Frontex will zukünftig sogenannte High Altitude Pseudo-Satellites (HAPS) in der Stratosphäre fliegen lassen und damit eine angebliche Lücke zwischen Luftfahrzeugen und Satelliten, die schon jetzt zur Grenzüberwachung genutzt werden, schließen. 2022 hatte die EU bereits ein dreijähriges Forschungsprojekt für insgesamt 7 Millionen Euro zur Integration der Systeme gestartet. Dabei ging es auch um die Eignung zur Grenzüberwachung.
Vor dem nahenden Ende des Projekts lud Frontex am Donnerstag zu einem sogenannten HAPS-Industrietag in ihr Hauptquartier nach Warschau. Dort konnten Hersteller den möglichen Einsatz ihrer Pseudosatelliten zur Migrationsabwehr bewerben und deren Fähigkeiten darstellen.
Zwei Funktionsweisen von HAPS-Systemen
Die Stratosphäre ist Teil der Atmosphäre und bezeichnet Höhen über 15 Kilometer, in denen keine zivilen Flugzeuge mehr unterwegs sind. Verschiedene Firmen und Institute entwickeln derzeit Lösungen, die in Höhen von 18 bis 22 Kilometern fliegen können. Sie müssen dort extremen Bedingungen wie Temperaturen von bis zu ‑90 Grad Celsius, starker UV- und kosmischer Strahlung sowie niedrigem Luftdruck standhalten.
Es gibt zwei Hauptkategorien von HAPS: aerostatische (leichter-als-Luft) Systeme wie Ballons und Luftschiffe sowie aerodynamische (schwerer-als-Luft) Systeme wie propellerbetriebene Segler. Während erstere durch Auftrieb in der Luft bleiben, nutzen letztere aerodynamische Kräfte. Beide Technologien können – anders als etwa von Frontex genutzte Flugzeuge oder Drohnen – monatelang in der Stratosphäre operieren und dabei hochpräzise Daten liefern. Ihre Hauptenergiequelle sind Solarpaneele, die tagsüber Sonnenlicht in Strom umwandeln und überschüssige Energie in Hochleistungsbatterien oder Brennstoffzellen speichern, um den Betrieb während der Nacht sicherzustellen.
Den Auftrag für den ersten Test einer „fortschrittlichen Überwachungsplattform zur Verbesserung der Effizienz und Zusammenarbeit der europäischen behördenübergreifenden Grenzsicherheit“ hatte Frontex an ein Konsortium aus 16 Firmen, Ministerien, Behörden und Instituten aus zwölf Mitgliedstaaten vergeben. Das Geld dafür kam aus dem EU-Forschungsrahmenprogramm Horizont Europa. In dem Projekt wurde ein Fabrikat von Thales erprobt. Der französische Rüstungskonzern hat den „Stratobus“ entwickelt, den er zur Bekämpfung von Terrorismus und Drogenhandel oder zur „Videoüberwachung“ von Offshore-Plattformen bewarb.
Forschungsprojekte und Einsatzmöglichkeiten
Ebenfalls 2022 startete Frontex eine Forschungsstudie, um die Potenziale von HAPS für europäische Grenztruppen zu analysieren. Untersucht wurde, wie die Plattformen Überwachungs‑, aber auch Kommunikationsfähigkeiten verbessern können. Ein Jahr später veröffentlichte Frontex schließlich einen Bericht zur technologischen Bewertung von HAPS, der deren Einsatzmöglichkeiten für die Überwachung, Telekommunikation, Navigation sowie Such- und Rettungseinsätze untersuchte. Dabei wurden aerostatische und aerodynamische Plattformen verglichen. Von besonderem Interesse war die Nutzlastkapazität, die bei den geflügelten Plattformen 140 Kilogramm und bei Luftschiffen und Ballons bis 300 Kilogramm beträgt.
Zur Grenzüberwachung können die Pseudosatelliten mit hochauflösenden optischen Kameras, Infrarotsensoren und Radarsystemen bestückt werden. Dabei kann Technik eingesetzt werden, die für das Militär entwickelt wurde, wie etwa Bildverarbeitungstechnologien zur automatischen Erkennung von Objekten, Bewegungen oder Anomalien. Die gewonnenen Daten werden in Echtzeit über Hochfrequenz-Funkverbindungen oder Laserkommunikation an Bodenstationen übertragen. Im Vergleich zu Satelliten bieten HAPS eine höhere Bildrate und flexiblere Steuerung der Kameraausrichtung, sodass sie bestimmte Gebiete gezielt und kontinuierlich beobachten können.
Für Telekommunikations- und Navigationsaufgaben nutzen HAPS gerichtete Antennensysteme und Phased-Array-Technologien, um Signale gezielt in bestimmte Regionen zu senden. Ihre niedrige Flughöhe im Vergleich zu Satelliten reduziert die Signalverzögerung erheblich und ermöglicht stabile Verbindungen mit geringer Latenz. Anders als viele Satellitensysteme verbleiben sie auch über einer Region von Interesse und können auf diese Weise permanent Daten liefern.
Regulierung und erste Einsätze in Europa
Neben Frontex arbeiten derzeit auch Akteure wie die Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA) und eine gemeinsame Behörden-Gruppe für ein „Europäisches Betriebskonzept für den Betrieb des höheren Luftraums“ (ECHO) an einem technischen und rechtlichen Rahmen, der HAPS-Operationen innerhalb der EU ermöglichen soll. Erste Einsätze sollen demnach schon in diesem Jahr erfolgen. Geplant ist beispielsweise ein Testflug im Mai und Juni über dem Mittelmeer.
HAPS erfordern spezifische Start- und Landeinfrastrukturen: Aerodynamische Systeme benötigen lange Start- und Landebahnen, aerostatische Systeme große offene Flächen ohne Hindernisse. Um die Systeme testen zu können, hat die EU einen ersten europäischen „Stratoport“ für HAPS in Europa auf der Insel Fuerteventura auf den Kanarischen Inseln mitfinanziert. Entstanden sind dort 900 Meter asphaltierte Start- und Landebahn sowie Kreiszonen, Hangars und ein Gebäude für Steuerung und Datenverarbeitung.
Von dort sollen nun erstmals reguläre HAPS-Flüge zur Grenzüberwachung durchgeführt werden. Im Auftrag der spanischen Guardia Civil wird dabei der Atlantik zwischen Gambia und den Kanaren aus der Stratosphäre beobachtet. Mithilfe von nicht näher erläuterten Sensoren an Bord der Pseudosatelliten sollen Boote mit Migrant*innen „frühzeitig erkannt“ werden. Der Einsatz der HAPS soll den zuständigen Grenzbehörden eine „vorausschauende und effektive Reaktion ermöglichen“. Die Finanzierung für dieses 1,86 Millionen Euro teure Projekt „Agamenon“ erfolgt größtenteils aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung.
