Fliegende Helfer

Air Bavarian GmbH ©

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Drohnen als Krisenhelfer desinfizieren Straßen oder verbreiten offizielle Durchsagen. Enormes Potenzial für die Wirtschaft zeigen die unbemannten Fluggeräte auch jenseits von Ausnahmesituationen.

Ausgabe 05/2020, Josef Stelzer

Ihre ersten Coronaeinsätze haben die Drohnen erfolgreich hinter sich gebracht: In Madrid überfliegen sie Gehwege und Plätze und versprühen Desinfektionsmittel im Kampf gegen das Virus. Oder sie sind mit Lautsprechern unterwegs und verbreiten offizielle Durchsagen der Polizei, damit die Menschen zu Hause bleiben.

Bei diesen Aktionen zahlt sich aus, dass die Anwendungen für die unbemannten Fluggeräte schon weit fortgeschritten sind. Unternehmen entwickeln und erproben bereits seit geraumer Zeit, wie sich die unbemannten Flugobjekte einsetzen lassen: So liefern Drohnen längst Livebilder von Baustellen, vermessen Ackerflächen, überwachen mit eingebauten Kameras Dächer und Gebäude, spüren an Photovoltaikanlagen Sturm- und Hagelschäden auf oder filmen für Werbung, Kino und Fernsehen. Das Potenzial für die Wirtschaft ist enorm.

Verband erwartet 14 Prozent Branchenwachstum jedes Jahr

Der deutsche Drohnenmarkt wird bis 2030 von 574 Millionen Euro auf fast drei Milliarden Euro anwachsen, erwartet der Verband Unbemannte Luftfahrt. Das entspräche einem durchschnittlichen Wachstum von 14 Prozent pro Jahr. Vor allem die professionelle Nutzung soll die Entwicklung treiben. Während 2019 mit 19.000 Drohnen nur ein kleiner Teil der Fluggeräte kommerziell unterwegs war, sollen 2030 bereits rund 126.000 Drohnen gewerblich fliegen. Bereits heute demonstrieren die Flugmaschinen eindrucksvoll, was sie können. Paketzustellung aus der Luft, direkt vors Haus? Kein Problem. So schwebt zum Beispiel ein Paketroboter von DPD France über Berge und Wälder in das gerade im Winter schwer erreichbare Bergdorf MontSaint-Martin in der Region Grenoble und lässt die Lieferung in eine Art Schacht am Rathaus fallen.

Für Lieferdienste, Transport, Verkehrsüberwachung

In Christiansburg im US-Bundesstaat Virginia holen Drohnen des Dienstleisters Fedex Lebensmittel, Medikamente oder andere Waren aus einem Lager und legen die Pakete automatisch an einer vorab vereinbarten Stelle ab, beispielsweise in der Einfahrt zum Grundstück. Auf diese Weise sind Lieferungen bis zu einem Gewicht von 1,5 Kilogramm in einer Entfernung von rund zehn Kilometern möglich. In Deutschland müssen Drohnenpiloten ihre Fluggeräte in der Regel vom Boden aus im Blick behalten. Für Drohnen, die außerhalb dieser Sichtweite fliegen, sind Ausnahmegenehmigungen der zuständigen Behörden nötig.

Ab Juli 2020 soll jedoch eine EU-Drohnenverordnung solche Flüge für spezielle Standardszenarien unter bestimmten Voraussetzungen auch ohne Genehmigungen ermöglichen. Mit Flügen ohne Sichtverbindung – im Fachjargon »beyond visual line of sight« (kurz BVLOS) – vergrößert sich der Anwendungsbereich der Drohnen deutlich. Sie können Strecken von 50 Kilometern und mehr an einem Stück zurücklegen, je nach Batteriekapazität. Per Kamera lassen sich damit beispielsweise Strom- und Gasnetze praktisch lückenlos überwachen und etwaige Schäden frühzeitig erkennen.

Ein Beispiel dafür ist das FreeRail-Projekt, das der Gilchinger Drohnenhersteller Quantum Systems GmbH im Herbst 2019 mit der Deutschen Bahn AG und weiteren Partnern gestartet hat. Die FreeRail-Resultate sollen Grundlage für ein drohnenbasiertes System zur vollautomatisierten Vegetationskontrolle und zur Erfassung von Schäden nach Unwettern entlang des rund 34.000 Kilometer langen Streckennetzes der Deutschen Bahn sein. Die Quantum-Systems-Drohnen ähneln auf den ersten Blick Modellflugzeugen, starten und landen aber wie Hubschrauber. Ab einer Höhe von 30 Metern legt der Autopilot die elektrisch angetriebenen Rotoren so um, dass die Drohnen wie Flugzeuge fliegen. Dank der ausgeklügelten Bauweise fliegt etwa das Modell Tron mit 3,50 Metern Flügelspannweite rund 90 Minuten ohne Zwischenstopp.

Für Filmproduktionen und Wartung von Anlagen

Genügend Erfahrung mit Flügen außerhalb der Pilotensichtweite sind auch Voraussetzung für eine weitere Verlagerung von Verkehr in die Luft. »Bevor Passagiere in Flugtaxis einsteigen werden, müssen auf jeden Fall BVLOS-Anwendungsfälle erprobt sein«, sagt Harry Wagner (48), Professor für Automotive und Mobility Management an der TH Ingolstadt. Bis dahin setzen innovative Unternehmen auf bestehende Einsatzmöglichkeiten. Die 2016 gegründete Air Bavarian GmbH in Wolfratshausen zum Beispiel führt Drohnenflüge im Kundenauftrag durch, etwa für Filmproduktionen oder zur Inspektion von Photovoltaikanlagen, Windrädern und Gebäuden. Dabei nutzt die Firma sogenannte Okto- und Hexacopter mit acht oder sechs Rotoren sowie einem Elektromotor pro Rotor. Sie starten und landen im Prinzip wie Hubschrauber, weisen einen Durchmesser von 1,20 Metern auf und schaffen rund 30 Minuten Flugzeit. Air-Bavarian-Geschäftsführer Marinus Vogl ist überzeugt: »Gerade für Überwachungs- und Transportaufgaben im industriellen Bereich haben Drohnen eine große Zukunft.«

Denkbar sei, dass die Fluggeräte beispielsweise dringend benötigte Maschinen- und Ersatzteile an Werkstätten oder Firmenniederlassungen liefern. »Solche Transporte wären im Vergleich zur Beförderung per Hubschrauber ungleich kostengünstiger und natürlich viel leiser«, so der 24-jährige Firmengründer. Künftig werden Drohnen womöglich untereinander vernetzt und per Radar auch von Flugzeugen erkennbar sein. »Damit ließe sich der Drohnenverkehr insgesamt viel besser überwachen und steuern«, so Vogl. Wie innovationsfreudig bayerische Drohnenhersteller sind, zeigt auch die BEE appliance GmbH in Beilngries. Ihre Drohne, von der bisher ein Prototyp existiert, soll eine Nutzlast von bis zu 60 Kilogramm transportieren und damit zwei Stunden ohne Tankstopp fliegen können.

Als Herzstück des neuartigen Antriebssystems dient ein Turbinengenerator, der permanent Strom für die eingesetzten Elektromotoren erzeugt. Geschäftsführer Felix Arnold (59) nennt mögliche Anwendungen: »Die Hybriddrohnen sind dank ihrer großen Reichweite und der hohen Traglasten bestens geeignet, um abgelegene Gebiete zu beliefern oder um Schädlingsbekämpfungs- und Düngemittel auf Ackerflächen präzise zu verteilen.«