Hilfsgeräte mit mörderischem Image

„Hier wird nicht spioniert!“ So reagieren Zuschauer, als Thomas Killing die Drohne auf der Baustelle des ehemaligen Chemie-Gebäudes der Technischen Hochschule (TH) Nürnberg aufbaut. Er ist Professor in der Fakultät Bauingenieurewesem und will neue Fotoaufnahmen für ein Projekt machen. „Die…

„Hier wird nicht spioniert!“ So reagieren Zuschauer, als Thomas Killing die Drohne auf der Baustelle des ehemaligen Chemie-Gebäudes der Technischen Hochschule (TH) Nürnberg aufbaut. Er ist Professor in der Fakultät Bauingenieurewesem und will neue Fotoaufnahmen für ein Projekt machen. „Die Leute reagieren negativ auf die Flugobjekte. Diese Einstellung habe ich schon öfter erlebt.“

Zivile Drohnen oft umstritten

Drohnen sind unbemannte Fluggeräte. Dazu gehören Flächenflugzeuge, Helikopter und manchmal auch Multikopter. Die Flächenflugzeuge haben nur selten einen elektrischen Antrieb; stattdessen setzen Mechaniker Verbrennungsmotoren und Turbinen ein, um lange Flugzeiten zu ermöglichen. Für die zivile Nutzung reicht ein Elektroantrieb aus. Der Unterschied zwischen einer Drohne und einem Multikopter sind Größe und Anzahl der Propeller. Im Endeffekt gleichen sie sich in der Funktion.

Genau diese ist aber auch sehr umstritten in Deutschland. Der Einsatz von Drohnen im Militär spaltet die Meinungen. Befürworter argumentieren mit der Vermeidung tödlicher Fehler, Gegner das Handeln ohne Mitgefühl. So haftet nach wie vor ein negatives Image an Drohnen.

Auch wenn sie für die meisten Menschen als Gefahr gelten, hat sich ihre Funktion in den letzten Jahren massiv geändert. Als Postboten für den Versandhandel oder Fotoapparat für den Verbraucher – die Flugobjekte sind vielfältig einsetzbar: „Multikopter ermöglichen es, relativ kostengünstig Luftaufnahmen zu erstellen. Außerdem können sie auf kleinsten Flächen starten und landen“, sagt Thomas Killing. Dabei erreichen sie jedoch gerade mal eine halbe Stunde Flugzeit. Flächenflugzeuge dagegen haben die Fähigkeit, länger zu fliegen, benötigen aber immer eine ausreichend große Start- und Landefläche und können auch nicht an einem bestimmten Punkt in der Luft stehen bleiben. Multikopter dagegen können das.

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Balance in der Verteilung der Prozessoren; Foto: Jana Meyer

Mulitkopter erleichtern Bauwerksdiagnostik  an der TH Nürnberg

Sie sind in allen möglichen Formen, Farben und mit vielen Funktionen erhältlich oder aus Einzelteilen zuzuzusammenzubauen. Auch die Fakultät Bauingenieurwesen der Ohm-Hochschule hat sich letzten Sommer ein Exemplar gekauft. Multikopter sind stabile Rahmen mit vier, sechs oder acht Auslegern. Diese sind aus Aluminium- oder Carbonrohren, an deren Enden bürstenlose Elektromotoren angebracht sind, die Propeller antreiben. Eine Fluglagesteuerung mit Beschleunigungs- und Lagesensoren dirigiert die einzelnen Motoren drehzahlmäßig so, dass ein präzises Fliegen möglich wird. Hierbei steuert Thomas Killing den Kopter von Hand per Sender oder autonom über einen Computer. Die Elektromotoren werden aus modernen Lithiumpolymer-Akkus gespeist, die eine sehr hohe Energiedichte haben. Flugzeiten zwischen 15 und 30 Minuten können so realisiert werden. „Viel längere Flugzeiten sind dann nicht mehr möglich, da ab einem gewissen Punkt ein doppeltes Akkugewicht nur noch wenige Prozent mehr Flugzeit bringt“, erklärt Killing.

„Einsetzen wollen wir ihn hauptsächlich für Fotogrammmetrie, Vermessungskunde und Bauwerksdiagnostik“, sagt der Wissenschaftler. Er und sein Kollege Hugo Rieger fliegen den Kopter regelmäßig. Die beiden sind nebenbei Modellflieger und mit den Schwierigkeiten, ein solches Gerät zu lenken, vertraut. In Zukunft wird der kleine Helikopter bei verschiedenen Projekten eingesetzt. Seine kleine Größe und die Flexibilität ermöglichen es, schwer zugängliche Bereiche wie Hallendächer, Windräder oder Wasserbauwerke mittels hochauflösender Kameras zu inspizieren.

Die Vielfältigkeit des Multikopters hat sich an der Hochschule herum gesprochen. Die Fakultät Design plant ebenfalls einen anzuschaffen. Die Designer benötigen ihn zur Erzeugung von Videomaterial, um es dann in 3D-Form umzuwandeln und in Videospiele einzubauen.

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Vorführung der Drohne auf dem Parkplatz der TH-Nürnberg; Foto: Jana Meyer

Vielseitig einsatzbereit für diverse Aufgaben

Selbst der soziale Aspekt wird nicht außen vor gelassen. Mit Thermografie-Kameras retteten Landwirte im Frühjahr das Leben vieler Rehkitze. Ausgestattet mit solchen Wärmekameras spürte die Drohne die Jungtiere im hohen Gras auf, damit die Bauern die Kleinen in Sicherheit bringen konnten, bevor sie mit den Mähmaschinen anrückten.

Auch im Verkehrswesen gibt es verschiedene Einsatzbereiche. So lässt sich der Verkehrsfluss an Knotenpunkten von oben beobachten und mit den theoretisch ermittelten Werten vergleichen. Im Bereich des Wasserbaus können Fachleute nicht nur Bauwerke wie Einlauftulpen untersuchen, es lassen sich auch Hochwasserbereiche schnell und einfach ermitteln. Forscher erprobten sogar schon den Einsatz von einer stereoskopischen Kamera. Anhand einer Polarisationsbrille können Studenten den Flug dann als 3D-Film über den Beamer des EDV-Labors anschauen. „So vielfältig das Bauwesen ist, so mannigfaltig sind die Einsatzmöglichkeiten des Kopters“, sagt Thomas Killing.

Dach- und Saatkontrollen oder allgemeine Luftaufnahmen fördern die Produktion der Flugobjekte. Drohnen kleinerer Bauarten mausern sich zum Verkaufsschlager und die Hersteller wittern zurecht großes Geschäft mit den kleinen Fliegern. Die Steuerung einer Drohne läuft über Smartphones, Tablets oder per Sender, die einfach zu bedienende Interfaces anbieten und somit langes Üben erübrigen. Amateure sind so ohne Verzögerung in der Lage, mit diesen Gerätschaften zu arbeiten. Ein Grund, weshalb Michael Meyer, selbstständiger Dachdecker, sich eine Drohne für seinen Betrieb angeschafft hat. Er nutzt sie vor allem für Dachkontrollen. „Mit den Aufnahmen lässt sich schnell und sicher ein Angebot für Reparaturen machen“, sagt er. Seit Meyer die Drohne besitzt, spart er sich eine Menge Zeit und Arbeit, weil er nicht mehr auf jedes Dach klettern muss.

 

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