Neuartige delivery drone von Zipline

Zipline kenne ich schon seit Jahren, weil ich den TED-talk von Keller Rinaudo übersetzt habe.
In Ruanda liefern sie Blutkonserven und sowas mit ‚autonomen Modellflugzeugen‘ aus. Die kommen in dem video auch vor.

Jetzt haben sie ein neuartiges System, das für die Lieferung bis auf Deine Terasse konzipiert ist. Und das ist keine Zukunfsmusik. Die haben schon 0,5 Mio Auslieferungen hinter sich. Aber seht selbst :wink:

Das video ist von Mark Rober (ex-NASA-Ingenieur, YouTuber und Multimillionär), der normalerweise eher lustige videos über Kinderträume macht. Ich kann seinen Kanal sehr empfehlen.

boaa!!
90 Sekunden von der Bestellung bis zum Abflug, und das 24 h /Tag mit 75 Km Reichweite (einfach).
Beeindruckend!!

Bei den ganzen Fliegeteilen frage ich mich nur immer, wer die koordiniert.
wenn zB alle Amazon-Bestellungen darüber gehen würden, ob das nicht über einer Stadt wie München ein heilloses Chaos gibt und ob ich einen Himmel voller solcher Dröhndinger nicht nervigfinden würde.
Und wenn dann noch Flugtaxis und Drohnen-Ambulanzen dazu kommen …??
Aber auf dem Land bei uns oder in Ruanda und sonstwo, wo die Infrastruktur schwach ist, außerhalb der Städte wirkt das vielversprechend.

Kannst Du einschätzen, wie der Energieverbrauch so einer Drohnen-Ambulanz im Verhältnis zu einem Krankenwagen wäre?

Seit Anfang des Jahres gibt es dazu die rechtliche Grundlage, nach der privaten Unternehmen diese Koordinationsaufgabe für sich und andere in bestimmten Lufträumen übertragen werden kann: U-Space – Wikipedia

Vereinfacht gesagt soll es lokale Netzbetreiber (z.B. Stadtwerke) geben, die dann wie auch bei Strom, Gas oder Nahverkehr verschiedenen Unternehmen den Marktzugang ermöglichen.

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Ja, steckt viel drin in dem video. Bemerkenswert finde ich auch die Lebensgeschichte von dem schwarzen Interviewpartner vor Ort. Sie zeigt: die bitterarmen Menschen in Afrika sind ja nicht doof. Wir müssen die nicht alimentieren. Die brauchen nur ein paar Chancen und etwas Hilfestellung, dann ziehen die sich selbst aus dem Sumpf :slight_smile:

Wenn autonome (Luft-)Fahrzeuge unter sich sind, können die sich perfekt selbst koordinieren. Denk an die shows mit riesigen Schwärmen von leuchtenden Drohnen bei Großevents. Die stoßen nicht zusammen.

Das wird nicht passieren. Das Liefergut muss klein, leicht und eilig sein. Das gezeigte Modell würde ja schon an einem Pizzakarton oder gar einem Bierkasten scheitern. Das wird immer nur ein Teilbereich bleiben. Und ja, vorzugsweise auf dem Land und in den Vorstädten. Aber immerhin :slight_smile:

Ich tippe auf etwas mehr als ein Rettungshubschrauber, dafür aber mit fast dem zweifachen Wirkungsgrad.
Aber bei Rettungsfahrzeugen sind sowohl der Energieverbrauch als auch die Kosten eher sekundär.

Hier noch mal der oben erwähnte TED-talk über Ruanda:

Blutkonserven sind relativ teuer, schwer zu beschaffen und nur wenige Wochen haltbar. Früher mussten die Krankenhäuser regelmäßig einen irre hohen Anteil der Konserven entsorgen, weil das Verfallsdatum erreicht war.

Heute brauchen die KKH nur noch einen kleinen Vorrat für die Erstversorgung, weil sie dank Zipline jederzeit innerhalb von 15-20 Minuten Nachschub bekommen. Die Verluste an Konserven sind IIRC um über 80 % gesunken.

==> Das rechnet sich für den Staat! Und Zipline ist zwar sozial engagiert, aber durchaus kommerziell aufgestellt. Das ist also für Staat, Zipline und Patienten eine Win-Win-Win-Situation.

Das mit den Schwärmen funktioniert, weil sie eine gemeinsame Mission fliegen, alle baugleich sind und dem selben Betreiber unterstehen. Wenn da nun verschiedene Drohnen auf unterschiedlichen Missionen unterwegs sind, wird es Zielkonflikte geben, die es zu koordinieren gilt.

Was zum Beispiel wenn zwei Drohnen an einem Landeplatz ankommen. Die eine will nur kurz was abliefern, die andere möchte Passagiere aufnehmen. Wer darf zuerst, wer muss warten? Dafür kann und wird man Regeln definieren, aber deutlich effizienter wäre es wenn niemand in der Luft warten muss und schon vor Abflug klar wäre, dass man direkt landen kann. Dazu braucht es eine Vermittlungsstelle, die die verschiedenen Wünsche entgegen nimmt - und wenn es nur eine Plattform ist, auf der sich alle Betreiber gegenseitig über ihre Missionen informieren.

Das Thema hat übrigens noch viel Potential für politische Gestaltung:

  • zu welchen Tageszeiten darf geflogen werden?
  • welche Lärmschutzanforderunden sollen eingehalten werden?
  • gibt es private und/oder öffentliche Landeplätze?
  • unter welchen Bedingungen dürfen fremde Liegenschaften überflogen werden?

Bei Grüns scheint dieses Thema bislang völlig ignoriert zu werden (zumindest in der hiesigen LAG). Aber dann können wir uns nicht beschweren, wenn die FDP-Anhänger uns demnächst ganz liberal mit ihren Luft-Porsches nerven.

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Das kann man in der IT über eine Zentrale lösen oder besser über ein dezentrales Netzwerk ohne Zentrale wie z.B. GitHub. Entscheidend ist,

  • dass es ein einheitliches Kommunikationsprotokoll gibt und
  • die Reichweite der Kommunikation zur Geschwindigkeit passt.

Das z.B. können die beiden Drohnen in millisekunden nach einfachen Regeln selbst klären.

„Zielkonflikt droht. Wenn Du 7,3 km/h langsamer fliegst, kannst Du genau nach mir landen.“
Sowas machen übrigens auch vernetzte autonome Autos. Die können so knapp voreinander abbiegen, dass den Passagieren ein Herzinfarkt droht :wink:

Natürlich. Was denn sonst. Ist ja schließlich alles Neuland :wink:

Gibt es Beispiele wo so eine Koordination dezentral funktioniert und dabei konkurrierende kommerzielle Interessen vermittelt werden? Dass das technisch ganz gut umgesetzt werden kann, kann ich mir vorstellen, aber nur solange alle Teilnehmer auch nach einer gemeinschaftlich optimalen Lösung streben. Für kommerzielle Betreiber wird die Optimierung des eigenen Betriebs immer Vorrang haben gegenüber der solidarischen Optimierung. Entweder braucht es dann ein so wasserdichtes Regelwerk, dass sich auch mit „optimierten“ Eingaben kein Vorteil erschaffen lässt (z.B. in unserem Beispiel doch etwas schneller statt langsamer zu fliegen um dann als erstes landen zu können und den Platz für den folgenden blockieren). Oder aber es braucht doch eine unabhängige Instanz, die ihrerseits solidarisch optimiert.

Letztendlich braucht es auch bei dem technisch dezentralen Ansatz eine organisatorisch zentrale Instanz, die das Regelwerk entwickelt und überwacht. Und dann würde ich vermuten, dass es technisch einfacher ist, das Regelwerk einmal zentral zu implementieren, statt es in jedem Fahrzeug zu hinterlegen (vor allem auch was die Interoperabilität angeht). Außerdem erschwert es das Mogeln zum eigenen Vorteil, wenn die genaue Koordinationslogik nicht jedem bekannt ist.

Aktuell gibt es im europäischen Luftverkehr beides. Kollisionsvermeidung wird dezentral direkt zwischen den Luftfahrzeugen koordiniert (TCAS), dient aber nur als Sicherheitsebene und hat damit keine kommerzielle Bedeutung. Die eigentliche Verkehrskoordination übernimmt der „Network Manager“ der Eurocontrol zentral in Brüssel. Beides läuft vollständig automatisiert ohne menschlichen Eingriff und könnte damit zumindest vom Konzept her auch recht einfach auf unbemannte Drohnen erweitert werden.

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Klingt als ob Du das beruflich machst :grinning:

Zwar nicht für Drohnen im urbanen Bereich, aber sehr nah dran, ja :wink:

Das Internet ist ein gutes Beispiel. Da werden auch (Daten-)Pakete transportiert mit geradezu kommunistischer Gleichbehandlung, obwohl das Protokoll ein Prioritätskennzeichen hat, auf das zahlreiche Anbieter schielen, die gerne Premiumdienste anbieten würden.

Es gibt auch keine Zentrale, nur eine zentrale Regulierungsbehörde (ICANN). Aber es werden dort keine Interessen gegeneinander abgewogen. Es besteht aber auch fast kein Bedarf dafür, weil das internet relativ leicht ausgebaut werden kann, anders als Flughäfen/runways/slots.

Landeplätze für Drohnen halte ich für nicht wirklich knapp. Das wären Einzelfälle.

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Google geht bei mir, und Beumer ist ausreichend unterscheidungskräftig :grinning:

Und der Luftraum selbst ist nunmal auch endlich. Selbst wenn es rechnerisch genug Platz für alle gibt, könnte es um gewisse interessante Orte schnell eng werden. Wenn dann jemand einen Umweg fliegen muss, oder auch nur in einer für ihn ungünstigeren Höhe fliegen muss, kostet das Zeit und Energie - und somit Geld. Voraussichtlich wird es ja ganz verschiedene Drohnen geben, von kleinen Kamera- oder Lieferdrohnen bis hin zu großen Flugtaxis für mehrere Personen (oder auch Schwerlastanwendungen). Die werden sich durch ihre unterschiedliche Flugcharakteristik vermutlich irgendwie beeinflussen und haben Abhängigkeiten zueinander, die es zu berücksichtigen gilt. Woher weiß zum Beispiel eine Drohne wie lange sie einen Bereich nicht befliegen kann, wenn dort zuvor ein großer Hubschrauber einen ordentlichen Abwind produziert hat?

Solange es nur um Konfliktvermeidung geht und ansonsten jeder fliegen kann wie er will, sehe ich auch keinen Bedarf für eine zentrale Koordination. Denn nicht zusammenzustoßen dürfte das gemeinsame Ziel aller Verkehrsteilnehmer sein und im Zweifel reicht da schon „rechts vor links“ und ganz viel Abstand halten.

Bei so einer neuen Technologie dürfen wir nicht unterschätzen, dass das auch ganz neue Anwendungsfälle eröffnen wird und so das Verkehrsaufkommen sehr bald ungeahnte Ausmaße annehmen könnte. Wenn so eine Drohnenlieferung in wenigen Minuten das schafft, wofür die Post heute ein bis fünf Tage braucht … dann kaufe ich Eier vielleicht nicht mehr im Zehnerpack, sondern lasse mir täglich eins zum Frühstück liefern. Und wenn ich dann noch einen Joghurt möchte, lass ich ihn mir auch noch bringen. Die Anzahl von Katzenvideos im Internet gibt uns vielleicht einen Hinweis darauf, was passiert wenn Möglichkeiten da sind.

Das hängt ganz davon ab, was wir als Gesellschaft zulassen wollen - womit wir wieder bei der politischen Dimension sind. Dass jeder in seinem Garten oder auf seinem Balkon Drohnen landen und starten lässt bringt durchaus auch Nachteile mit sich, vor allem in sehr dicht besiedeltem Gebiet. Auch die Frage der sozialen Gerechtigkeit wird sich stellen für diejenigen, die keine Wohnung mit Anflugmöglichkeit haben. Können die dann einfach draußen auf der Straße oder im Stadtpark Drohnen ordern? Selbst was die Überflüge angeht gibt es Stimmen, die das eher restriktiv halten wollen und Drohnen am liebsten nur auf festgelegten Korridoren fliegen sehen würden.

Was davon einmal wie kommen wird, lässt sich heute wohl noch nicht vorhersehen. Aber ich glaube es lohnt sich auch als politische Partei und Volksvertreter sich darüber frühzeitig Gedanken zu machen. Derzeit ist die Entwicklung auf dem Gebiet rein von den vielen Start-Ups getrieben - was die wollen und sich vorstellen kommt auf den Plan.

Überhaupt kein Problem, wenn jedes Flugobjekt nicht nur ein blip auf dem Radar ist, sondern sich (codiert) als Sikorsky xy zu erkennen gibt. Dann schaut die kleine Drohne in ihrer DB nach, was das für Implikationen hat.

Da hast Du natürlich recht. Das können wir heute nicht mal ahnen. „Der Appetit kommt beim Essen.“
Aber das wird nicht über nacht passieren. Das werden Entwicklungen sein, auf die man reagieren kann. Jeder wird diesen Entwicklungen sehen, außer den Politikern natürlich :wink:

In der City will ich auch keine Drohnen haben. Da kann zu viel schiefgehen. Aber je dichter ein Gebiet besiedelt ist, desto eher sind auch die entsprechenden Restaurants/Geschäfte schneller zu erreichen.

Ich wäre dafür. Der Trend zu den Lieferdiensten nimmt weiter zu. Was sind denn die Alternativen? In D sind es Studenten auf e-Bikes, aber auch häufig Kleinwagen. Hier in TH sind es Mopeds und in den USA SUVs.

Zustimmung. Aber bitte nichts entscheiden, ohne den aktuellen Stand der Entwicklung zu kennen. Viele Entscheider haben beim Stichwort ‚Drohne‘ diese lauten handelsüblichen Dinger vor Augen. Hast Du im video diesen völlig neuartigen Propeller gesehen? Flüsterleise!! Die Kenntnis einer modernen Drohne würde selbstverständlich zu anderen Entscheidungen führen …

Heute beträgt der notwendige Staffelungsabstand in einem solchen Fall drei Minuten. In den drei Minuten kann der Hubschrauber längst gelandet und seinen Transponder abgeschaltet haben, die Zipline-Drohne ist mit ihrer 90-Sekunden Delivery-time vermutlich noch nichtmal gestartet. Die beiden werden mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit nicht direkt miteinander kommunizieren können.

Welche zukünftigen Entwicklungen es noch geben mag weiß heute auch noch keiner. Wir sollten uns da keine Wege verbauen. Ich persönlich plädiere eher dafür die tatsächlichen Gefahren/Auswirkungen zu reglementieren - zum Beispiel den Lärm - als das Fliegen an sich. Unser grünes Grundsatzprogramm sieht das ja leider nicht ganz so differenziert …

Kurzstreckenflüge sowie viele Regionalflughäfen überflüssig werden und der Flugverkehr – wie klimapolitisch notwendig – merklich zurückgeht.

… die das geschrieben haben hatten sicher keine Zipline vor Augen :wink:

Das hast Du falsch verstanden. 90s ist (in Ruanda) die Zeit zwischen Eingang der Bestellung und Start der Drohne. Die Flugzeiten dort betragen 7-30 min.

Ganz bestimmt nicht. Die hatten noch nicht mal Ahnung von der Fliegerei. Das ist pure Ideologie.

Stimmt, die 90 Sekunden hatte ich falsch in Erinnerung. Das ändert aber nichts an der Problematik mit Wirbelschleppen/Abwind, der noch gefährlich sein kann wenn das verursachende Luftfahrzeug schon gelandet oder außerhalb der Reichweite sein kann (oder das folgende Luftfahrzeug noch nicht gestartet oder innerhalb der Reichweite).

Mal angenommen, der Heli und die Drohne fliegen direkt aufeinander zu (in unterschiedlichen Höhen).
Der Heli fliegt mit 180 km/h, legt also in 3 min 9 km zurück.
Die Drohne mit 90 km/h, macht noch mal 4,5 km.
Die beiden sollten also bei ~15 km anfangen, zu überlegen.

Eine (technisch) direkte Kommunikation zwischen den beiden auf diese Distanz scheidet glaub ich aus. Also brauchen wir lokale Relaisstationen am Boden oder es geht über weitere Luftverkehrsteilnehmer, die zwischen den beiden unterwegs sind.

Wenn die Drohnen Internet haben (wir sind schließlich nicht bei der DB :wink: ), wird es komplett unproblematisch.
In dem zweiten video wird in einer kurzen Szene gezeigt, dass ZipLine und die FluSi jederzeit wissen, wo sich welche Drohne gerade befindet. Die Drohne könnte also übers Netz auf diese Daten zugreifen und so von dem Heli erfahren und auch mit ihm kommunizieren.

Wenn nicht nur die aktuelle Position, sondern auch die geplante und vergangene Trajektorie verfügbar wäre, bräuchte es schon gar keine Kommunikation zwischen den Luftfahrzeugen mehr. Das ist ziemlich genau das Konzept was man derzeit verfolgt: Jedes Luftfahrzeug teilt eine 4D-Trajektorie [x,y,z,t] mit und reserviert sich diesen „Tunnel“ damit für die entsprechende Zeit. Unser Hubschrauber müsste sich den für drei Minuten reservieren, bis der Luftraum hinter ihm wieder gefahrlos benutzbar ist.

Wenn die geplante Trajektorie so nicht möglich ist (weil schon belegt, oder gesperrt, oder verboten, oder…), bekommt das Luftfahrzeug einen Alternativvorschlag. Gleiches wenn es zwischenzeitig Verzögerungen oder Komplikationen gibt.

Dieses Konzept kommt mit sehr wenig Kommunikation aus. Im wesentlichen braucht es nur die beiden Nachrichten um eine Trajektorie anzufragen und zugewiesen zu bekommen. Es braucht keinerlei Koordinationslogik im Luftfahrzeug (wer trotzdem selbst optimieren möchte, kann das tun und dann eben die optmimierte Trajektorie anfragen). Und das Konzept ist Abwärtskompatibel, weil es auch mit konventionellen Flugplänen funktioniert und Sonderfunktionen (z.B. Priorität) immer nur dem jeweiligen Luftfahrzeug selbst implementiert sein muss.

Ein besonderer Fokus liegt gerade bei Drohnen momentan darauf es für die Drohnenhersteller so einfach wie möglich zu machen, mit minimal notwendigem Equipment, um die Markteintrittshürden so gering wie möglich zu halten.