren sowie die Satellitenkommunikation erproben. An den Flügen sind militärische Einheiten für Nachrichtendienst, Überwachung und Aufklärung und verschiedene Kampfkommandos beteiligt.

Ein Drittel des Gewichts für Batterien

Der „Zephyr“ mit seinem skelettartigen Rumpf ist aus leichten Kohlefaser-Verbundwerkstoffen gefertigt. Die Flügel mit einer Spannweite von 25 Metern bestehen aus Solarzellen, Airbus beschreibt die Flüge deshalb als CO2-neutral.

Die Drohne fliegt in der Stratosphäre, womit Höhen über 15 Kilometern mit dünner Luft bezeichnet werden. Dort befinden sich die Luftfahrzeuge über dem atmosphärischen Wetter und dem herkömmlichen Luftverkehr.

Der „Zephyr“ gilt als die erste stratosphärische Drohne dieser Art und gehört zur Klasse der sogenannten Höhenplattformen (High-Altitude Pseudo-Satellites – HAPS). Andere Rüstungskonzerne wie Thales setzen hierzu stattdessen auf zeppelinartige Systeme.

Erster Flug im internationalen Luftraum

Die aktuellen Tests finden vorwiegend im Luftraum über den Vereinigten Staaten statt, die Route ist über Webseiten wie Flightradar24 nachzuverfolgen. Demnach beschreibt der Autopilot mit seiner Route Worte wie „Hello“ oder „Army“ oder zeichnet Symbole wie eine Hand.

Anfang Juli flog die Drohne über dem mexikanischen Golf auch bis nach Belize und wieder zurück nach Arizona. Dabei soll es sich um den ersten Einsatz im internationalen Luftraum und über Wasser gehandelt haben.

Der jetzige Flug erfolgt mit einem „Zephyr 8“, der etwas größer ist als die Vorgängerversion. Insgesamt wiegt das System rund 75 Kilogramm, davon entfällt etwa ein Drittel auf die Batterien, die bei Tageslicht aufgeladen werden, um den Flug über Nacht zu ermöglichen. Die Nutzlast soll fünf Kilogramm betragen, bei dem „Zephyr 7“ war es gerade einmal die Hälfte.

Für Militär, Grenztruppen und „Smart Cities“

Airbus bewirbt die Drohne für Überwachungs- und Aufklärungszwecke durch das Militär, dort könnte die Drohne Konvois begleiten oder gegnerische Kommunikation abhören. Weitere Einsatzformen wären die Umweltbeobachtung oder Einbindung in „Smart Cities“. In einem Werbefilm zeigt Airbus außerdem die Nutzung zur Grenzüberwachung, ein Zweck, den auch die EU-Grenzagentur Frontex derzeit untersucht.

Nach dem Start und dem Aufstieg in die Stratosphäre soll der „Zephyr“ nach acht Stunden zum gewünschten Ort navigieren können, der Tausende von Kilometern entfernt sein kann. Mit an Bord befindlichen hochauflösenden Kameras lässt sich ein Bereich von 20 mal 30 Kilometern beobachten. Möglich ist auch die Ausrüstung mit Radar-, Lidar- und Infrarottechnologien sowie Hyperspektralsensoren.

Außerdem soll der „Zephyr“ als Relais eingesetzt werden können, um Signale zwischen anderen Flugzeugen und Bodenstationen zu übertragen, wenn diese keine Sichtverbindung haben. Laut Airbus wären diese „Konnektivitätsdienste“ eine Alternative und Ergänzung zu terrestrischen und satellitengestützten Lösungen.

Reichweite von 250 Mobilfunkmasten

Ebenfalls im Gespräch ist die Nutzung als fliegender Internetknoten. Der „Zephyr“ könnte abgelegene Gebiete an das Internet anschließen oder die Reichweite vorhandener Netze erweitern. Airbus zufolge entspricht die Abdeckung des Systems 250 Mobilfunkmasten.

Für die kommenden Wochen ist ein zweiter Flug eines „Zephyr“ geplant, dieser soll über den Pazifischen Ozean führen. Der Test ist vorwiegend militärischer Natur und soll die Fähigkeit untersuchen, eine vom US-Heer entworfene Nutzlast über mehrere Kommandostellen zu befördern.

Airbus hat die Entwicklung des „Zephyr“ 2013 von der Firma QinetiQ aus Großbritannien übernommen. Zu den ersten Kund:innen gehörte das britische Verteidigungsministerium, das inzwischen mehrere Systeme bestellt hat.

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10 Ergänzungen

  1. Das mit den „tausenden von Kilometern“ in „acht Stunden“ koennte schwierig werden, Zephyr7 ist mit 30kn air speed angegeben. Fuer 2000km in 8h braeuchte mehr als das Vierfache als ground speed.

  2. „Reichweite von 250 Mobilfunkmasten“ ungleich „Abdeckung des Systems 250 Mobilfunkmasten“ – und das Technikäquivalent von 250 „Masten“ in die Drone zu integrieren könnte etwas kompliziert werden und auch die Glasfaseranbindung des Standorts …

    (Ich bin in der Forschung tätig, und ja, es gibt Planungen für zukünftige Versorgung via Drone oder ähnlichem, aber eher für Notrufe, Sprachtelephonie oder Simplen Webzugang. Für Netflix-HD via Drone brauchen wir noch ein bisschen).

      1. „equivalent to that of 250 cell towers.“
        ;)
        In der Großstadt kein Problem.
        Auf’m platten Land?
        Ich sag immer wieder: traue keiner Statistik, die Du nicht selbst gefälscht hast.

      1. Quelle der Vermutung?

        Das dürfte der Signalkegel über relativ leerem Gebiet mit irgendwie durchschnittlichem Profil sein, verglichen mit durchschnittlichen Mobilfunkmasten, die auf mehr Bandbreite und eben Vermeidung von Überlappung ausgelegt sind.

        1. Um welche Vermutung geht es? Dass 250 Mobilfunkmasten zu ersetzen eine starke Anbindung „nach Hause“ braucht? Geht das vielleicht per Laser oder Mikrowelle weiter, oder machen wir „Luftkabel“?

          Sie haben wohl recht, bzgl. wie ungefähr der Vergleich zustandegekommen ist: Menge der Masten, die man statt des Fluggerätes aufstellen müsste, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen, oder es gibt sogar eine standardierte Rechnung für Notfallinfrastruktur, o.ä. Reichweite wäre dann natürlich immer noch der falsche Begriff, es sei denn, es wäre in der Mobilfunkbranche üblich, irgendwie Eulerkurven durch die Stationen als „Reichweite“ zu bezeichnen, o.ä.

          Eine Durchschnittsbildung müsste allerdings schon differenzieren, denn es geht sicherlich um die Bandbreite, die abzudeckende Fläche, und was überhaupt aus der Luft geht. Auch die Stationen aus der Luft, könnten Radius für Bandbreite opfern, wobei hier vermutlich ein Optimalszenario herangezogen wird.

          Ein Durchschnitt müsste wohl all das ignorieren, was aus der Luft gar nicht (so differenziert) geht, z.B. Abdeckung innerhalb von Häuserschluchten, oder schlimmer noch in der Ubahn o.ä. Neben Empfang der Station, muss ja auch gesendet werden können, was dann schon schwierig werden kann. Also müssten die rausgelassen werden. Ist im Grunde wie immer: ohne Bezugsgrößen, wie sie bei standardisierten Fachbegriffen referenziert werden, ist das keine belastbare Zahl.

          1. Es geht halt nicht darum, „250 Mobilfunkmasten zu ersetzen“.

            Aber wer braucht schon Realitaetsbezug, wenn man auch ohne seine Meinung zum besten geben und wild spekulieren kann 8)

  3. Interessant könnte das tatsächlich auch für den Katastrophenschutz sein … ein paar auf Lager legen und im Falle des Falles schnell für Konnektivität sorgen?

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