Kleine, tieffliegende Drohnen stellen zivile und militärische Sicherheitsarchitekturen vor besondere Herausforderungen. Aufgrund ihrer geringen Signaturen, unterschiedlichen Steuerungsformen und kurzen Reaktionszeiten reicht ein einzelner Sensor häufig nicht aus. Im Interview erklärt Antony Zhou, wie Radar, RF, EO/IR, LiDAR und Akustik zusammenwirken, welche Rolle KI bei der Sensorfusion spielt und wie viel Autonomie bei Counter-UAS-Systemen technisch möglich und verantwortbar ist.
Warum sind tieffliegende Drohnen für bestehende Sicherheitsarchitekturen so schwer zu erkennen und abzuwehren?
Antony Zhou: Bestehende Sicherheits- und Radararchitekturen wurden vor allem für klassische Bedrohungen in größeren Höhen konzipiert, etwa für Flugzeuge oder größere Flugkörper. Tieffliegende Kleinst- und FPV-Drohnen stellen diese Systeme dagegen vor drei zentrale Herausforderungen:
- In Bodennähe können Gebäude, Bäume und Geländeformationen die Sichtlinie verdecken. Hinzu kommen starke Radarrückstreuungen, der sogenannte Bodenclutter, in denen die Signatur kleiner Drohnen leicht untergehen kann.
- Viele kleine Drohnen bestehen überwiegend aus Kunststoff oder kohlenstofffaserverstärkten Werkstoffen und weisen einen geringen Radarquerschnitt auf. Ihre vergleichsweise geringe Wärmesignatur kann zudem die Detektion durch reine Infrarotsysteme auf größere Entfernung erschweren.
- Hinzu kommen Drohnen, die über Glasfaser, militärische Funkverfahren oder KI-gestützte autonome Navigation gesteuert werden. Glasfaserverbindungen, Frequenzsprungverfahren oder spezielle Kommunikationsprotokolle können die Erkennung durch passive Hochfrequenzsensoren erschweren. Drohnen ohne relevante Funkaussendung lassen sich mit solchen Sensoren allein kaum erfassen.
Welche Rolle spielt KI bei der Zusammenführung von Radar-, RF-, EO/IR-, LiDAR- und akustischen Daten?
Antony Zhou: KI und das gezielte Training der Modelle können ein wichtiges Bindeglied für eine zuverlässige Multisensor-Datenfusion sein. Ein einzelner Sensor kann nicht alle Drohnentypen unter sämtlichen Wetter- und Lichtbedingungen sowie bei unterschiedlichen Tarn- und Ausweichstrategien zuverlässig erfassen.
Bei der Klassifikation können KI-Algorithmen kombinierte Sensordaten in Echtzeit auswerten. Dadurch lassen sich etwa Vögel oder zivile Störgrößen besser von Drohnen unterscheiden und Fehlalarme reduzieren.
Bei der sensorübergreifenden Zielverfolgung können Daten anderer Sensoren einspringen, wenn eine Quelle zeitweise keine verlässlichen Informationen liefert. Radar- oder EO/IR-Daten können dann dazu beitragen, den Track weiterzuführen.
KI-gestützte Datenfusion kann Sensordaten zu einem konsolidierten Lagebild zusammenführen und dem Einsatzpersonal zeitnah eine fundiertere Entscheidungsgrundlage liefern.
Wie wird aus der Drohnenerkennung eine wirksame und möglichst kollateralarme Abwehr?
Antony Zhou: Der kritischste Schritt ist die präzise Kette aus Verifizierung, Zielzuweisung und Bewertung möglicher Kollateralrisiken. Sie muss häufig innerhalb sehr kurzer Reaktionszeiten durchlaufen werden.
Eine Erkennung über Funkfrequenzen oder Radar allein reicht für die operative Bewertung in der Regel nicht aus. Automatisch nachgeführte elektrooptische und Infrarotsensoren können zur visuellen Verifikation und zur Bedrohungsbewertung beitragen.
Anschließend müssen die Sensordaten präzise an das jeweilige Abwehrsystem übergeben werden, etwa für gerichtete Störmaßnahmen, eine autorisierte Protokollübernahme oder den Einsatz anderer Effektoren. Ziel ist es, die vorgesehene Wirkung schnell und möglichst genau auszulösen.
Thomas Mühlberger: In urbanen oder besonders sensiblen Umgebungen, etwa in der Nähe von Krankenhäusern oder Industrieanlagen, müssen mögliche Kollateralwirkungen in die Entscheidung einfließen. Eigene Funkverbindungen, Medizintechnik und kritische Infrastruktur dürfen durch die Abwehrmaßnahme nicht unverhältnismäßig beeinträchtigt werden.
Wie viel Autonomie ist bei Counter-UAS-Systemen heute technisch möglich und praktisch verantwortbar?
Thomas Mühlberger: Technisch ist heute ein hoher Automatisierungsgrad möglich, der von der Detektion über die Zielverfolgung bis zur Auslösung bestimmter Gegenmaßnahmen reichen kann. Dazu zählen je nach System automatisierte Störmaßnahmen, eine Protokollübernahme, der Start von Abfangdrohnen oder der Einsatz gerichteter Energie.
Im zivilen und behördlichen Bereich bleibt menschliche Kontrolle aus rechtlichen, operativen und ethischen Gründen zentral. Beim Human-in-the-Loop erteilt eine autorisierte Person die Freigabe für die Wirkung. Beim Human-on-the-Loop überwacht sie den automatisierten Ablauf und kann eingreifen. Welche Form erforderlich und verantwortbar ist, hängt von der Maßnahme, dem Einsatzszenario und den geltenden Befugnissen ab. Vollautonome Abwehrketten ohne wirksame menschliche Kontrolle bleiben besonders umstritten.
Sehr kurze Reaktionszeiten können die praktische Wirksamkeit rein manueller Freigabeprozesse begrenzen. Deshalb sollten auch für den zivilen Bereich gestufte Einsatzregeln geprüft werden. Denkbar wären klar definierte, automatisierte Reaktionen mit geringem Kollateralrisiko, sofern dafür eine tragfähige Rechtsgrundlage, belastbare Sicherheitsnachweise und eindeutige Abbruchmöglichkeiten bestehen.
Wie können Unternehmen, Behörden und Streitkräfte eine zukunftssichere Drohnenabwehr aufbauen?
Thomas Mühlberger: Zunächst müssen Organisationen das konkrete Bedrohungspotenzial und die mögliche Schadenshöhe in einer fundierten Gefahrenanalyse ermitteln. Auf dieser Grundlage lässt sich ein angemessenes Schutzniveau festlegen und der Einsatz eigener Ressourcen daran ausrichten.
Die Bedrohung entwickelt sich schnell weiter. Wer ausschließlich auf Standard-RF-Detektion setzt, kann gegen autonome Navigation, glasfasergesteuerte Drohnen oder militärisch eingesetzte FPV-Systeme erhebliche Erkennungslücken haben. Abwehrsysteme sollten deshalb modular aufgebaut sein, damit sich Detektions- und Abwehrkomponenten zügig an neue Bedrohungsmuster anpassen lassen.
Drohnenabwehr erfordert außerdem eine ganzheitliche Risikoperspektive. Sie ist kein rein technisches Beschaffungsthema, sondern ein abgestimmter Prozess. Technischer Schutz, einschlägiges Telekommunikations-, Luftsicherheits- und Polizeirecht, Notfallprotokolle sowie die Schulung des Einsatzpersonals müssen von Anfang an als Gesamtsystem betrachtet werden.
