Auf dem Weg zur autonomen Drohnen-Fluglinie

Forschende der Fachhochschule Südwestfalen entwickeln in den Projekten SIDDA und AI4Drones KI-gesteuerte, intermodale Drohnenlogistik

Meschede/Soest. In den Projekten SIDDA und AI4Drone der Fachhochschule Südwestfalen geht es um Drohnenlogistik für Güterlieferungen von Unternehmen zu Unternehmen. Im Fokus stehen eilige Lieferungen wie Industrieersatzteile oder Medikamente. Ziel der verknüpften Projekte ist die Entwicklung autonomer Drohnen und Drohnen-Fluglinien unter Einsatz Künstlicher Intelligenz.

„SIDDA steht für Sustainable Intermodal Drone Delivery Airlines“, erklärt Prof. Dr. Stefan Lier, der sich mit Prof. Dr. Andreas Schwung die Leitung beider Projekte teilt. „Wir planen also eine Drohnen-Fluglinie, die nachhaltig ist und die unterschiedliche Transportmittel miteinander kombiniert.“ Lier bringt hierfür seine Expertise für Logistik und Supply Chain Management in das Projekt ein.

AI4Drone ist die Abkürzung für Artificial Intelligence for Drone Delivery. „AI4Drone ist ein Forschungsprojekt, das sich zum einen damit beschäftigt, mit Methoden der Künstlichen Intelligenz das Flugverhalten der Drohnen zu verbessern“, erklärt der Professor für Automatisierungstechnik und lernende Systeme Schwung. „Auf der anderen Seite soll Künstliche Intelligenz Planungsaufgaben aus dem Logistikbereich mit Drohnen ermöglichen.“

Gemeinsam mehr schaffen

In beiden Projekten sind Konsortialpartner aus der süd- und ostwestfälischen Wirtschaft beteiligt. Die Firma Third Element Aviation stellt Drohnen her und kümmert sich um die Software für Drohnen-Lieferungen. Die J. D. Geck GmbH entwickelt gemeinsam mit der Hochschule sogenannte Micro Hubs, sprich Annahme- und Abgabestationen für die Drohnen. Die Karl Koerschulte GmbH als Konsortialführung betreibt eine Drohnenfluglinie und ist gleichzeitig Anwendungspartner für Industrieersatzteile. Weitere Anwendungspartner sind die Apothekengenossenschaft Noweda und die Infineon Technologies AG.

Von wissenschaftlicher Seite aus arbeitet das Team an drei Dingen. „Das sind zum einen die Konzepte für so eine nachhaltige, intermodale Drohnenfluglinie, das sind die Systeme wie Drohnen und Micro Hubs und das sind als drittes die Planungsmethoden, die wir dafür brauchen“, erklärt Lier. Dabei gilt es einige Herausforderungen zu bewältigen. Drohnen mit unterschiedlichen Größen und Mechaniken müssen mit wiederum unterschiedlichen Paketgrößen auf kleinen Micro Hubs sicher starten und landen - und das bei Wind und Wetter.

Der Wunsch nach Autonomie erfordert den Einsatz von innovativen KI-Methoden

Da die Drohnen dies im autonomen Betrieb bewältigen sollen, setzt das Team auf innovativen KI-Methoden. „Wir versuchen, mit diesen Methoden einen Mehrwert zu schaffen, indem wir selbstlernendes Verhalten bekommen und damit eine weitgehende Autonomie der Drohnen erreichen“, so Schwung. Am Ende solle dann keine Eins-zu-Eins-Beziehung mehr zwischen Pilot und Drohne gegeben sein, sondern die Steuerung über einen Drohnen-Leitstand erfolgen, der auch örtlich gar nicht am Punkt der Lieferung sein müsse. „Wie bei der Deutschen Flugsicherung wäre dann ein Pilot für einen bestimmten Flugraum zuständig, in dem sich mehrere Drohnen oder gar Drohnen-Schwärme bewegen.“

Projektförderung

Das Projekt AI4Drones wird gefördert durch das Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen und kofinanziert von der Europäischen Union. Das Projekt läuft bis zum 30. Juni 2027. Die Projektförderung für SIDDA erfolgt durch das Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen, ebenfalls kofinanziert von der Europäischen Union. Das Projekt endet am 31. Mai 2027.

ForschungsprojekteSIDDA und AI4Drones