Bedrohung aus der Luft: Warum Drohnenerkennung zum Pflichtprogramm wird

Die Zahl der Drohnen steigt weltweit rasant. Gleichzeitig werden die Systeme kleiner, schneller, autonomer und vielseitiger einsetzbar. Damit wachsen auch die Anforderungen an den Schutz kritischer Infrastruktur. Im Interview mit Mirko Geyer, Sprecher für Defense bei MHP, erläutert Stephan Kienzle, Associated Partner bei MHP, welche technologischen Entwicklungen die Drohnenerkennung prägen, welche Rolle Künstliche Intelligenz dabei spielt und wie sich Unternehmen und Behörden auf neue Bedrohungen aus der Luft vorbereiten können.

Mirko Geyer: Die Zahl der Drohnen nimmt weltweit rasant zu. Gleichzeitig werden sie kleiner, schneller und autonomer. Wie verändert das die Anforderungen an moderne Drohnenerkennung?

Stephan Kienzle: Die Anforderungen an moderne Drohnenerkennung entwickeln sich kontinuierlich weiter. Mikrodrohnen erfordern hochfrequente Radarsysteme und hochauflösende Kameras, da ihre kleinen Radarquerschnitte (RCS) ansonsten nicht zuverlässig erfasst werden können. Gleichzeitig verkürzt sich durch die hohen Geschwindigkeiten das Zeitfenster zwischen Detektion und Abwehr erheblich. Daten müssen daher in Echtzeit verarbeitet werden. Hinzu kommt, dass autonome Systeme ohne dauerhaft auswertbare Steuersignale operieren können. Klassische funkbasierte Detektion verliert dadurch an Wirksamkeit, während optische, akustische und radarbasierte Verfahren an Bedeutung gewinnen.

Mirko Geyer: KI gilt als Schlüsseltechnologie in der Drohnenerkennung. Wo schafft sie heute bereits einen echten Mehrwert und wo stößt sie noch an ihre Grenzen?

Stephan Kienzle: KI liefert heute vor allem bei der Klassifizierung und Sensorfusion einen großen Mehrwert. Störsignaturen beispielsweise von Vögeln besser herausfiltern, Drohnentypen erkennen und Daten aus Radar-, Kamera- und Funksensoren zu einem präzisen Lagebild zusammenführen. Grenzen zeigen sich bei gezielten Täuschungsversuchen, etwa durch Tarnungen oder Angriffe auf die KI selbst. Deshalb sollte KI immer Teil eines mehrschichtigen Erkennungssystems sein und nicht als alleinige Lösung betrachtet werden.

Mirko Geyer: Viele moderne Drohnen fliegen ohne aktive Funkverbindung oder nutzen alternative Navigationsmethoden – es gibt auch Technologien, die per Glasfaserkabel funktionieren. Welche Konsequenzen hat das für klassische Detektions- und Abwehrsysteme?

Stephan Kienzle: Klassische Funkscanner und GPS-Störmaßnahmen verlieren deutlich an Wirksamkeit. Drohnen, die mit Trägheitsnavigation, optischer Navigation oder sogar über Glasfaserkabel gesteuert werden, bleiben für diese Systeme weitgehend unsichtbar beziehungsweise unbeeinflusst. Die Konsequenz: Der Fokus verlagert sich auf Technologien, die das Flugobjekt physisch erfassen können, insbesondere aktive Radarsysteme sowie elektro-optische und Infrarot-Sensoren. Nur mit diesen Sensoren lässt sich auch die nächste Generation von Drohnen zuverlässig erkennen.

Mirko Geyer: Wie groß ist das Risiko, dass auch Detektionssysteme gezielt durch Hacking lahmgelegt werden können?

Stephan Kienzle: Das Risiko ist hoch, denn moderne Detektionssysteme sind komplexe und stark vernetzte IT-Systeme. Wie jede kritische Infrastruktur können sie Ziel klassischer Cyber-Angriffe werden. Angreifer könnten beispielsweise Sensordaten manipulieren, falsche Bedrohungen erzeugen oder Systeme durch Denial-of-Service-Angriffe teilweise oder vollständig außer Betrieb setzen. Hinzu kommen Risiken entlang der Lieferkette, etwa durch kompromittierte Hard- oder Softwarekomponenten. Deshalb müssen Detektionssysteme nach höchsten Sicherheitsstandards entwickelt und betrieben werden, einschließlich gehärteter Architekturen, isolierter Netzwerke und einer konsequenten Absicherung der Lieferkette.

Mirko Geyer: Reicht heute eine einzelne Sensortechnologie noch aus oder führt an einer Kombination aus Radar, RF, EO/IR-Kameras und KI kein Weg mehr vorbei?

Stephan Kienzle: Nein, eine einzelne Sensortechnologie reicht heute in der Regel nicht mehr aus. Jede Technologie hat ihre Stärken, aber auch klare Grenzen: Radar kann bei sehr tief fliegenden Objekten an seine Grenzen stoßen, Funkscanner erkennen keine autonom agierenden Drohnen und optische Systeme sind stark von den Witterungsbedingungen abhängig. Deshalb gilt die intelligente Kombination verschiedener Sensoren als Stand der Technik. Durch die Zusammenführung von Radar-, Funk-, elektro-optischen und Infrarotdaten sowie deren Auswertung mittels KI entsteht ein deutlich vollständigeres Lagebild. Gleichzeitig muss jede Schutzlösung an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Während kritische Infrastrukturen häufig einen Rund-um-die-Uhr-Schutz benötigen, können bei zeitlich begrenzten Veranstaltungen gezielt die Fähigkeiten eingesetzt werden, die für das jeweilige Risikoszenario tatsächlich erforderlich sind.

Mirko Geyer: Wie erkennt man zuverlässig den Unterschied zwischen einer harmlosen Hobbydrohne und einer tatsächlichen Bedrohung, ohne Fehlalarme zu produzieren?

Stephan Kienzle: Die zuverlässige Unterscheidung zwischen einer Hobbydrohne und einer tatsächlichen Bedrohung gelingt nur durch die Kombination mehrerer Bewertungsfaktoren. Moderne Systeme analysieren das Flugverhalten und Erkennen beispielsweise, ob eine Drohne gezielt auf sensible Bereiche zusteuert oder sich auffällig verhält. Ergänzend können hochauflösende Kameras prüfen, ob die Drohne eine harmlose Kamera oder eine potenziell gefährliche Nutzlast trägt. Zusätzlich hilft die in vielen Betriebskategorien bereits verpflichtende Remote ID, legale und kooperative Drohnen zu identifizieren. Fehlt eine solche Kennung in einem sensiblen Bereich oder einer Flugverbotszone, erhöht sich die Risikobewertung deutlich. So lassen sich Fehlalarme reduzieren und gleichzeitig reale Bedrohungen schneller erkennen.

Mirko Geyer: Drohnen werden zunehmend mit KI ausgestattet. Entsteht hier ein Wettlauf zwischen KI auf Angreifer- und Verteidigerseite?

Stephan Kienzle: Ja, wir erleben hier einen technologischen Wettlauf zwischen Angreifer- und Verteidigerseite. KI ermöglicht es Drohnen zunehmend, autonom zu navigieren, Hindernissen auszuweichen oder ihre Flugrouten gezielt an Abwehrmaßnahmen anzupassen. Gleichzeitig setzen Verteidiger KI ein, um solche Verhaltensmuster in Echtzeit zu erkennen, Flugbahnen vorherzusagen und die passende Gegenmaßnahme auszuwählen. Neu ist dieses Prinzip allerdings nicht: Einen ähnlichen Wettlauf beobachten wir seit Jahren bereits im Cyber-Security-Umfeld, wo Angriffs- und Verteidigungsmethoden kontinuierlich durch den Einsatz von KI weiterentwickelt werden.

Mirko Geyer: Schwarmangriffe gelten als eines der schwierigsten Szenarien. Sind heutige Systeme darauf vorbereitet oder besteht hier noch erheblicher Entwicklungsbedarf?

Stephan Kienzle: Schwarmangriffe zählen zu den anspruchsvollsten Szenarien in der Drohnenabwehr. Viele der heute verfügbaren zivilen Systeme sind primär auf einzelne Drohnen oder kleinere Gruppen ausgelegt. Treffen jedoch zahlreiche Objekte gleichzeitig auf ein Schutzsystem, stoßen sowohl Sensoren als auch menschliche Operatoren schnell an ihre Grenzen. Deshalb besteht hier weiterhin erheblicher Entwicklungsbedarf. Große Hoffnungen liegen auf KI-gestützten Ansätzen, die Bedrohungen automatisch priorisieren und Abwehrmaßnahmen koordinieren. Parallel wird an neuen Technologien geforscht, um auch große Drohnenschwärme künftig effektiv erkennen und geeigneten Reaktionsmaßnahmen einleiten zu können. 

Mirko Geyer: Welche Lehren aus aktuellen Konflikten, etwa in der Ukraine oder im Nahen Osten, fließen heute bereits in zivile Drohnenerkennungssysteme ein?

Stephan Kienzle: Die aktuellen Konflikte zeigen, wie schnell sich die Drohnentechnologie weiterentwickelt und welche Anforderungen daraus für zivile Schutzsysteme entstehen. Besonders deutlich wird dies bei kostengünstigen, aber hochwirksamen Drohnen, die schnell, niedrig und schwer erkennbar operieren. Gleichzeitig wechseln moderne Systeme ihre Funkfrequenzen dynamisch, weshalb Detektionslösungen immer flexibler und softwaregesteuerter werden müssen. Eine weitere Lehre ist, dass kritische Infrastrukturen von militärischen Schutzkonzepten lernen können: Statt auf einzelne Sensoren zu setzen, gewinnen mehrschichtige Sicherheitsansätze mit verschiedenen Sensoren und überlappenden Schutzzonen zunehmend an Bedeutung.

Mirko Geyer: Welche Rolle spielt Drohnenerkennung künftig beim Schutz kritischer Infrastruktur? Wird sie ähnlich selbstverständlich wie Videoüberwachung oder Zutrittskontrolle?

Stephan Kienzle: Ich bin überzeugt, dass Drohnenerkennung in den kommenden Jahren zu einem festen Bestandteil moderner Sicherheitskonzepte wird. Die Bedrohung aus der Luft schließt eine Lücke, die am Boden durch Zäune, Videoüberwachung oder Zutrittskontrollen bereits weitgehend adressiert ist. Besonders bei kritischen Infrastrukturen wird die Fähigkeit, Drohnen frühzeitig zu erkennen und einzuordnen, zunehmend zur Grundvoraussetzung für einen wirksamen Schutz. Gleichzeitig werden Drohnenerkennungssysteme nicht isoliert betrieben, sondern immer stärker in bestehende Sicherheits- und Leitstandslösungen integriert. So entsteht ein gemeinsames Lagebild, das Sicherheitsverantwortlichen eine schnellere und fundiertere Reaktion auf potenzielle Bedrohungen ermöglicht.

Mirko Geyer: Welche technologischen Entwicklungen werden die Drohnenerkennung in den nächsten fünf Jahren am stärksten verändern?

Stephan Kienzle: Die Drohnenerkennung wird in den kommenden Jahren vor allem durch drei Entwicklungen geprägt werden: Erstens wird KI zunehmend direkt auf Sensoren eingesetzt, sodass Daten nahezu in Echtzeit verarbeitet und Bedrohungen schneller erkannt werden können. Zweitens dürfte mit dem Ausbau von U-Space-Konzepten, also einen geografisch abgegrenzten Bereich des unteren Luftraums, in dem ein digitales Verkehrsmanagementsystem zum Einsatz kommt, ein immer umfassenderes Lagebild des regulären Drohnenverkehrs entstehen. In Verbindung mit bestehenden Detektionssystemen lässt sich dadurch schneller erkennen, welche Drohnen autorisiert sind und welche nicht identifiziert werden können oder unerlaubt operieren. Drittens wachsen Detektions- und Abwehrsysteme immer stärker zusammen. Künftige Lösungen werden Bedrohungen nicht nur erkennen, sondern auch automatisiert geeignete Reaktionen vorbereiten oder einleiten. Das Ziel ist ein durchgängiger, schneller und möglichst autonomer Schutz kritischer Bereiche.

Mirko Geyer: Wenn ein Betreiber kritischer Infrastruktur heute mit einer einzigen Investitionsentscheidung den Grundstein für einen besseren Schutz vor Drohnen legen müsste – welche technologische Basis würdest du empfehlen und warum?

Stephan Kienzle: Ich würde ein offenes, modulares Leitsystem in Kombination mit einem KI-gestützten 3D-Primärradar empfehlen. Der Grund ist einfach: Radar erfasst Drohnen physisch und unabhängig davon, ob sie autonom, per Glasfaser oder ohne GPS-Verbindung fliegen. Gleichzeitig stellt eine offene Software-Plattform sicher, dass zukünftige Technologien wie Kameras, Funkscanner oder Abwehrsysteme flexibel integriert werden können, ohne das gesamte System neu aufbauen zu müssen. Das wäre noch kein vollständiges Schutzsystem, aber eine belastbare und zukunftssichere Basis, die sowohl aktuelle als auch künftige Bedrohungen adressiert.