HAPS in Aktion: Anwendungsfälle aus der Praxis und strategische Auswirkungen

1. HAPS in der Konnektivitätslandschaft

Im Telekommunikationssektor entwickeln sich HAPS zu einer dritten Schicht zwischen Satelliten und terrestrischen Türmen und ermöglichen die Integration nicht-terrestrischer Netzwerke (NTN) ohne die Latenz von weltraumgestützten Systemen.

• Überbrückung der ländlichen Lücke: In Ländern mit geringer Bevölkerungsdichte oder schwierigem Gelände kann HAPS eine 4G/5G-Abdeckung ohne die Kapitalkosten für Glasfaser-Backhaul oder Hunderte von Basisstationen bereitstellen.

• Maritime Abdeckung: Fischereiflotten, Kreuzfahrtschiffe und Offshore-Energieanlagen können über Hochdurchsatzverbindungen direkt zu Standardhandgeräten in Verbindung bleiben.

• Ereignisbasierte Bereitstellung: Ein einzelnes HAPS könnte die Mobilfunkabdeckung für ein Festival oder eine Sportveranstaltung gewährleisten, ohne dass temporäre Masten errichtet werden müssen.

Fallbeispiel: SoftBanks HAPSMobile hat erfolgreiche Tests durchgeführt, bei denen LTE- und 5G-Signale über Hunderte von Kilometern übertragen wurden. Damit wurde demonstriert, wie vorhandene Mobiltelefone ohne Hardwareänderungen eine Verbindung zu einer stratosphärischen Basisstation herstellen können.

2. Verteidigungs- und Sicherheitsanwendungen

Für Verteidigungsbehörden erfüllen HAPS eine dauerhafte ISR- Rolle, für die traditionell entweder teure Satelliten oder treibstoffhungrige bemannte Flugzeuge erforderlich waren.

• Überwachung: Elektrooptische/infrarote Nutzlasten können große Gebiete wochenlang rund um die Uhr überwachen.

• Kommunikationsrelais: Dient als luftgestützter Repeater für Streitkräfte, die außerhalb der Sichtlinie operieren.

• Maritimes Lagebewusstsein: Verfolgung von Schiffen in Engpässen oder ausschließlichen Wirtschaftszonen.

• Elektronische Aufklärung (ELINT): Überwachung der HF-Emissionen über weite Gebiete, ohne die geopolitischen Empfindlichkeiten eines Weltraumüberflugs zu provozieren.

RAF-Zephyr-Programm: Das britische Verteidigungsministerium testet in Zusammenarbeit mit Airbus Zephyr als dauerhafte Überwachungs- und Kommunikationsplattform. Bei einem Test im Jahr 2022 blieb Zephyr 64 Tage in der Luft , bevor er landete. Damit stellte er Ausdauerrekorde auf und bewies seine Eignung für mehrmonatige Einsätze.

3. Katastrophenhilfe und Notfallmaßnahmen

Wenn terrestrische Netzwerke ausfallen – sei es aufgrund von Hurrikanen, Erdbeben oder Konflikten – kann HAPS die Konnektivität innerhalb von Stunden wiederherstellen.

• Wiederherstellung der Kommunikation: Bereitstellung eines 4G/5G-Overlays für Rettungsdienste und betroffene Bevölkerung.

• Bilder zur Lageerfassung: Bereitstellung von Luftbildern in Echtzeit zur Schadensbewertung und Planung von Hilfsmaßnahmen.

• Autarke Stromversorgung: Durch den Solarbetrieb ist man nicht mehr von der örtlichen Brennstoff- oder Netzverfügbarkeit abhängig.

Fallbeispiel: Während Googles Projekt Loon seinen Betrieb einstellte, bewiesen seine Einsätze in Puerto Rico nach dem Hurrikan Maria die Machbarkeit der Wiederherstellung der Kommunikation in großen Höhen – eine Technologie, die jetzt auf HAPS-Plattformen mit Starrflügelflugzeugen migriert.

4. Umwelt- und Klimaüberwachung

HAPS bietet etwas Einzigartiges in der Umweltwissenschaft: dauerhafte, lokalisierte Erfassung mit einer höheren Auflösung als Satelliten und einer längeren Reichweite als Drohnen.

Zu den Anwendungen gehören:

• Messung der Treibhausgasemissionen in Industriegebieten.

• Verfolgung von Abholzung und illegalem Holzeinschlag nahezu in Echtzeit.

• Überwachung des Gletscherrückgangs, der Stabilität des Schelfeises und des Schmelzens des polaren Eises.

• Präzisionsüberwachung in der Landwirtschaft – Erkennen von Pflanzenstress und Optimieren der Bewässerung.

Da HAPS tage- oder wochenlang über derselben Region schweben können, können sie Zeitreihendaten erfassen , die für die Klimamodellierung und politische Entscheidungsfindung von entscheidender Bedeutung sind.

5. Industrielle und kommerzielle Anwendungen

Neben der Telekommunikation und der Regierung nutzen auch kommerzielle Sektoren HAPS für:

• Bergbau: Fernüberwachung von Anlagen, Sicherheitsüberwachung und Kommunikation für das Personal vor Ort.

• Öl und Gas: Konnektivität von Offshore-Plattformen, Inspektionsbilder und Überwachung von Öl- und Gaslecks.

• Logistik: Echtzeitverfolgung von Waren in entfernten Lieferketten.

• Versicherung: Schnelle Schadensermittlung nach Naturkatastrophen.

Der Vorteil liegt in jedem Fall darin, dass man die Abdeckung als Dienstleistung mieten kann , anstatt in eine feste Infrastruktur zu investieren.

6. Lehren aus frühen Einsätzen

Aus den aktuellen Programmen weltweit lassen sich mehrere strategische Lehren ziehen:

1. Die Ausdauer der Plattform ist das entscheidende Unterscheidungsmerkmal – mehr als die Nutzlastgröße ist es die Fähigkeit, wochenlang auf Station zu bleiben, die den ROI bestimmt.

2. Die Interoperabilität mit terrestrischen Geräten beschleunigt die Akzeptanz – Plattformen, die kein spezielles Mobilteil oder keinen speziellen Empfänger erfordern, finden schneller Anklang auf dem Markt.

3. Öffentlich-private Partnerschaften funktionieren am besten – nationale Regulierungsbehörden für Telekommunikation, Verteidigungsministerien und Branchenanbieter müssen sich auf Frequenzen, Luftraum und Betriebsdoktrin einigen.

4. Der Schlüssel liegt in der Planung der Widerstandsfähigkeit – HAPS sind anfällig für stratosphärisches Wetter, daher sind Redundanz in der Flotte und die Fähigkeit zur schnellen Umverteilung unerlässlich.

7. Das „Na und“ für Entscheider

Die Schlussfolgerung für Vorstandsetagen und Regierungsausschüsse ist klar: HAPS ersetzen keine Satelliten oder Türme – sie fügen eine strategische, flexible dritte Ebene hinzu.

Der Business Case ist am stärksten in:

• Geografisch anspruchsvolle Märkte (Bergländer, Inseln).

• Hochwertige Überwachungszonen (Grenzen, AWZ, kritische Infrastruktur).

• Märkte für schnelle Reaktion (Katastrophenhilfe, vorübergehende Ereignisse, Kapazitätsspitzen).

Das Ignorieren von HAPS bedeutet, einen sich abzeichnenden Wettbewerbsvorteil sowohl bei der Differenzierung von Telekommunikationsdiensten als auch bei nationalen Resilienzstrategien zu verpassen.

„Die Stratosphäre ist nicht mehr leer – sie füllt sich mit Plattformen, die Ihr Geschäftsmodell verändern können.“