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Drohnen fangen mit Drohnen: Inside eines KI-gesteuerten Interceptors eines Start-Ups

Drohnen fangen mit Drohnen: Inside eines KI-gesteuerten Interceptors eines Start-Ups

Gesponsert von Siemens.

Das Problem der billigen Drohnen hörte vor einiger Zeit auf, nur hypothetisch zu sein. Für ein paar tausend Dollar und etwas Open-Source-Software kann jeder ein Luftfahrzeug zusammenbauen, das autonom fliegt, Störsendern widersteht und eine Nutzlast trägt. Aufnahmen aus der Ukraine haben diese Fähigkeit zum Allgemeinwissen gemacht, und der Sprung vom Schlachtfeld in den zivilen Luftraum geschieht bereits.

Diesen Sprung hatten drei deutsche Master-Studenten im Sinn, als sie Daedalus Defence gründeten.

„In Europa, auf allen Weihnachtsmärkten, haben wir bereits große Absperrungen, weil es Drohungen von Terroranschlägen durch Fahrzeuge gab, die in die Menschenmenge fahren“, sagte Ferdinand Lorenz, der Produktentwicklung und Geschäftsstrategie des Unternehmens leitet. „Wir dachten an etwas Ähnliches, nur in der Luft. Orte zu schützen, an denen Menschen dicht gedrängt und potenziell verwundbar sind.“

Felix Pfeifer (L), Marius Kienzle (C) und Ferdinand Lorenz (R) gründeten Daedalus Defence im Rahmen einer Unternehmens-Challenge an ihrer Universität. (Bild: Daedalus Defence.)

Lorenz, Marius Kienzle und Felix Pfeifer schließen ihre Master-Studien ab, alle mit einem Bachelor-Abschluss in Ingenieurwesen. Pfeifer und Kienzle kennen sich seit dem Kindergarten, während Lorenz vor einigen Jahren zur Gruppe gestoßen ist. Das Unternehmen begann, wie viele Start-ups, mit einem Gespräch, das sich von allen entfernte.

„Wir setzten uns hin, redeten über Konzepte, und weil wir alle Ingenieure sind, begannen wir sofort, Ideen zu entwickeln“, sagte Lorenz. „Und wir dachten: ‚Nein, nein, das ist die beste Idee. Das ist die beste Idee.‘“

Eine kleine universitäre Unternehmens-Challenge gab der Idee einen Anlaufpunkt, und die Entwicklungsarbeit begann im Oktober 2025.

The Catch, Not the Kill

Viele Gegen-Drohnen-Konzepte enden damit, dass ein Ziel vom Himmel fällt. Daedalus Defence basiert auf der Prämisse, dass das Fallenlassen des Ziels der leichte Teil ist. Wenn dies über einem dicht besetzten Raum wie einer Arena oder einer Großstadt geschieht, kann das bloße Herabfallen eines feindlichen Ziels massive Kollateralschäden verursachen.

Der Daedalus-Abfangjäger trägt eine patentierte faltbare Netzstruktur, die im Flug ausfährt und das Ziel einwickelt. Der Abfangjäger transportiert die gefangene Drohne aus dem geschützten Gebiet, um sie außerhalb bevölkerter Bereiche zu bearbeiten. Niemand wird getroffen.

„Selbst wenn es keine Nutzlast trägt, kann herabfallendes Trümmermaterial aus hundert Metern Höhe Menschen oder kritische Infrastruktur beschädigen“, sagte Lorenz.

Das Netz löst sich nach dem Einsatz wieder ab, und der Abfangjäger fliegt weiter. Diese Wiederverwendbarkeit ist bewusst. „Wir wollen keine Einweg-Drohnen“, sagte Lorenz. „So sparen wir den Anwendern etwas Geld.“

Das erste Produkt zielt auf ein konkretes regulatorisches Segment: ein System unter 4 kg, das Drohnen bis etwa 2,5 kg einfangen kann. Größere Abfangjäger für größere Ziele stehen auf der Roadmap, aber das Team konzentriert sich darauf, die Entwicklung dieses ersten Systems zu verfeinern. Laut Lorenz reicht eine Einheit aus, um einen kleinen Standort wie einen Umspannwerk zu decken, während ein großer Flughafen zwanzig benötigen könnte.

Das System des Unternehmens protokolliert außerdem forensische Daten während der Verfolgung, nach der Theorie, dass eine gefangene Drohne und ein Flugprotokoll für einen Betreiber mehr wert sind als ein Trümmerhaufen.

Where the AI Goes and Where It Doesn’t

Daedalus Defence ist selektiv ein KI-Unternehmen, wie es viele Hardware-Start-ups heute sind.

„Unser Plan ist, die Objekterkennung und -identifikation mit KI zu machen, aber die Flugplanung sollte algorithmisch sein“, sagte Felix Pfeifer, der die Softwareseite betreut. „Also ist sie deterministisch und jedes Mal gleich.“

Er ist offen darüber, warum. Die Simulations-zu-Realitäts-Lücke in der KI-Flugsteuerung ist real, und auf eine 4-kg-Flugzeug-Plattform, die über einer Menschenmenge nach einer gelernten Policy fliegt, zu setzen, ist noch kein Risiko, das das Team eingehen will. Reinforcement-Learning für die Flugsteuerung wird als Experiment auf dem Tisch gehalten, ist aber kein Produkt.

Die Erkennung hat eigene Fehlermodi, weshalb das Kamerabild mit LiDAR- und Ultraschallsensoren abgeglichen wird und ein Mensch derzeit das Go/No-Go vor einer Aufnahme entscheidet. Nach den aktuellen europäischen Vorschriften ist ein vollständig autonomes System sowieso nicht legal, und Lorenz scheint das nicht zu stören. „Im Moment bin ich ziemlich zufrieden, dass es Vorschriften gibt und ein Mensch zuschaut und entscheidet“, sagte er. „Das Vertrauen liegt am Ende mehr auf der menschlichen Seite.“

Das Drohnenflugsystem erfordert noch einen menschlichen Piloten, aber das Team nutzt KI und algorithmische Flugdurchführung, um es immer unabhängiger vom Bediener zu machen. (Bild: Daedalus Defence.)

Marius Kienzle konzentriert sich auf das Fliegen ihres aktuellen Systems und erklärte, dass die Herausforderung der Autonomie und der Einsatz von KI davon abhängt, wo die Drohne fliegt. Eingeschränkter Luftraum erledigt einen Teil der Klassifizierung für Sie. In einer Zone, in der keine Drohne erlaubt ist, wird das Identifikationsproblem deutlich einfacher.

Die Hardware ist derzeit eine Standard-Konstruktion, mit gekauften Motoren, Flug-Controllern und Kameramodulen, die für einen Auftrag zusammengebaut werden, den kein Lager-Rahmen bietet. „Wir brauchen etwas mit deutlich mehr Leistung als kommerzielle Drohnen bieten“, sagte Lorenz. Ein typischer DJI-Klassen-Motor kann ein Flugzeug, das ein zweites Flugzeug einfängt und transportiert, nicht tragen und stabilisieren. Der Flug-Stack ist Open-Source. Das Team testete drei Designs und wechselte zum am schwierigsten zu konfigurierenden, weil die einfachen nichts zum Abstimmen lassen.

Leveraging Solid Edge CAD

Der Design-Workflow ist erfrischend unspektakulär und das, was die meisten frühen Hardware-Teams erkennen. Er beginnt auf Papier mit skizzierten Arbeitsprinzipien. Von dort aus geht es in Designcenter Solid Edge, wo Kienzle die Baugruppe modelliert, die Open-Source-Rahmen- und Motorgeometrie einbindet und Renderings erzeugt, die das Team vor Menschen zeigen kann, bevor etwas existiert. Dann geht es zum 3D-Drucker.

Drohnenmodell in Designcenter Solid Edge. (Bild: Daedalus.)

„Wir haben sofort mit dem 3D-Druck begonnen, weil wir Hardware mögen und unseren Fortschritt sehen wollen“, sagte Lorenz. „Und von da an war es immer wieder Iteration für Iteration. Solid Edge, 3D-Druck, Solid Edge, 3D-Druck. Und zwischendurch immer fliegen.“

Der Netz-Mechanismus befindet sich etwa in seiner siebten Iteration. Unterschiedliche Rahmen, unterschiedliche Netzgrößen und unterschiedliche Montageadapter haben alle denselben Loop durchlaufen.

Kienzle exportiert die STL-Geometrie mit Materialdaten in eine Open-Source-Simulationsplattform, die er selbst im Rahmen seiner Thesis gebaut hat, und schafft so eine virtuelle Umgebung zum Testen des Flugverhaltens, bevor etwas in die Luft geht.

Vorerst ist das CAD rein CAD. „Wir benutzen nur Solid Edge als CAD-Software, weil das das Einzige ist, was wir mit unserer Universitäts-Lizenz nutzen können“, sagte Kienzle. Siemens hat dem Team über sein Startup-Support-Netzwerk inzwischen eine Designcenter Solid Edge Premium-Lizenz zur Verfügung gestellt, die die Einschränkungen der Studenten-Version aufhebt, um die sie herumgearbeitet haben.

Kienzle erklärte: „Wir sind nicht so tief in Produktion oder spezieller Luftfahrt-Simulation. Deshalb haben wir nicht die Durchgängigkeit eines PDM-Systems. Im Moment geht es um Scharniere, Halterungen und gedruckte Adapter, und laut Kienzle erfüllen die Designcenter Solid Edge-Werkzeuge diese Anforderung mit Raum für Mehr.“

Das Team plant, größere und robustere Systeme zum Einfangen größerer Drohnen zu entwickeln, da ihr aktuelles System nur Einheiten unter 2,5 kg fassen kann. (Bild: Daedalus Defence.)

Die Produktionsplanung folgt derselben Logik. Das Netz ist Einweg- und kann aus kostengünstigen Materialien hergestellt werden. Die stoßbelasteten Strukturteile werden fast sicher irgendwann Werkzeug- und Spritzguss-Teile, aber welche Teile 3D-gedruckt bleiben, hängt von den Steifigkeits-Vorschriften für Flüge über Menschen ab, die es noch nicht gibt.

„Wir müssen jedes Teil anschauen und im richtigen Moment entscheiden“, sagte Lorenz.

Das nächste Jahr dreht sich um Pilot-Einsätze an realen Standorten, unter realen Bedingungen, und um das Sammeln weiterer Daten. Das Team sucht aktiv nach Partnern, die bereit sind, eine ihrer Drohnen zu hosten, und wie die meisten Start-ups werden sie auch nach Investoren suchen. „Geld bedeutet Geschwindigkeit“, sagte Lorenz. „Und in diesem Umfeld bedeutet Geschwindigkeit Geld.“

„Unser nächster großer Schritt ist, uns auf Stabilisierung und Hochgeschwindigkeits-Flugsimulationen zu konzentrieren. Das wird uns ermöglichen, unser Setup zu verifizieren und weiter zu verbessern, besonders im Hinblick auf Luftwiderstand“, fügte Kienzle hinzu. „Im Moment konzentrieren wir uns nicht darauf, neue oder verbesserte Renderings oder Animationen zu produzieren. Unsere Priorität ist, einen Punkt zu erreichen, an dem wir unseren Prototyp zuverlässig im echten Flug demonstrieren können.“

Erfahren Sie mehr über Siemens Designcenter Solid Edge für Start-ups.

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