Die Drohne als Wegweiser

(PresseBox) - In jüngster Vergangenheit haben Drohnen vor allem als Waffen im Kriegseinsatz Schlagzeilen gemacht. Dabei können sie auch für friedliche Zwecke eingesetzt werden und unter Umständen sogar Leben retten. Alena Otto, Professorin für Operation & Technology am TUM Campus Heilbronn, hat mit ihrem Forschungsteam den optimalen Einsatz von Drohnen bei Naturkatastrophen untersucht. Wenige Minuten können hierbei über Leben und Tod entscheiden.

Auf lange Trockenphasen folgen Starkregen, immer mehr Stürme fegen über Landschaften hinweg und hinterlassen eine Spur der Zerstörung. Der Klimawandel verändert die Natur nachhaltig und führt zu extremen Wetterlagen, die nur schwer zu bewältigen sind. In der Folge sind Straßen und Wege teilweise blockiert oder unpassierbar. Hilfslieferungen per Lastwagen erreichen ihr Ziel dadurch verspätet oder gar nicht. Abhilfe kann hier der richtige Einsatz von Drohnen schaffen.

Das Problem des Handlungsreisenden

Alena Otto berechnete in einer Simulation drei Varianten des „Traveling Salesman Problems with Drone Integration“ (TSP-DI). Bei dem „Problem des Handlungsreisenden“ handelt es sich um eine Konstellation aus den Forschungsbereichen Operations und Informatik. Das Ziel besteht darin, dass jede Reisestation des „Handlungsreisenden“ nur einmal angefahren und die Fahrt dadurch effektiv, schnell und günstig wird. Neben dem klassischen Logistikbereich wird diese Methode auch beim Design von Mikrochips angewendet. 

Otto und ihr Team widmeten sich dieser Aufgabe im Rahmen der Optimierung von Hilfslieferungen in Krisengebieten. In der ersten, optimistischsten Variante werden Lkw und Drohne sofort losgeschickt – in der Hoffnung, dass alle Wege frei sind. Stoßen die Transporte auf ein Hindernis, wird spontan neu entschieden, wie es weitergeht - es findet also eine Re-Optimierung statt. In der zweiten, konservativen Variante erfolgen alle Lieferungen ausschließlich mit Drohnen, deren Kapazität natürlich begrenzt ist. Sie kommen sicher zum Ziel, aber haben begrenzte Kapazitäten für Lebensmittel oder Arznei. In der dritten Variante fungiert die Drohne zunächst als Späher, um die ideale Route zu ermitteln, bevor der Lkw seine Hilfsmission startet.



Gemeinsam Schneller zum Ziel

Das Ergebnis: Mit der dritten Variante wurde das beste Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit erzielt. Der anfängliche zusätzliche Zeitaufwand gleicht sich durch die Wahl des optimalen Weges wieder aus. Die Simulation zeigt, dass sich die Vorarbeit am Ende auszahlt und bietet wichtigen Input für Hilfsorganisationen, die in Krisenregionen im Einsatz sind. Hybride Strategien scheinen in diesem Fall Trumpf zu sein.

In der September-Ausgabe setzte das renommierte IISE-Journal (Institute of Industrial and Systems Engineers) noch einmal ein besonderes Highlight auf die Forschungsergebnisse. An dem dazugehörigen Paper „On delivery policies for a truck-and-drone tandem in disaster relief” arbeitete Alena Otto mit ihren Kolleginnen und Kollegen Bruce Golden, Catherine Lorenz, Yuchen Luo, Erwin Pesch und Luis Aurelio Rocha.

Weitere Infos zu dieser Pressemeldung:
Unternehmensinformation / Kurzprofil:
Bereitgestellt von Benutzer: PresseBox
Datum: 03.11.2025 - 08:10 Uhr
Sprache: Deutsch
News-ID 2208841
Anzahl Zeichen: 3333

Kontakt-Informationen:
Ansprechpartner: Kerstin Besemer
Stadt:

Heilbronn

Telefon: +49 (7131) 26418-501

Kategorie:

Bildung & Beruf

Diese Pressemitteilung wurde bisher 210 mal aufgerufen.

Ein Hub für die Zukunft der KI ...
Das Global Technology Forum (GTF) der Technischen Universität München (TUM) am Campus Heilbronn hat sich als Plattform für internationalen wissenschaftlichen Austausch etabliert. Auch in diesem Jahr reisten zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Exzellenzuniversitäten aus aller

Frische Ideen für reale Herausforderungen ...
210 Masterstudierende aus 55 Studienfächern in 50 Teams erhielten Ende April bei der Projektwoche „1.000+“ der Technischen Universität München (TUM) Einblicke in die Unternehmenspraxis. Die Teams von allen Schools und Standorten der TUM – darunter dem TUM Campus Heilbronn – stellten sich

Optimistisch in einer sich schnell wandelnden Welt ...
Tsz Ching (Jessica) Chan absolviert seit Herbst 2025 den Masterstudiengang Management and Digital Technologies am TUM Campus Heilbronn. Seit diesem Zeitpunkt ist sie auch Deutschlandstipendiatin für den Förderzeitraum 2025/26. Die 24-Jährige freut sich sehr über diese Würdigung. „Oh wow, so e

Weitere Mitteilungen von Die TUM Campus Heilbronn gGmbH

Weniger Kaffees, mehr Kandidaten: Wie Pesbe mit cleveren E-Books das LKW-Fahrer-Recruiting revolutioniert ...
Hamburg im November 2025 - Die Fahrerschaft altert - ein signifikanter Teil der Berufskraftfahrer fällt in die Altersgruppe 50+. Nachwuchsfahrende bleiben rar. Daraus folgt eine einfache Erkenntnis: LKW Fahrer finden ist kein reines Marketingproblem, es ist ein Strukturproblem. Wer diesen Wandel ni

Stressbewältigung leicht gemacht: Strategien für den Alltag ...
Stress ist unter Studierenden weit verbreitet und wird dadurch zunehmend zu einem ernstzunehmenden Problem. Die aktuelle Forschung zeigt, dass 25,3 % der deutschen Studierenden unter starkem Stress leiden und 93 % mindestens mit einen Stressbereich in ihrem Leben konfrontiert sind (Heumann et al., 2

SKZ stärkt Kompetenz in Spritzgießen und Additiver Fertigung ...
Seit Juli 2025 verantwortet Dr. Alexander Vyhnal am Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg den Bereich „Spritzgießen und Additive Fertigung“ für Forschung und Bildung. Der erfahrene Chemiker und ausgewiesene Experte bringt mehr als 20 Jahre Führungserfahrung in Forschung und Entwicklung der Kons

Berufsperspektive Generalistische Pflegeausbildung: Hamburg sucht Pflegepädagog*innen ...
Die generalistische Pflegeausbildung braucht Verstärkung: Ein anerkannter freier Schulträger in Hamburg erweitert sein Kollegium und sucht Lehrkräfte/Dozent*innen aus Pflegepädagogik / Medizinpädagogik. Gesucht werden Lehrkräfte im Bereich Pflege, die Lernfelder kompetenzorientiert gestalten,