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Mikrodrohnen

Fluggeräte für Motorsport und Verkehr

Mikrodrohne, Rallye-Weltmeisterschaft, Kamera Foto: VW 5 Bilder

Drohnen werden immer öfter auch für zivile Zwecke verwendet. Im Kleinformat liefern sie faszinierende Bilder aus der Welt des Motorsports, arbeiten aber auch im Dienste von Forschung und Entwicklung, Navigationskartenanbietern, Polizei und Feuerwehr. Wir erklären die Technik.

20.01.2014 Fabian Hoberg

Beim Militär sind sie nicht mehr wegzudenken: Unmanned Aircraft Vehicles (UAV), unbemannte Luftfahrzeuge, besser bekannt als Drohnen. Ohne Pilot an Bord kreisen sie in den Lüften, klären auf, bekämpfen Ziele. Die Bundeswehr nutzt derzeit 626 Drohnen zur taktischen Aufklärung; den 2013 heftig diskutierten „Euro Hawk“ nicht eingerechnet.

Mikrodrohnen sind klein, leicht, leise und wendig

Doch kleinere Drohnen werden immer mehr im zivilen Bereich eingesetzt – vor allem bei der Fahrzeugentwicklung und im Straßenverkehr. Der Vorteil fernsteuerbarer Miniflieger mit vier bis acht Rotoren und Elektroantrieb liegt in den Abmessungen: Sie sind klein, leicht, leise und wendig, können dadurch näher an Fahrzeuge, Bäume und Berge fliegen als Hubschrauber. Außerdem arbeiten sie bis auf die Akkus verschleißarm, wirbeln keinen Staub auf, benötigen für den Start wenig Platz und sind auch in geschlossenen Räumen einsetzbar.

Flüge durch einen Tunnel sind ebenso möglich wie in einer Werkshalle – ideal für Aufnahmen aus luftiger Höhe wie bei Crashtests. Denn dank sensibler Elektronik bieten die Drohnen stabile Flugeigenschaften, sodass wackelfreie Fotos und Videos mit eingehängten Kameras entstehen können.

Ein Spielzeug für große Jungs sind professionelle Quadro-, Hexa- oder Octocopter-Flieger wie die Mikrodrohne md4-200 oder DJI Phantom III nicht. Den Systempreis von mindestens 20.000 Euro zahlen eher Unternehmen und Organisationen als Hobbypiloten. Im Vergleich zu den rund 1.200 Euro für eine Stunde im Helikopter amortisieren sich Mikrodrohnen aber rasch. Außerdem sind sie robust und können bei Temperaturen zwischen minus 20 und plus 50 Grad Celsius fliegen, egal ob bei Regen, Staub oder Schneefall. Auch stärkerer Wind bis 15 Meter pro Sekunde macht den Drohnen nichts aus. Sie können bis zu 50 km/h schnell fliegen und bis zu 1.000 Meter hoch steigen – die maximale Starthöhe beträgt 4.000 Meter über Normalnull. Bei einem Weltrekordflug über die Alpen konnte dies das Modell Microdrone md4-1000 eindrucksvoll beweisen.

Mit Kameras für Luftaufnahmen

Doch selbst die rechts exemplarisch gezeigte vierarmige md4-200 kann in einem Radius von 500 Metern mit Fernbedienung bis zu 35 Minuten lang fliegen, bei programmierten Wegpunkten sind bis zu sechs Kilometer möglich, bevor der 14,8-Volt-Akku wieder aufgeladen werden muss. Dank Carbon-Hülle und flexiblen Carbon-Rotoren wiegt der Roboter ohne Kamera 800 Gramm und schleppt bis zu 300 Gramm – ausreichend für eine kleine Full-HD-Systemkamera wie die Sony NEX-7KB. Das größere Modell trägt bis zu 1,2 kg und kann bis zu anderthalb Stunden in der Luft sein. Die Bilder werden entweder in der Kamera gespeichert oder an die Bodenstation eines Computers übertragen, sodass der Multicopter in Echtzeit visuell gesteuert werden kann.

Zusätzlich erhält der Operator die vom GPS-Modul gesendeten Telemetriedaten wie Höhe, Flugdauer, Reichweite, Geschwindigkeit und GPS-Position. Wer schon mal ein ferngesteuertes Auto gefahren hat, wird nach ein paar Übungsrunden mit einer Drohne wenig Probleme haben. Und bleibt die Fernsteuerung eine Zeit lang unberührt, stürzt der teure Roboter nicht direkt ab, sondern behält vorerst seine Position. So kann sich der Pilot aufs Filmen und Beobachten konzentrieren.

In Deutschland benötigen Profis lediglich eine Aufstiegsgenehmigung von den jeweiligen Landesluftfahrtämtern. Allerdings muss die Drohne in Deutschland aus rechtlichen Gründen immer in Sichtweite des Piloten sein. Die Steuerung mit einer Videobrille ist hierzulande verboten. Auch Flüge über Personen und autonome Flüge untersagt der Gesetzgeber. Ausnahme: Eine Notsteuerung lenkt die Drohne bei schwachem Funksignal oder Akku automatisch zur programmierten Startposition zurück.

Mikrodrohnen als Helfer für Rettungskräfte

Mercedes setzt die fliegenden Roboter bei der Entwicklung und Kontrolle moderner Fahrerassistenzsysteme ein. Die Mikrodrohne fliegt bei Versuchsfahrten über dem Auto und zeichnet neben einem Video gleichzeitig alle GPS-Koordinaten für einen späteren Vergleich auf. Auch bei Imagefilmen, wie von der neuen S-Klasse, werden Luftaufnahmen einer Mikrodrohne verwendet. VW Motorsport inszeniert seine Polo-Rallyefahrzeuge bei der WRC aus der Höhe ganz spektakulär – ohne Fahrer und Zuschauer zu stören.

Auch Navigationskartenhersteller setzen die Flugroboter für unwegsames Gelände ein, beispielsweise im Gebirge, um eine genaue Kartografie zu erhalten. Bewährt hat sich die Technik auch bei Filmaufnahmen wie Verfolgungsjagden oder Stunts. Im letzten James-Bond-Film „Skyfall“ wurde die Eröffnungssequenz teilweise von einer Drohnenkamera gedreht.

Rettungskräfte und Polizei verwenden ebenfalls immer öfter die funkgesteuerten Helfer, beispielsweise die Feuerwehr Dortmund und die Landespolizei Niedersachsen. Hängt eine Wärmebildkamera unter der Drohne, können nach einem Unfall verletzte oder vermisste Personen schneller gefunden werden. Mit Gas-Sensoren wird die Luft nach einem Gefahrgut-Unfall getestet.

Auch zur Dokumentation und Vermessung von Unfallorten lassen sich die Drohen einsetzen. Luftaufnahmen sind nun auch in Innenstädten trotz enger Bebauung zur Beweisführung möglich. Straßensperrungen und lange Staus werden so vermieden – es sei denn, die Schaulustigen sind über die Flugobjekte so entzückt, dass sie anschließend selbst einen Auffahrunfall verursachen.

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Dieser Artikel stammt aus diesem Heft
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