Robert Fraefel – Der Überflieger

19. Juni 2019
2/2019

Robert Fraefel hat ein Faible für Pionierprojekte: Der Maschinenbauingenieur machte die Solar Impulse flugtauglich. Nun entwickelt er für die Flugsicherungsgesellschaft Skyguide die erste Plattform für das Management von Drohnenflügen.

«Caution», warnt ein gelbes Plakat an der Eingangstüre, «drones may be operating in this area». Ein kleiner Scherz: Drohnen gibt es hier weit und breit keine – sie surren nur in den Köpfen der Beschäftigten. Hinter der Türe verbirgt sich ein harmloses Grossraumbüro mit sechs leeren Arbeitsplätzen, einem Sitzungstisch und einer Tafel mit einem Zeitplan. Eine knallgelbe Wand und ein quietschrotes Sofa setzen die einzigen Akzente. So sieht er aus, der Projektraum U-Space für das unbemannte Luftverkehrsmanagement: unspektakulär – und weitgehend unbemannt.
Seine Leidenschaft für die Fliegerei entdeckte er bereits, als er zwölf Jahre alt war: Heute baut der ZHAW-Absolvent Robert Fraefel den weltweit modernsten Verkehrsmanagementdienst für Drohnen auf.

«Mach mal!»

Ursprünglich wollte Robert Fraefel den Raum als Arbeitsort für sein Team nutzen, als er im Herbst 2017 die neu geschaffene Stelle als Chef des Swiss U-Space antrat. Aber bis heute finden dort lediglich Meetings und Koordinationssitzungen statt. Alle Mitglieder des U-Space-Teams haben im Gebäude der Flugsicherungsgesellschaft Skyguide in Dübendorf verstreute Arbeitsplätze, wie das so ist in einer Matrixorganisation, wo jeder mehrere Zuständigkeiten hat. Entsprechend rollend ist die Planung. Erst kürzlich habe er seinen Stellenbeschrieb selber formuliert, sagt Robert Fraefel schmunzelnd, der Job lasse sich auf einen einfachen Nenner bringen: «Mach mal!».

«Mit dem U-Space betraten wir einen luftleeren Raum. Wir mussten zuerst schauen, wie wir am besten vorgehen»

Den 44-Jährigen bringt es nicht aus der Fassung, wenn er ab und zu den Reset-Knopf drücken muss. «Mit dem U-Space betraten wir einen luftleeren Raum», sagt er, «wir mussten zuerst schauen, wie wir am besten vorgehen.» Nur das Ziel war klar: ein System zu entwickeln für das Management von Drohnen und deren Integration in den kontrollierten Luftraum. Die unbemannten Flugkörper bewegen sich in immer grösserer Zahl durch die Lüfte, was zu mehr oder weniger engen Begegnungen mit bemannten Flugobjekten führt, die gefährlich werden können.

Sicherheit und neue Geschäftsfelder

Dabei geht es nur am Rand um Hobbypiloten, die aus luftigen Höhen Bilder schiessen oder Filme drehen – sie werden, vermutet Fraefel, eine Randerscheinung bleiben. Boomen werden dagegen professionelle Einsatzmöglichkeiten von Drohnen, etwa wenn Rettungskräfte Defibrillatoren an Unfallstellen fliegen, Landwirte ihre Felder besprühen, die Rega Suchflüge durchführt, die Post Laborproben transportiert, Behörden von der Luft aus Hochspannungsleitungen prüfen oder die SBB ihr Streckennetz inspiziert. Solche und weitere Anwendungen will Skyguide künftig ermöglichen, indem sie den Anbietern den Zugang zum Luftraum verschafft. «Für Skyguide geht es nicht nur darum, das Sicherheitsproblem zu lösen», betont Fraefel, «sondern vor allem darum, neue Geschäftsfelder zu erschliessen.»
Unbemannte Flugkörper bewegen sich in immer grösserer Zahl durch die Lüfte, was zu mehr oder weniger engen Begegnungen mit bemannten Flugobjekten führt, die gefährlich werden können. Dabei geht es nur am Rand um Hobbyflieger, wie Fraefel sagt.

Absolutes Neuland

Der Aufzug der Drohnen am Himmel zwinge die Flugsicherung, ihr Geschäftsmodell zu überdenken und neu auszurichten. Zu Robert Fraefels grössten Herausforderungen gehört es, die Anforderungen an den U-Space und die Schnittstellen zum bemannten Flugverkehrsmanagement zu definieren: «Wir lernen laufend dazu, weil es noch nie jemand gemacht hat», sagt er. Immerhin ist der Rollout der Plattform in Sichtweite: Ende 2019 soll der Swiss U-Space lanciert werden. Er verspricht der weltweit modernste Verkehrsmanagementdienst für Drohnen zu werden. Bis Drohnenflüge tatsächlich über eine App autorisiert und überwacht werden können, braucht es aber noch die entsprechende Regulierung.

Chefentwickler bei Solar Impulse

Es ist nicht das erste Mal, dass Robert Fraefel mit einem Pionierprojekt für Aufsehen sorgt. Der Pfarrerssohn aus Elsau-Räterschen, der im Jahr 2001 an der ZHW (heute  ZHAW) das Diplom als Maschinenbauingenieur erlangte, arbeitete zwischen 2006 und 2017 als Chefentwickler der Solar Impulse – des Flugzeugs, mit dem Bertrand Piccard und André Borschberg nur von Sonnenlicht angetrieben die Erde umrundeten. Alles begann mit einem Tipp von einem ZHAW-Kollegen, der wusste, dass bei Solar Impulse Ingenieure gesucht würden. Robert Fraefel war auf Jobsuche und nahm Kontakt mit ETH-Professor und ZHAW-Dozent Peter Frei auf – einem Mann der ersten Stunde bei Solar Impulse. Kurz darauf trat er seine Stelle in der Werkstatt am Flughafen Dübendorf an und stellte nach und nach das Entwicklungsteam zusammen: «Ich wuchs in die Aufgabe hinein», erinnert er sich und fährt fort: «Ich organisiere gerne und übernehme gerne Führungsverantwortung.» Zu Spitzenzeiten zählte sein Team 45 Ingenieure und Mechaniker, ein grosser Teil davon ZHAW-Absolventen.
«Wir wussten nicht, ob es klappen würde, die ständige Unsicherheit war natürlich aufreibend.»

Erfahrungen beim Sauber-Team

Während Peter Frei für Konzept und Aerodynamik zuständig war, kümmerte sich Fraefel um Konstruktion, Energieversorgung und Produktion des Solarflugzeugs. Zupass kamen ihm die Tatsache, dass er sich im Studium auf Leichtbau vertiefte, und die Erfahrungen, die er nach dem Studium als Entwickler beim Schweizer Formel-1-Rennstall Sauber gesammelt hatte. Mit einer Spannweite von 70 Metern und dem extremen Leichtbau stellte das Flugzeug eine grosse Herausforderung an die Steuerbarkeit und Belastbarkeit dar. «Wir wussten nicht, ob es klappen würde», sagt Fraefel, «die ständige Unsicherheit war natürlich aufreibend.» Aber Pioniergeist und Idealismus habe alle zusammengeschweisst: «Der Spirit bei Solar Impulse war einmalig.»

Triumph und Rückschläge

So triumphal die Erdumrundung am Ende war – auch Rückschläge sind haften geblieben: etwa als ein Flügelholm in einem Belastungstest versagte, was das ganze Vorhaben um ein Jahr verzögerte und zu Millionen an Mehrkosten führte. Oder dass die Weltumrundung in zwei Etappen aufgeteilt werden musste, weil auf der Strecke zwischen Japan und Hawaii die Batterien überhitzten. Im Sommer 2016, als die Erdumrundung geschafft war, kam Hoffnung auf, die Technologie weiter mit einer neuen Firma vermarkten zu können. Ein Geschäftsmodell wurde entwickelt, wonach entlegene Regionen durch hochfliegende Solardrohnen ans Internet angebunden werden könnten. Das Vorhaben scheiterte allerdings, weil die Batterien zu wenig leistungsfähig waren und sich Investoren rar machten. Am Schluss war es Robert Fraefel, der bei Solar Impulse die Server wegräumte und die Lichter löschte. «Nach zehn Jahren war bei uns allen die Luft draussen», sagt er, «es war Zeit für etwas Neues».

Vom Hobby zum Beruf

Der Luftfahrt blieb er allemal treu. Die Leidenschaft für die Fliegerei entdeckte er im Alter von zwölf Jahren, als er im Estrich des Elternhauses den Modellhelikopter des Vaters aufstöberte. Die Modellfliegerei wurde sein grosses Hobby, das ihn auch an internationale Wettbewerbe führte. Zusammen mit der Begeisterung für Technik erzeugte das viel Schub für die Karriere – bis hin zu Skyguide, wo er nun mit dem Swiss U-Space erstmals in einer digitalen Werkstatt gelandet ist. In den Räumen der Flugsicherungsgesellschaft wird sein Alltag nicht mehr von Schrauben und Zahnrädern bestimmt, sondern von Einsen und Nullen. Deshalb ist eines seiner nächsten Projekte ein Nachdiplomstudium in Softwareentwicklung.