Neue Windracers-Drohnen für die Antarktis: NORCE kauft zwei ULTRA MK1
Im Rahmen einer neuen Partnerschaft stellt Windracers dem norwegischen Forschungsinstitut NORCE zwei neue ULTRA MK1-Drohnen bereit. Ab der Saison 2026/2027 sollen sie erstmals an der norwegischen Troll-Station in der Antarktis eingesetzt werden und die Forschung unterstützen.
Das Internationale Polarjahr 2032–2033 rückt näher und die norwegische Troll-Forschungsstation in Dronning Maud Land in der Antarktis will bis dahin gut gerüstet sein. Im Rahmen des umfangreichen Infrastruktur-Projekts Troll Observing Network (TONe) hat das norwegische Forschungsinstitut NORCE, einer der Partner von TONe, zwei Windracers ULTRA-Drohnen der neuen Generation MK1 von dem britischen Hersteller Windracers erworben, wie beide am 17. September bekannt gaben. Die hochmodernen Drohnen, die eine Reichweite von 1.000 Kilometern und eine Flugzeit von bis zu zehn Stunden haben, sollen die an der Troll-Station angesiedelte Forschung unterstützen und norwegischen sowie internationalen Forschenden zur Verfügung stehen.
Mit den Windracers ULTRA MK1-Drohnen wird die Troll-Station um eine wichtige Plattform erweitert, die es erlaubt, in einem großem Gebiet Daten zu sammeln, die für das Verständnis der regionalen Veränderungen und deren Bedeutung für den globalen Klimawandel enorm wichtig sind. Die Drohnen werden in vier der insgesamt acht TONe-Observatorien eingesetzt: dem Fimbulisen Ice Shelf Observatory (FIO), dem Atmospheric Composition Observatory (ACO), dem Seabird Monitoring Observatory (SMO) und dem Multidisciplinary Ocean Moored Observatory (MOMO). Sie werden zur Erhebung wichtiger Daten über das Schelfeis, die Atmosphäre, die marine Ökologie und über Seevögel beitragen. Der Einsatz leistungsfähiger Drohnen ist notwendig, um wichtige Daten aus einem größeren Gebiet in der Ostantarktis gewinnen zu können, betont Rune Storvold, Senior Vice President der Abteilung Observing Systems bei NORCE, im Gespräch mit der Polar Journal AG.
NORCE bringt dabei sein immenses Wissen und viel Erfahrung in der Entwicklung von Sensoren und deren Integration in unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) wie die Windracers ULTRA mit ein.
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten
Die mit mehreren wissenschaftlichen Instrumenten ausgestatteten Drohnen werden in der Lage sein, eine große Bandbreite an Daten zu sammeln in einem Gebiet, das bislang kaum erforscht ist. Zentrale Komponenten der Drohnen sind die beiden Radarsysteme, mit denen die Forschenden genau messen können, wie viel Schnee und Eis es in der Region gibt.
Das Niedrigfrequenz-Radar wird es ermöglichen, die Dicke des antarktischen Eisschilds zu bestimmen, um Aussagen über das Schmelzen, die Schneeakkumulation und die Fließgeschwindigkeit der Eismassen vom Plateau in Richtung Küste treffen zu können, erklärt uns Rune Storvold. Mit Hilfe des höher frequenten Ultrabreitband-Radars können die Schneedicke über dem Eis gemessen und so Niederschlagsmuster über die vergangenen 20 – 50 Jahre rekonstruiert werden. «Das Ziel ist es, die gesamte Massenbilanz für Schnee und Eis in der Region zu verstehen», so Storvold.
Darüberhinaus sollen die Drohnen mit Hyperspektral-Sensoren ausgestattet werden, um die Primärproduktion und vielleicht sogar Krill oder Ruderfußkrebse im küstennahen nährstoffreichen Südlichen Ozean optisch zu erfassen, aber auch um die Algenkonzentration im Schnee zu messen, die die Albedo verändert.
«Außerdem hat in diesem Gebiet die Krill-Fischerei zugenommen. Wir werden uns also mit den Auswirkungen und der Nachhaltigkeit dieser Aktivitäten befassen, zum Beispiel im Hinblick auf den Krill», sagt Storvold.
Schließlich werden noch Kameras zum Einsatz kommen, die bei der Erfassung von Seevögeln, Meeressäugern und Meereis helfen sollen.
Nicht zum ersten Mal in der Antarktis
Die ULTRA MK1-Drohnen der neuen Generation sind Nachfolger der «TD»-Version, die bereits im Januar 2024 bei einer Mission des British Antarctic Survey (BAS) erfolgreich in der Antarktis eingesetzt wurde.
«Neben der Erfassung einer Fülle wissenschaftlicher Daten über die Antarktis — einschließlich visueller und hyperspektraler Bilder, atmosphärischer Turbulenzdaten sowie Schwerkraft- und Magnetfelddaten — haben Windracers und BAS erfolgreich gezeigt, dass große unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) eine wichtige Rolle bei der Datenerfassung in der Antarktis spielen können, indem sie mit bemannten Flugzeugen zusammenarbeiten, um das Verständnis über die Antarktis und andere abgelegene Orte mit extremen Klimabedingungen zu verbessern», erklärt uns Stephen Krajewski, Marketing-Direktor bei Windracers, in einer Email.
Kleine Drohnen, die in der Regel in Sichtweite fliegen, werden mittlerweile häufig zur Gewinnung wissenschaftlicher Daten genutzt. Im Gegensatz dazu kamen größere Drohnen mit festen Tragflächen, die für Flüge jenseits der Sichtweite (beyond visual line of sight — BVLOS) ausgelegt sind, bislang nicht routinemäßig zum Einsatz.
«BAS hat mit Windracers ULTRA bewiesen, dass UAVs, die über große Entfernungen fliegen können, tatsächlich eine effektive Rolle spielen können. Während des Projekts wurden alle Windracers ULTRA-Wissenschaftsmissionen in BVLOS durchgeführt und waren bis zu 2 Stunden 15 Minuten und 260 Kilometer lang, einschließlich der Koordination und des Betriebs mit bemannten Flugzeugen», sagt Krajewski und erklärt weiter: «Heute verwendet Windracers die nächste Generation von ULTRA, die ‘MK1’ genannt wird, und NORCE wird ULTRAs der MK1-Generation einsetzen. Die Generation MK1 wurde gegenüber der TD-Generation in den Bereichen Wartungsfreundlichkeit, Reichweite (über 200 %), Herstellung und Betrieb verbessert.»
Anders als bei der BAS-Mission Anfang des Jahres, bei der Windracers die ULTRA als Dienstleistung für BAS betrieb, wird NORCE ein eigenes dreiköpfiges Team haben, das für den Betrieb der Drohnen verantwortlich ist.
Vorbereitungen und erste Tests
Derzeit arbeiten Windracers und NORCE an der Installation der Radarsysteme, die fest in den Drohnen verbaut werden, bevor diese im März 2025 an NORCE ausgeliefert werden. Anschließend erfolgen Schulungen, Tests und die Kalibrierung der Systeme sowie der Einbau weiterer Instrumente, die im Frühjahr und Sommer in Norwegen erprobt werden sollen. Schon im Spätherbst 2025 sollen die Drohnen zur Troll-Station verschifft werden und dort zum Ende der Saison im Februar 2026 eintreffen. Die ersten Flüge sind für Januar 2027 geplant und dienen dazu, Testdatensätze für die verschiedenen Observatorien zu sammeln, um die Daten zu validieren und die Instrumente zu kalibrieren.
Die nächste Drohnen-Generation lässt nicht lange auf sich warten: «Windracers arbeitet derzeit an Windracers ULTRA MK2, deren Leistung und Nutzlast höher sein wird. Windracers ULTRA MK2 wird zahlreiche Verbesserungen am Fluggerät sowie an der Missionskontroll- und Autopilot-Software beinhalten», sagt Krajewski. Nach Abschluss der momentanen Testphase will Windracers die ULTRA MK2 Ende des Jahres offiziell vorstellen.
Die Partnerschaft zwischen NORCE und Windracers zeigt, wie innovative Drohnentechnologie in Kombination mit hochmodernen Sensoren die Möglichkeiten der polaren Forschung erweitern kann. Mit der Fähigkeit, in entlegene und schwer zugängliche Gebiete vorzudringen, werden die ULTRA MK1-Drohnen entscheidende Beiträge zum Verständnis des Klimas und der Ökosysteme in der Antarktis leisten. So wird die Troll-Station gut vorbereitet sein für das Internationale Polarjahr 2032–2033.
Julia Hager, Polar Journal AG
