Drohnen für Entwicklung

Flotter Service aus der Luft

04/2018 - Drohnen werden häufig als Waffen oder als Spielzeug gesehen. Unbemannte Flugobjekte steigen jedoch auch im humanitären und ökologischen Auftrag in die Lüfte.

Rasch von A nach B In Ruanda liefern Drohnen Blut und Plasma an entlegene Spitäler am Land. Ein Vorteil: Sie fliegen nicht nur schnell, sondern auch bei Schlechtwetter.

3...2...1...Go! Ein Katapult schleudert den rot-weißen Miniflieger in Richtung Abendhimmel von Ruanda. Es handelt sich um eine zwölf Kilo leichte Drohne, die im Nullkommanichts mit mehr als hundert Stundenkilometern unterwegs ist. Und das in lebenswichtiger Mission: Wenige Minuten zuvor ging in einem medizinischen Distributionslager in Muhanga die Textnachricht eines Provinz-spitals ein, dass zwei Konserven mit Blut der Gruppe B positiv dringend benötigt werden. Die Zip, so der Name der Drohne, folgt nun den GPS-Koordinaten des Spitals und fliegt, beladen mit einer schuhkartongroßen Box, auf einer vorprogrammierten Route in den Süden Ruandas. Nahe dem Zielort verlässt sie langsam kreisend ihre Flughöhe und wirft ihre Fracht ab, die dank eines Papier-Fallschirms sanft landet. Während ein Krankenhausangestellter das Päckchen mit den Blutbeuteln sicherstellt, befindet sich der Flieger schon wieder auf dem Weg zurück zur Basis.

Ostafrikanischer Pionier Seit Oktober 2016 setzt die ruandische Regierung auf Drohnen, um Spitäler binnen maximal 30 Minuten mit akut benötigten Blutkonserven zu beliefern. Versorgt werden so vor allem junge Mütter, die bei der Geburt Blut verloren haben, an akuter Malaria leidende Kinder oder Patienten am Operations-tisch. Die ruandischen Behörden sind dafür eine öffentlich-private Partnerschaft mit dem kalifornischen Robotikunternehmen Zipline eingegangen und haben gemeinsam die logistischen und recht-lichen Rahmenbedingungen erarbeitet.

Anders als in anderen Ländern gibt es in Ruanda damit einen klaren Regulierungsrahmen, der den legalen und sicheren Einsatz von Lieferdrohnen gewährleistet. So erteilt die nationale Flugbehörde für jeden Zip-Flug eine Starterlaubnis und verfolgt die Flüge, die zur Sicherheit von Passagierflugzeugen in einer maximalen Höhe von 150 Metern unterwegs sein dürfen. Die Drohnen sind mit SIM-Karten ausgestattet und kommunizieren über Mobilfunk-Netzwerke. Zipline versorgt mit 15 Drohnen heute bereits 21 Krankenhäuser und Gesundheitszentren und wird pro Lieferung vom Gesundheitsministerium bezahlt.


Katapultstart Zipline-Drohnen haben eine Reichweite von 150 Kilometern. Sie befördern mit bis zu 130 Stunden-
kilometer knapp 2 Kilo Fracht – in Ruanda bisher 7.000 Blutbeutel.

Ruanda sei nicht nur aufgrund der innovationsfreudigen Regierung ein idealer Ort für den Drohnendienst, meint Zipline-Gründer Keller Rinaudo: „Es ist das Land der tausend Hügel. Vor allem in der Regenzeit, wenn die Straßen schlammig werden, ist es für Autos und Motorräder oft unmöglich, rasch dringend benötigtes Blut von der Blutbank ins Spital zu liefern. Da das Land recht klein ist, lassen sich große Teile der Bevölkerung von einer einzigen Basis aus versorgen.“

Ziplines so genannte Fixed-Wing-Drohnen – diese haben, anders als Propeller-Drohnen, feste Flügel – decken einen Lieferradius von 75 Kilometern ab. Da sie beim Empfänger nicht landen müssen, benötigen sie keinerlei Infrastruktur am Zielort und auch das Risiko, dass jemand zu Schaden kommt, ist gering. „Heute machen wir etwa 20 Prozent aller Blutlieferungen außerhalb der Hauptstadt Kigali. Das waren bisher 7.000 Blutbeutel und mehr als 4.000 Flüge“, sagt Rinaudo.

Trotz der Erfolgsstory ist das Lieferprogramm auch mit Kritik konfrontiert – sollte die Regierung nicht besser in zusätzliche Ambulanzen, Blutbanken oder in Ärzte investieren? Rinaudo entgegnet: „Unsere Technologie hilft, Kosten zu sparen, denn die kleinen Spitäler müssen keine eigenen, großen Blutbanken anlegen, müssen sich nicht vor leeren Lagern fürchten, und es entstehen fast keine medizinischen Abfälle mehr.“

Aus der Luft Blut wird heute nicht nur in Ruanda per Luftweg verschickt. Seit dem Vorjahr testen beispielsweise auch Malawi und das Kinderhilfswerk der Vereinten Nationen UNICEF Drohnen für die rasche Übermittlung von Blutproben für die Diagnose von HIV bei Babys. Dafür hat Malawi einen eigenen Luftkorridor eingerichet. Auch in der Schweiz gibt es seit 2017 einen Drohnendienst zwischen zwei Spitälern in Lugano, die ihre Labore abwechselnd betreiben. So können Proben schnell im jeweils offenen Labor analysiert werden.

Die Einsatzmöglichkeiten unbemannter Flugobjekte sind deutlich größer und werden in Pilotprogrammen weltweit getestet. Zum Beispiel im Naturschutz: In Nationalparks in Südafrika, Kenia und Simbabwe lassen Ranger geräuscharme, mit Hightech-Nachtsicht-Kameras ausgestattete Drohnen in die Luft steigen, um Wilderer aufzuspüren und somit Elefanten und Nashörner zu schützen. Oder nach Naturkatastrophen: Hilfsorganisationen nutzen heute Drohnenbilder, um Schäden nach Erdbeben zu erheben. Ein philippinisches Start-up entwickelte zudem eine mit einem Wärmesensor ausgestattete Drohne, die verschüttete Personen aufspüren kann. Von einer iranischen Firma stammt wiederum ein Fluggerät, das Rettungsringe über in Not geratene Schwimmer abwerfen kann. Mit dem Aufspüren von Landminen und Sprengkörpern aus der Luft beschäftigt sich unter anderen der Wiener Drohnenspezialist Schiebel.

Außerdem, zumindest so die Idee, könnten unbemannte Flugkörper einmal eingesetzt werden, um die Ausbreitung gefährlicher Viren einzudämmen: Romeo, kurz für „Remotely Operated Mosquito Emission Operation“, ist der Prototyp einer Drohne zur Bekämpfung von Zika, Malaria und Dengue. Das in Deutschland konzipierte Fluggerät ist entwickelt worden, um Millionen durch Bestrahlung sterilisierte Moskitomännchen in der Natur zu verteilen, sodass virenübertragender Nachwuchs reduziert wird.


Moskitocopter Die „Romeo“-Drohne der deutschen Spectair Gruppe wurde für die Bekämpfung von durch Mücken übertragene Krankheiten entwickelt.

In der Testphase befindet sich auch Aquila, ein Drohnenprojekt des Facebook-Gründers Marc Zuckerberg. Das Fluggerät hat die Spannweite eines Linienflugzeugs, wiegt aber lediglich 500 Kilo und soll künftig mithilfe von Solarkraft monatelang autonom in der Stratosphäre fliegen können. Seine Aufgabe: per Infrarot-Laser für bessere Internetverbindungen in entlegenen Weltregionen zu sorgen.


Im Anflug:
Das Start-up BioCarbon Engineering will mithilfe von Drohnen zehn Milliarden Bäume pro Jahr anpflanzen.

Bäume vom Himmel Schon etwas weiter gediehen sind die Aktivitäten eines innovativen Start-ups aus Großbritannien: BioCarbon Engineering hat vor kurzem ein Großprojekt in Südostasien vorgestellt, das in Kooperation mit Stiftungen und NGO umgesetzt wird. Es geht um die Wiederaufforstung von Mangrovenwäldern in Myanmar. Mangroven sind nicht nur wichtiger Lebensraum für Fische und Vögel, sondern schützen die Küsten und Ackerflächen vor dem Eindringen von Salzwasser. Hunderttausende Hektar sollen in den vergangenen Jahren verloren gegangen sein. Lauren Fletcher, CEO von BioCarbon Engineering und ehemaliger NASA-Ingenieur ist überzeugt, dass sich massive Landdegradierung am effizientesten durch maschinelle Aufforstung lösen lässt und Drohnentechnologie „die Baumbepflanzung des 21. Jahrhunderts“ möglich macht. Und so soll es funktionieren:

In einem ersten Schritt fliegen Flügeldrohnen in hundert Metern Höhe über das Aufforstungsgebiet, kartografieren es und sammeln Daten über Topographie, Bodenbeschaffenheit, Feuchtigkeit und Vegetation. Die Daten sind die Basis für einen Bepflanzungsplan, der die besten Standorte festlegt. Im zweiten Schritt fliegen Propeller-Drohnen drei Meter über dem Terrain und schießen biologisch abbaubare Kapseln mit Baumsamen und Dünger in die Erde. Laut Fletcher kann eine Drohne zwei Kapseln pro Sekunde abschießen und in nur acht Minuten eine ein Hektar große Fläche bepflanzen. Auch schwierig erreichbare Gebiete lassen sich auf diese Weise bearbeiten.

Zunächst soll das Start-up in Myanmar rund 10.000 Hektar aufforsten. Doch Fletcher denkt global.Und groß: Nicht weniger als „zehn Milliarden Bäume pro Jahr“ könne man weltweit setzen. Und es sei auch notwendig, weil – laut Angaben des World Ressource Institute – jährlich rund 15 Milliarden Bäume gefällt und nur neun Milliarden gepflanzt werden. Das Unternehmen nimmt seit heuer kommerzielle Aufträge an.

Afrikanische Vorreiter Ziplines Lieferservice ist bereits auf Expansionkurs. In Ruanda steht heuer die Eröffnung eines zweiten Distributionszentrums an, sodass alle Spitäler des Landes per Drohne versorgt werden können. Auch im Nachbarland Tansania setzt man nun auf die amerikanischen Logistikspezialisten. Schon bald wird in der Hauptstadt Dodoma der erste von vier geplanten Drohnen-Hubs in Betrieb gehen. Mittelfristig sollen 120 Drohnen rund tausend Spitäler und Gesundheitscenter im Land versorgen. Und das nicht nur mit Blut: Auch Schlangen-Gegengift, Tollwut-Medizin, Antimalaria- und HIV-Medikamente sollen per Luftweg die Patienten schnell erreichen.

Für Rinaudo ist Afrika ein spannendes Pflaster: Kleinere, ärmere Länder sollten, so der Zipline-Chef, die Vorteile disruptiver Technologie nutzen, anstatt kostspielige, herkömmliche Infrastruktur aufzubauen. Und sie können als Vorreiter auch reicheren Ländern den Weg in die Zukunft vorzeigen – im Falle der Lieferdrohnen sieht es bereits vielversprechend aus: Inspiriert durch die Erfolgsstory in Ruanda wird der Drohnen-Dienst derzeit auch in den USA getestet und könnte dort noch heuer offiziell starten.


© corporAID Magazin Nr. 75

Text: Katharina Kainz-Traxler
Fotos: Zipline, SpectAir Group,
Robin Spreader/BioCarbon Engineering

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