Erste Tests gelungen 27.05.2014, 16:29 Uhr

Ingenieure lassen Flugzeuge nur mit Gedanken steuern

Die Idee wirkt wie aus einem Science Fiction: In Gedanken steuert man rechts und schon bewegt sich das Flugzeug in die gewünschte Richtung. Noch erstaunlicher: Forscher der TUs München und Berlin haben eine Technik entwickelt, um ein Flugzeug allein mit Gedankenkraft zu steuern. Im Labor hat das auch schon gut geklappt.

Versuch zum hirngesteuerten Fliegen im Flugsimulator am Lehrstuhl für Flugsystemdynamik der TU München in Garching: Der Pilot stellt sich lediglich die Steuerung des Flugzeuges vor, die entsprechenden Hirnsignale werden von Elektroden aufgenommen und umgesetzt. Im Test hat das Verfahren schon funktioniert.

Versuch zum hirngesteuerten Fliegen im Flugsimulator am Lehrstuhl für Flugsystemdynamik der TU München in Garching: Der Pilot stellt sich lediglich die Steuerung des Flugzeuges vor, die entsprechenden Hirnsignale werden von Elektroden aufgenommen und umgesetzt. Im Test hat das Verfahren schon funktioniert.

Foto: TU München

Sogar eine sichere Landung bei schlechter Sicht ist einigen Testpiloten gelungen. Das Erstaunliche dabei: Der Pilot bewegt weder Pedale noch Hebel. Er konzentriert sich lediglich auf seine gedanklichen Kommandos und plötzlich bewegt sich der Steuerknüppel. Noch dazu mit einer beachtlichen Genauigkeit. Dieser erste Durchbruch beim hirngesteuerten Fliegen ist den Ingenieuren der TU München und der TU Berlin gelungen.

„Durch die Hirnsteuerung könnte das Fliegen an sich einfacher werden. Dies würde die Arbeitsbelastung von Piloten verringern und damit die Sicherheit erhöhen“, berschreibt Professor Florian Holzapfel vom Lehrstuhl für Flugsystemdynamik an der TU München. „Meines Wissens ist das erste Mal, dass das in einem realitätsnahen Simulator gemacht worden ist.“

Nur gezielte Impulse des Gehirns werden in Steuerbefehle umgewandelt

Damit sich bei den „Testflügen“ Mensch und Maschine überhaupt austauschen können, werden die Gehirnströme der Piloten mithilfe von Elektroenzephalografie-Elektroden (EEG) gemessen. Diese sind mit einer Haube verbunden, die die Piloten aufhaben. Dabei scheint eine Angst vor „Gedankenüberwachung“ unbegründet. Denn beim hirngesteuerten Fliegen werden keine Gedanken „gelesen“.

A330/A340 Full-Flight-Simulator des Instituts für Luft- und Raumfahrt der TU Berlin: Gemeinsam mit den Kollegen in München entwickeln die Ingenieure eine Technik, um Flugzeuge nur mit der Kraft der Gedanken zu steuern.

A330/A340 Full-Flight-Simulator des Instituts für Luft- und Raumfahrt der TU Berlin: Gemeinsam mit den Kollegen in München entwickeln die Ingenieure eine Technik, um Flugzeuge nur mit der Kraft der Gedanken zu steuern.

Foto: TU Berlin

Und das funktioniert so: Der Pilot stellt sich die Bewegungen seiner Hände vor und daraufhin werden die Hirnströme gemessen, die für das Lenken zuständig sind. „Das ist eine reine Signalverarbeitung“, betonte Projektleiter Fricke. Dabei werden nur die Impulse des Gehirns erkannt, die genau für diesen Bereich zuständig sind. Ein spezielles Programm entschlüsselt die elektrischen Potenziale und wandelt sie in Steuerungsbefehle um. Und wenn der Pilot mal abgelenkt ist, etwa an seinen letzten Urlaub denkt, dann ändert das nichts an dem Kurs, weil dann andere Neuronen aktiv sind. Im Idealfall fliegt die Maschine dann weiter geradeaus.

Piloten fehlt noch die richtige Rückmeldung

An den Tests am Flugsimulator in München waren sieben Versuchspersonen beteiligt. Eine davon war selbst noch nie geflogen. Doch alle konnten durch die gedachten Kommandos den Kurs gut halten. Teilweise hätten sie damit auch eine Flugscheinprüfung bestanden, erklärt Luft- und Raumfahrtingenieur Tim Fricke, der das Projekt unter dem Namen Brainflight an der TU München leitet. „Einer der Probanden konnte acht von zehn vorgegebenen Kursen mit einer Abweichung von nur zehn Grad folgen.“

Jetzt beschäftigen sich die Forscher mit Anforderungen an das Steuerungssystem und die Flugdynamik: Normalerweise spürt der Pilot Widerstände bei der Steuerung. Er muss Kraft aufwenden, wenn das Flugzeug zu sehr belastet wird. Das alles fällt beim hirngesteuerten Fliegen weg. Deshalb muss der Pilot über einen anderen Weg eine Rückmeldung erhalten, wenn das Flugzeug beispielsweise zu stark beansprucht wird.

Die Forscher wollen ihr Projekt Ende September beim Deutschen Luft- und Raumfahrtkongress vorstellen. Doch bis Piloten ihren Job ohne einen Handschlag nur durch Gedankenkraft erledigen können, ist Geduld gefragt. Projektleiter Fricke bleibt mit seiner Prognose auf dem Boden: „Bis es überhaupt die technische Reife erlangt hat, vergehen sicher noch Jahre, Jahrzehnte.“ Und dann irgendwann wird vielleicht auch das keine Vision mehr sein: Jeder fliegt selbst.

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