Sensor macht das Landen sicher 05.04.2013, 08:15 Uhr

Schluss mit Blindflügen von Hubschraubern

Mit einem Gerät, das selbst in dichtestem Nebel oder im Schneesturm den Abstand zum Boden präzise misst, wäre kürzlich der Polizeihubschrauber bei einer Übung in Berlin nicht abgestürzt. Entwickelt wurde der neue Sensor von Fraunhofer-Forschern.

Während einer Übung der Bundespolizei auf dem S-Bahnhof Olympiastadion kam es während der Landung zweier Hubschrauber zu einer Kollision.

Während einer Übung der Bundespolizei auf dem S-Bahnhof Olympiastadion kam es während der Landung zweier Hubschrauber zu einer Kollision.

Foto: dpa/Soeren Stache

Vor rund zwei Wochen stürzte in Berlin ein Polizeihubschrauber ab. Der Pilot wurde getötet, es gab zudem mehrere Verletzte. Schuld an dem Unglück waren miserable Sichtverhältnisse.

Mit einem Sensor, den Wissenschaftler der Fraunhofer-Institute für Angewandte Festkörperphysik in Freiburg und für Hochfrequenzphysik und Radartechnik in Wachtberg bei Bonn entwickelt haben, hätte der Pilot den Abstand zum Boden genauso gut „sehen“ können wie bei strahlendem Sommerwetter.

Das Gerät nutzt elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge im Millimeterbereich.  Diese durchdringen Staub, Nebel und selbst das dichteste Schneegestöber, wie es am Unglückstag herrschte. Gemessen werden der Abstand zum Boden, zu Hindernissen oberhalb des Hubschraubers und die seitliche Ablenkung durch Wind.

Tödliche Orientierungslosigkeit

All diese Daten fehlten dem verunglückten Piloten. Dass unmittelbar vor ihm ein weiterer Hubschrauber gelandet war, hatte die Lage noch verschlimmert, weil dessen Rotor zusätzlich Schnee aufwirbelte. In einer solchen Hexenküche hat ein Pilot keinen optischen Bezugspunkt mehr.

Das 94-GHz-Radarmodul wird künftig die Landung von Hubschraubern erleichtern.

Das 94-GHz-Radarmodul wird künftig die Landung von Hubschraubern erleichtern.

Foto: Fraunhofer IAF

Er spürt keine seitliche Drift und kann bei einer bevorstehenden Landung den Abstand zum Boden nicht mehr abschätzen. Genau diese Orientierungslosigkeit löste das Unglück aus.

Die von den Fraunhofer-Forschern genutzten Millimeterwellen haben eine Frequenz von 94 Gigahertz, gehören also zum weiten Bereich der Radarwellen. Außer Staub und Nebel durchdringen sie Kunststoffe, Holz, Kleidung und viele andere nicht-metallische Werkstoffe.

Die Wissenschaftler verpassten dem Gerät mit sechs Gigahertz eine besonders große Bandbreite. Beide Maßnahmen zusammen sorgen für eine extrem gute Auflösung.

Der Abstand des Hubschraubers zum Boden wird auf wenige Millimeter genau angezeigt.

Siliziumbauteile sind zu langsam

Um derartige Leistungen zu erbringen sind extrem schnelle Transistoren und Schaltkreise nötig. Die gängige Siliziumtechnik kommt da nicht mit. Deshalb setzen die Wissenschaftler Bauteile aus so genannten III-V-Halbleitern ein, wie sie auch in der Mobilfunktechnik genutzt werden. Sie heißen so, weil sie zur dritten und fünften Gruppe des Periodensystems gehören. Dazu zählen unter anderem Indium, Gallium, Arsen und Phosphor. Halbleiter, die auf Basis dieser Materialien hergestellt werden, sind nicht nur extrem schnell, sondern auch sparsam im Stromverbrauch. Einziger Nachteil: Sie sind erheblich teurer als Siliziumbauteile.

Die Fraunhofer-Gesellschaft stellt den Prototypen des Sensors auf der Hannover Messe vor, die am 8. April beginnt.

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