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Wann werden unsere Flugzeuge von Robotern gesteuert?

Während die Boulevardmedien jedes noch so irrelevante Detail der Germanwings-Tragödie diskutieren, wird die für die Zukunft der Luftfahrt entscheidende Frage bisher weitgehend ausgeblendet:
27.3.15
​Bild: Sebastian Mortier; ​FlickR | ​CC BY-SA 2.0

Das Germanwings-Unglück in den französischen Alpen, bei dem der Co-Pilot laut Angaben der Marseiller Ermittler das Flugzeug absichtlich gegen eine Felswand gesteuert haben soll, wirft weiterhin unzählige ungeklärte Fragen auf.

Während zahllose Medien trotz der eher dünnen Faktenlage versuchen, alle Details des Falls aus technischer, ethischer, psychologischer oder einfach nur voyeuristischer Sicht zu beleuchten, weist das tragische Unglück auch auf eine weitere allgemeinere und für die Zukunft der Luftfahrt entscheidende Debatte hin: Warum lassen wir unsere Passagiermaschinen eigentlich noch immer von Menschen und nicht von Robotern steuern?

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Moderne Flugzeuge sind bereits heute hochautomatisierte Systeme, so dass mit der neuesten Technik (über die der abgestürzte Airbus A320 jedoch noch nicht verfügte) sogar die Flugkontrolle vom Boden aus in den Autopilot eingreifen oder die Steuerung des Flugzeugs übernehmen kann.

Tatsächlich beschäftigen sich Piloten während eines Flugs nur für eine relativ kurze Zeit mit ihren Instrumenten, den Rest übernimmt die Automatisierung. In einer aktuellen Studie der Duke University interviewte die Wissenschaftlerin Missy Cummings elf Piloten, die sowohl auf Boeing- als auch auf Airbus-Flügen eingesetzt werden. Alle gaben an, dass sie die Steuerungssysteme im Cockpit während eines Flugs  tatsächlich kaum berühren. (Die gesamte Studie befindet sich am Ende des Artikels.)

„Piloten, die eine Boeing 777 fliegen, bestätigten, dass sie während eines typischen Flugs die Kontrollsysteme insgesamt nur sieben Minuten benutzen", schreibt Missy Cummings, die als ehemalige Armeepilotin unbemannte Systeme am ​Humans and Autonomy Lab der Duke University und dem ​Humans and Automation Lab des MITs erforscht. „Die Airbus Piloten erklärten, dass sie ihr Flugzeug sogar nur die Hälfte dieser Zeit 'fliegen'."

Ist es nur noch eine Frage der Zeit bis der Pilot im traditionellen Sinne ausgedient hat?

Für Cummings ist es nur noch eine Frage der Zeit, bis wir in einer Epoche leben, in der es Piloten im traditionellen Sinne nicht mehr gibt. Sie erlebte schon wie die Kampfpiloten im militärischen Bereich ihre Jobs an Drohnen verloren und erwartet eine ähnliche Entwicklung auch für die kommerzielle Luftfahrt. Es beunruhigt sie, dass die meisten kommerziellen Flugzeuge auch heute schon mehr oder weniger Drohnen sind.

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„In diesen drei Minuten, in denen die Airbus-Piloten die Maschine tatsächlich selbst steuern, müssen sie die Maschine nicht wirklich fliegen. Letztlich sind das nur Standardabläufe während des Starts", erklärte sie.

Die These, dass moderne Piloten letztlich nur noch bedingt aktiv zum Flug beitragen und ihre Rolle immer unwichtiger werden könnte, ist innerhalb der Luftfahrtindustrie selbstverständlich nicht besonders populär.

Luftfahrtpuristen erinnern gerne an die außergewöhnliche Leistung von Sully Sullenberger als Beispiel dafür, dass automatische Systeme nicht jede Situation meistern können. Sullenberger landete eine Maschine der US Airways in höchster Not unmittelbar nach dem Start erfolgreich im Hudson River.

Sullenbergers Heldentat wird, ebenso wie andere Piloten und Co-Piloten, die im Angesicht einer Katastrophe die Kontrolle übernahmen, oft als Beleg dafür angeführt, dass Piloten im Cockpit noch immer nicht vollkommen ersetzbar sind.

Auf der anderen Seite gibt es immer wieder Fälle wie 9/11, den ​EgyptAir-Flug 990 von 1999 und die aktuelle Germanwings-Katastrophe, in denen der Pilot, Terroristen oder andere Personen, die die Maschinen steuern, selbst zur größten Gefahr für die Sicherheit werden.

„Die Steuerung könnte vom Boden aus erfolgen."

In der Diskussion um automatisierte Flugsysteme muss die Antwort nicht zwangsläufig ein „Entweder… oder…" lauten. Auch ein vollständig von einem Autopiloten gesteuertes Flugzeug hat ein Restrisiko abzustürzen, und die vollständige Kontrolle während des gesamten Fluges den Piloten zu überlassen, bedeutet ebenso wenig eine absolute Sicherheit.

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Deshalb forschen Cummings und ihre Kollegen an einem System, bei dem sich im Cockpit ein Pilot befindet, der mit einem Roboter zusammenarbeitet—oder auch einer Gruppe von Menschen—die sich in einer Bodenstation mit Steuerungszugriff befinden. Zum einen würde das den Fluggesellschaften finanziell entgegenkommen (da ein Autopilot ja kein Gehalt einfordert), zum anderen könnte dieses Verfahren Unglücke wie die Germanwings-Tragödie verhindern.

„Mit ein paar kleineren Anpassungen könnte der Airbus per Fernsteuerung geflogen werden", erläutert Cummings. „Die Maschine wird dann von einem System namens fly-by-wire gesteuert, in dem die Piloten dem Flugzeug mit Nullen und Einsen erklären, was zu tun ist. Diese Kommandos könnten jedoch auch von einer Kontrollstation auf dem Boden kommen."

Ein Flugzeug vom Boden aus zu steuern (oder in einem Notfall die Kontrolle zu übernehmen), wirft eine Menge neuer Fragen auf— ​vor allem in Bezug auf die Gefahren des Hackings.

Allerdings werden im militärischen Bereich schon heute tagtäglich derartige Drohnensysteme auf Basis verschlüsselter Kommunikation betrieben. Es gibt also Vorlagen, wie eine verlässliche und sichere Technologie entwickelt werden könnte. Sollte die Verbindung zum Flugzeug einmal abbrechen, könnte zur Not auch der Bordcomputer das Flugzeug automatisch landen. Ein Manöver, welches das Militär bereits mit der ​Global Hawk-Drohne vollführt.

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Boeing hat sich bereits entsprechende Verfahren patentieren lassen. Das Unternehmen entwickelte ein  ​„unterbrechungsfreies Autopilotsystem", das die Maschine vom Boden aus übernehmen könnte. Das Unternehmen wollte mir zwar keine Auskunft darüber geben, ob die Technologie bereits in den Flugzeugen installiert wurde, doch Cummings vermutet, dass dies wahrscheinlich noch nicht geschehen sei, da ein solches System zuerst von der US-Luftfahrtbehörde genehmigt werden müsse.

Cummings glaubt nicht, dass es jemals Flugzeuge geben wird, die vollständig auf Piloten verzichten—nicht weil es technisch nicht möglich wäre, sondern weil sich irgendjemand um die Passagiere und die Sitzordnung kümmern müsse. Es gibt auch Überlegungen, dass diese Aufgaben von einem Flugassistenten erfüllt werden könnte, der gleichzeitig weiß, wie ein Flugzeug gesteuert wird. Bis tatsächlich ein humanoider Roboter die Steuerung eines Flugzeugs übernehmen kann und darf, sieht Cummings in ihrem Mischkonzept das wahrscheinlichere Szenario als ein Flugzeug ganz ohne Piloten.

„Ich denke, dass es Frachtflugzeuge ohne Piloten geben wird, zum Beispiel für UPS oder DHL", sagte sie. „In einem Passagierflugzeug wird noch immer ein Supervisor nötig sein, den Rest kann das Bodenpersonal übernehmen."

Bei ihrer Studie stellte Cummings ihren elf Testpiloten auch ihre Idee vor, die Arbeit des Co-Piloten von einer automatisierten Bodenstelle übernehmen zu lassen. Ihre Bedenken bezogen sich dabei jedoch nicht auf die Sicherheit, sondern viel mehr auf die Frage , mit wem sie sich während der gesamten Flugzeit unterhalten sollten.

„In so ziemlich allen Fällen folgte auf die erste ablehnende Reaktion gleich die Frage 'Kann ich dann Filme gucken?' oder 'Kann ich dann ein Buch lesen?'", fügte sie hinzu. „Solange sie sich irgendwie beschäftigen konnten und verschiedenen Aktivitäten nachgehen, hatten die Piloten überhaupt keine Bedenken, auf ihren Co-Piloten verzichten zu müssen."

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