Laser lädt Drohnen auf

24.01.2023 Landwirtschaft

Aufladung mit Laser verlängert die Flugzeit von Drohnen

Eines der Hindernisse beim Einsatz von Drohnen ist die Flugzeit. Beim Einsatz über landwirtschaftlichen Flächen ist das Landen und Starten zum Austausch des Akkus alle 12 bis 25 Minuten notwendig. Soll eine Drohne lange fliegen, muss der Akku größer sein. Größere Akkus benötigen eine leistungsstärkere Drohne. Diese sind teurer und verringern die Nutzlast.

Was für den Einsatz für Fotos oder kleinen landwirtschaftlichen Flächen noch hingenommen werden kann, wird mit zunehmenden Aufgaben, wie dem Ausbringen von Dünger und Pflanzenschutzmittel ärgerlich: Die Rüstzeiten für den Akkutausch. Das schlägt sich negativ auf die Flächenleistung nieder. Der US-Lebensmittelhändler Walmart liefert mittlerweile an drei Standorten mit zusammen 22 Geschäften in Phoenix (Arizona), Dallas (Texas) und Tampa in Florida die reguläre Auslieferung mit Drohnen aufgenommen. Bedingt durch die Flugzeiten ist der Serviceradius auf eine Meile, das sind rund 1,6 Kilometer, begrenzt.

Für Drohnen im Lieferservice oder gar im militärischen Einsatz ist das ein echtes Problem. Seit 2022 gibt es Berichte der US-Air Force über Drohnen, die im Flug aufgeladen werden können. Energiereiche Laserstrahlen treffen auf eine Photozelle an der Drohne, die das Licht in Elektrizität für den Flugbetrieb umwandelt. Der Laser muss nicht nur zielgenau die Photozelle der fliegenden Drohne treffen, er darf auch nicht zu viel Energie abgeben. Was nicht in Strom umgewandelt wird, wird als Wärme abgegeben, die zu Hitzeschäden an der Drohne und ihrer Ausrüstung führen kann.

Lösungen für zivile Fragestellungen entstehen oft aus militärischen Anforderungen. Niedrig fliegende und gegenüber Satelliten kostengünstigere Drohnen könnten die Aufklärung optimieren, wenn der Flugroboter in der Luft „aufgetankt“ werden kann. Chinesische Medien berichten Mitte Januar über Experten der Northwestern Polytechnic University (NPU) in Xian, denen das Aufladen einer mit einer Photozelle ausgestatteten Drohne im Flug mittels Laser gelungen ist. Künstliche Intelligenz steuert zur Vermeidung der Überhitzung die Energiemenge des Lasers. Im Versuch wurden auch atmosphärische Beeinträchtigungen zwischen Laserquelle und Drohne überwunden.

Ein ausgereiftes Equipment wird sich früher oder später auch in der Landwirtschaft wiederfinden.

Roland Krieg

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