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Drohnen sind durch ihren militärischen Einsatz in Verruf geraten. Doch die kleinen Flugroboter können auch nützliche Dienste verrichten – für Landesbauämter, den Katastrophenschutz, Archäologen und sogar Winzer, wie die folgenden Beispiele zeigen. Beachten Sie auch unseren Kasten „Rechtliches“ am Fuß dieses Beitrags.

Lange Fußwege zur Landvermessung können sich die Mitarbeiter der Geocontent Vertriebsgesellschaft in Magdeburg nun sparen. Wenn es um Veränderungsvermessungen geht, setzen die Profis neuerdings eine Drohne ein – etwa um Abbaugebiete exakt zu kartografieren oder das noch vorhandene Fassungsvermögen von Mülldeponien für Kommunen zu bestimmen. Mit einer Digitalkamera an Bord überfliegt das vom Boden aus gesteuerte Gerät die Gebiete, macht am laufenden Band Fotos und sichert sie auf einer Speicherkarte. Zurück am Boden entsteht am Computer aus dem Bildermosaik ein ausgefeiltes 3-D-Modell, mit dem die Vermessungsprofis zum Beispiel bei Mülldeponien die sogenannte Restschütt-Kapazität ermitteln können. „Bei kleinräumigen Gebieten ist die Drohne eine wirtschaftliche Alternative“, erklärt Steffen Brandt, Key Account Manager von Geocontent und nennt einen weiteren Vorteil des Drohneneinsatzes: „Mit den herkömmlichen, großen Bildfliegern können wir nur senkrecht nach unten schauen. Mit der Drohne können wir die Kamera kippen und im Bergbau auch Böschungen genau erfassen“, so Brandt.

Drohnen, im Fachjargon UAV (Unpiloted Aerial Vehicle, unbemanntes Luftfahrzeug), UAS (Unmanned Aircraft System, unbemanntes Luftfahrsystem) oder RPAV (Remotely-Piloted Airship Vehicle, von einem Piloten fernbedientes Luftfahrzeug) genannt, werden von Anwendern im kommerziellen Bereich lieber als Schwebeplattformen oder Flugroboter bezeichnet. Der Grund: Der Begriff „Drohnen“ ist ihnen durch deren Einsatz in Kriegsgebieten zu negativ belegt. Welche Bezeichnung man auch bevorzugt – die kleinen Fluggeräte lassen sich vielfältig einsetzen (siehe „Zehn Einsatzszenarien“): für Vermessungsaufgaben und Filmaufnahmen, zur Felderkontrolle in der Landwirtschaft, bei Rettungseinsätzen oder Schadensbegutachtungen an schwer zugänglichen Stellen, bei der Überwachung von Großbaustellen und der Inspektion von Brücken, Raffinerien und Windrädern. Alles Aufgaben, die bisher nur sehr aufwendig von Menschen zu Fuß oder kostenintensiv mit bemannter Luftfahrt durchgeführt werden konnten.

Diese Jobs übernehmen spezialisierte Dienstleister wie Air-Rotor-Media in Holzminden, Microdrones in Siegen, Airborne-Media in München, Airspector in Bonn, DIV in Hohen Neuendorf oder Height-Tech in Bielefeld. Sie kümmern sich auch um die rechtlichen Anforderungen, denn wer die Schwebeplattformen in die Luft bringen will, benötigt eine Aufstiegsgenehmigung und einen Befähigungsnachweis (siehe „Rechtliches in Kürze“). Ohne Sondergenehmigung dürfen sie nicht höher als 100 Meter fliegen. „Die Vergabe ist jedoch nicht einheitlich geregelt. Wir bezahlen rund 5.000 Euro im Jahr, damit wir bundesweit alle Genehmigungen zusammen haben“, erklärt Thorsten Kanand, Geschäftsführer von Air-Rotor-Media. Einfache Videos und Luftaufnahmen kosten 500 Euro bei einem zweistündigen Einsatz. Bei Nachfrage verkauft Kanand auch seine Profidrohnen für rund 60.000 Euro.

Kontrolle über den Baufortschritt

Mit den Foto- und Filmaufnahmen können Unternehmen nicht nur ihre Website aufpeppen. Bauleiter Bernd Voermann aus Utting etwa dokumentiert dort den Fortschritt der Bauarbeiten an der Seniorenresidenz Sommerbrise. Dazu setzt er die Drohne von Julian Kahl, Chef der Airborne-Media, ein. 30 Flugminuten kosten hier rund 300 Euro. Kahl steuert das Fluggerät über eine Konsole, Voermann sieht über einen Bildschirm denselben Ausschnitt und gibt Anweisungen, was aufgenommen werden soll. „Viele der Eigentümer wohnen im Ausland. Sie können sich dank der Aufnahmen im Internet einen guten Überblick über den Baustand verschaffen, ohne selbst anreisen zu müssen“, so Voermann.

Entsprechend ausgestattet, kann das fliegende Auge sogar in die Vergangenheit schauen: Wenn Bagger bei Bauarbeiten auf römisches Gemäuer stoßen, rückt Roman Paulus aus. Der Chef von Coptersystems in Merzig lässt im Auftrag des Landesdenkmalamts seine Drohne samt Wärmebildkamera aufsteigen. Auf den Fotos können die Archäologen an der unterschiedlichen Wärmeabstrahlung den Grundriss der antiken Bauten erkennen und das ursprüngliche Gebäude als 3-D-Modell rekonstruieren. Sie sparen sich damit das Kartografieren des Geländes von Hand.

Zu den größeren Drohnenanbietern mit internationalen Einsätzen zählt Microdrones aus Siegen. Deren zivile Flugroboter schweben mal für Polizeiaktionen in der Luft, mal überwachen sie Pipelines, zählen Pinguinkolonien in der Antarktis oder mischen sich behutsam unter die Wildtiere in der Serengeti für besonders nahe Aufnahmen. Im Schwarm können sie riesige Ackerflächen überfliegen und mit einer Kamera den Vegetationszustand oder Reifegrad des Anbauguts dokumentieren oder über einen Infrarotsensor Schädlinge aufspüren. Für Landwirte wäre es sonst eine Heidenarbeit, alles vom Boden aus zu erledigen. Sinnvoll ist der Einsatz der Flugroboter generell dort, wo Menschen nicht oder nur schlecht hinkommen, etwa bei der Inspektion von Ölfördertürmen, Windrädern oder Hochspannungsmasten. Die Firma Fladung Solartechnik in Aachen etwa lässt ihre Photovoltaikanlage regelmäßig von Flugrobotern überprüfen. Damit erhält sie nicht nur genaue Informationen, wo eine Reparatur notwendig ist: „Der Betreiber muss während der Inspektion seine Anlagen noch nicht einmal abschalten“, erläutert Joseph Metz, Geschäftsführer von Height-Tech.

Vor allem, wenn es für Menschen zu gefährlich ist, schlägt die Stunde der Drohnen: Wie etwa 2012 nach dem Erdbeben in Norditalien. Dort wurde die sogenannte NIFTi-Drohne noch während ihrer Pilotphase innerhalb des EU-Projekts „Natural Human-Robot Interaction in Dynamic Environments“ eingesetzt. Es soll prüfen, wie Roboter Rettungskräfte in der Praxis unterstützen können. Beim Erdbeben in Italien war die Ortschaft Mirandola besonders schlimm betroffen, die Kirche San Francesco zum großen Teil eingestürzt. Niemand durfte das Gebäude betreten, um die Schäden zu begutachten. Projektleiter Hartmut Surmann vom Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS in St. Augustin und sein Team schickten ihre mit Laserscannern bestückten Roboter in die Innenräume. In wenigen Tagen erstellten die Roboterexperten daraus 3-D-Modelle der Innenräume. Diese zeigten die genauen Schäden und lieferten den Kunst-Rettungstrupps wichtige Tipps, wie sie vorgehen konnten.

Die persönliche Drohne für jedermann

Die wendigen Fluggeräte beflügeln zunehmend die Fantasie der Tüftler, die mit sinnvollen, teilweise auch skurrilen Ideen aufwarten. Facebook-Gründer Mark Zuckerberg etwa plant, mit solarbetriebenen, größeren Drohnen das Internet in Regionen zu bringen, die bisher noch nicht abgedeckt sind. Chris Anderson, Gründer der Drohnen-Firmen 3D Robotics und DIY Drones, glaubt fest daran, dass bald jeder eine persönliche Drohe im Alltag nutzen wird. Die könnte den Besitzer etwa beim Joggen filmen, damit er seinen Laufstil verbessern kann.

Amazon kam kürzlich mit einer speziellen Zustelldrohne um die Ecke, da wollte auch DHL nicht nachstehen und testete werbewirksam ihren Paketkopter. Während die einen die Zukunftsvisionen als Spinnerei abtun, sehen andere darin eine echte Möglichkeit, Waren und Güter schnell und mit kurzen Vorlaufzeiten von kleinen Stützpunkten aus zu verteilen. So auch die Idee von Benedikt Böckenförde. Der Freiburger gründete das Start-up Dönercopter. Sein Konzept: Essen und Getränke lassen sich via App bestellen und bezahlen und anschließend per GPS-gesteuerter Drohne ausliefern. Als Lebensretter ist dagegen der Defi-Copter konzipiert. Er soll in ländlichen und schwer zugänglichen Regionen Menschen vor dem plötzlichen Herztod retten. Die Entwicklung des gemeinnützigen Vereins Definetz zusammen mit Height-Tech und dem Defibrillatorhersteller Schiller ist bereits ausgereift. Die Erste-Hilfe-Drohne fliegt bei Aktivierung eines Notrufs vollautomatisch zu bis zu zehn Kilometer entfernten Standorten und setzt dort den Defibrillator per Fallschirm ab. Dazu lassen sich feste Abwurfplätze programmieren, etwa auf weitläufigen Industrieanlagen –zunächst nur im Ausland, denn hierzulande dürfen Flugroboter bislang nur in Sichtweite betrieben werden.

Hierzulande sollen sogar Winzer künftig von dem Vorhaben profitieren. In einem von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung geförderten Projekt des Dienstleistungszentrums Ländlicher Raum Rheinland-Pfalz lässt Freimut Stephan bis Sommer 2015 die Weinstöcke an den sonnigen Hängen der Mosel aus geringer Höhe von einer Airspector-Drohne besprühen. „Gerade Steillagen liegen oft brach, weil die Handarbeit zu zeitaufwendig und teuer ist und Hubschrauber eher für zusammenhängende Großflächen geeignet sind“, erklärt Projektleiter Stephan. Mit den kleinen Fliegern, die wie Mini-Hubschrauber aussehen, soll die Besprühung gezielter, umweltverträglicher mit weniger CO2-Emission, leiser und weniger gefährdend für Mensch und Umwelt vonstattengehen. Die Technik ist fast ausgereift. Ein Hindernis muss das Fluggerät noch überwinden: Mit einem maximalen Abfluggewicht von mehr als 25 Kilo fällt sein Einsatz außerhalb des Testgebiets unter „verbotene Nutzung des Luftraums“. Stephan hofft auf eine Ausnahmeregelung oder Gesetzesänderung, damit künftig mehr Bewirtschaftungsflächen in den Steillagen der Weinbaugebiete erhalten werden können.

RECHTLICHES IN KÜRZE

In Deutschland ist der Betrieb von unbemannten Luftfahrtsystemen erlaubnispflichtig und nur in Sichtweite eines befähigten Steuerers und mit einem Gewicht unter 25 Kilo in einer Höhe bis 100 Meter über Grund erlaubt. Den Befähigungsnachweis, eine Art Drohnen-Führerschein, erhalten die Piloten nach einer speziellen Ausbildung bei den Dienstleistern und Herstellern. Die Aufstiegserlaubnis erteilt die Luftfahrtbehörde des jeweiligen Bundeslandes, wenn sie feststellt, dass durch die Nutzung keine Gefahr für die Sicherheit des Luftverkehrs, die öffentliche Sicherheit oder Ordnung besteht. Zu Flugplätzen muss ein Mindestabstand von 1,5 Kilometern eingehalten werden, auch Flugverbotszonen wie das Berliner Regierungsviertel sind tabu.

 

ZEHN EINSATZSZENARIEN FÜR DROHNEN

1. Werbung und Unterhaltung: Luftfotos und -aufnahmen nehmen in der Werbung und in Filmen zu. Zuschauer erhalten ungewöhnliche Perspektiven.
2. Präsentation und Dokumentation: Immobilienmakler setzen ihre Objekte mit Luftaufnahmen in Szene; Unternehmen peppen ihre Homepage auf; Baustellenfortschritte lassen sich visuell dokumentieren.
3. Sicherheit und Überwachung: Drohnen dienen als Vorhut in Katastrophenfällen zur Lagesondierung; Spezialsensoren an Bord messen bei Bränden die Schadstoffbelastung in der Rauchwolke; Drohnen können Großveranstaltungen aus der Luft überwachen.
4. Aufklärung und Inspektion: Aufspüren von Graffiti-Sprayern oder Metalldieben mithilfe von Wärmebildkameras; Inspektion von Brücken, Raffinerien und Windrädern.
5. Vermessung: Areale wie Kiesgruben lassen sich in einem vordefinierten GPS-Raster abfliegen, die Aufnahme etwa über den Kiesabbau dient als Grundlage für die Abrechnung. Für Vermessungsaufgaben werden kalibrierte Kameras eingesetzt, die Bodenmarkierungen überfliegen.
6. Kartografierung: Kartieren im Überflug geht einfacher und schneller, als ein Gebiet zu Fuß mit GPS-Gerät abzulaufen.
7. Suche und Rettung: Drohnen spüren in unwegsamem Gelände oder unter Lawinen mit Wärmebildkameras Verschüttete auf; eine Defi-Drohne bringt im Notfall den Defibrillator.
8. Thermografie: Mit Wärmebildkameras bestückte Drohnen überprüfen Solaranlagen und Hochspannungsleitungen sowie die Dämmung von Dächern; in der Archäologie erkennen sie Grundrisse durch Wärmeabstrahlungen der Gemäuer.
9. Land- und Forstwirtschaft: Der Reifegrad und der Schädlingsbefall von Ackerland lassen sich überprüfen; Äcker und Weinberge werden besprüht.
10. Tierschutz: Klassifizierung der brütenden Vogelart; Tierzählung in Zoos und Nationalparks; Aufspüren von Wilderern.