Drohnen im Einsatz für Vermessungen, Wartungen und Kontrollen

Drohnen lassen sich optimal als Helfer für Aufgaben im Bereich der Vermessung, Wartung und Kontrolle einsetzen. In diesen Bereichen finden sich immer neue Einsatzmöglichkeiten für die kleinen Fluggeräte. Aus diesem Grund unterstützen Drohnen auf Baustellen, im Facility-Management und im Handwerk immer häufiger die tägliche Arbeit.

Die rechtlichen Rahmenbedingungen beim Einsatz von Drohnen auf Baustellen und ähnlichen Bereichen

Der Einsatz von Drohnen ist inzwischen rechtlich reguliert. Seit Beginn des Jahres 2021 wird in den meisten Fällen ein EU-Drohnenführerschein zum Betrieb benötigt. Hier gibt es zwei Klassen. Ab einem Gewicht von 250 Gramm wird der kleine EU-Drohnenführerschein benötigt. Dies trifft auf viele Drohnen mit Kamera zu. Ab einem Gewicht von 500 Gramm und bei einem Einsatz der Drohne in einem Abstand von weniger als 150 Metern zu Wohn-, Gewerbe- und Industriegebäuden ist der große EU-Drohnenführerschein erforderlich. Zudem gibt die EU-Drohnenverordnung aus dem Jahre 2021 vor, dass die Fluggeräte gekennzeichnet und registriert sein müssen. Die Registrierung ist online beim Luftfahrtbundesamt möglich und kostenlos. Die dort erhaltene eID muss auf der Drohne, beispielsweise mit einer gravierten Plakette, vermerkt sein.

Die Vorteile von Drohnen bei der Vermessung und Kontrolle

Der Einsatz von Drohnen ist bei vielen Aufgaben in der Vermessung oder Kontrolle von Gebäuden sinnvoll. Ein zentraler Vorteil ist, dass viele Arbeiten schneller, einfacher und sicherer sind. Dies betrifft Sichtkontrollen in Bereichen, die nur schwer zu erreichen sind. Bei vielen Gebäuden ist eine regelmäßige Kontrolle erforderlich. Dies erfordert oftmals eine direkte Besichtigung, die mitunter sehr umständlich ist. Hiervon sind vor allem Inspektionen von Windkraftanlagen, Brücken oder Industrieanlagen betroffen. Hier müssen Fachkräfte in bedrohlichen Bereichen mit aufwendiger Sicherung Begutachtungen durchführen. Die eigentliche Kontrolle nimmt dabei oftmals weniger Zeit ein als die Vorbereitung und der Aufstieg.

Eine Drohne, die mit einer hochauflösenden Kamera ausgestattet ist, übernimmt diese Arbeiten schneller und sicherer. Dies führt somit zu einer Reduzierung der Kosten. Ein wichtiger Faktor ist auch, dass die Arbeit für die Mitarbeitenden deutlich sicherer ist. Nach dem gleichen Prinzip lassen sich Kameradrohnen für eine Vielzahl von Kontrollaufgaben einsetzen. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, Flugrouten für die Drohnen zu programmieren. Die Fluggeräte navigieren mithilfe von GPS.
Dieses Ortungssystem kommt auch bei der Programmierung zum Einsatz. Dies erleichtert die Steuerung sowie die Dokumentation erheblich. Gerade in Bereichen, die regelmäßig protokolliert werden, ist dies ein enormer Vorteil. Durch die Programmierung einer Flugroute sind die gesammelten Daten und das Videomaterial konstant gleichbleibend. Bei der Wartung oder der Kontrolle von Baufortschritten ist dies hilfreich.

Bei diesen Aufgaben auf Baustellen sind Drohnen hilfreich

Auf Baustellen spielt die Kombination aus digitalem Fortschritt und Drohnentechnik ihre ganzen Stärken aus. So erfolgt die Übertragung von Bildmaterial und Datenmessungen direkt in eine speziell dafür ausgelegt Software. Inzwischen gibt es eine breite Auswahl an Software für das Drohnen-Mapping und die Fotogrammetrie. So sind Drohnen in der Lage, komplette Gebäude und Gelände zu vermessen. Die Daten lassen sich dann in CAD-Anwendungen übertragen. Dort wird ein digitaler Zwilling erstellt oder die Informationen stehen Fachplanern und Architekten zur Verfügung. Auf Basis dieser Daten entstehen dann Visualisierungen für Um- und Neubauten. Auf diese Weise wird bereits die Bauplanung beschleunigt und die Kosten werden gesenkt.

Ein weiterer Einsatzbereich von Drohnen ist die Dokumentation von Baufortschritten. Für die Kontrolle der Einhaltung des Zeitplans sind regelmäßige Überprüfungen der Baustelle hilfreich. Mit einer Drohne lassen sich solche Arbeiten zeitsparend und kosteneffektiv durchführen. Die Baustellendokumentation aus der Luft hat zudem den Vorteil, dass laufende Arbeiten nicht durch Personen gestört werden.
Die Drohne fliegt außerhalb der Arbeitsbereiche die Baustelle ab und dokumentiert die Fortschritte. Durch diesen einfachen Ablauf lassen sich Baufortschritte häufiger kontrollieren. Dadurch ist eine präzisere Angabe über den Zeitpunkt der Fertigstellung möglich.

Ebenfalls kommen Drohnen und das so gesammelte Videomaterial bei Sanierungen zum Einsatz. Die Vermessung des Dachaufmaßes gelingt mithilfe von Drohnentechnik bis zu zehnmal schneller als mit klassischen Methoden. Teilweise dauert es nur wenige Minuten, ein Dach mithilfe einer Drohne zu vermessen und die erforderlichen Daten zu sammeln. Mit der Drohne lassen sich Daten vor der Installation einer Fotovoltaikanlage einholen oder das gesamte Dach ausmessen, wenn eine Neueindeckung ansteht.

Kontrolle und Wartung – Drohnen als zeit- und kostensparende Alternative

Im Bereich der Gebäude- und Infrastrukturwartung gibt es einen permanenten Bedarf der Kontrolle. Turnusmäßig müssen der Zustand von unterschiedlichsten Bereichen begutachtet werden. In den meisten Fällen ist eine Sichtkontrolle ausreichend. Diese muss jedoch direkt vor Ort erfolgen. Bei vielen Kontrollen sorgt dies für einen erheblichen Aufwand. Dies betrifft vor allem große Gebäude und schwer erreichbare Stellen. Beispiele hierfür sind Kontrollen an Gebäuden und Installationen aus dem Bereich der Infrastruktur. Dazu gehören Strommasten, Windkraftanlagen und andere Kraftwerke oder auch Staumauern. Die aufwendigen und zeitintensiven Kontrollen erzeugen oft hohe Kosten.

Drohnen sind in der Lage, diese Aufgaben zu übernehmen, und erreichen alle diese schwer zugänglichen Punkte problemlos. Auch hier ist es möglich, Routen zu programmieren. Gerade bei immer wiederkehrenden Objekten ist dies eine gute Möglichkeit, um den Einsatz der Drohnen weiter zu optimieren. Durch diese Form der Automatisierung gelingen Kontrollen und Wartungsflüge noch schneller. Drohnen leisten zudem wertvolle Arbeit im Bereich der Immobilienverwaltung.
Hier kommen die Fluggeräte verstärkt im Computer-Aided Facility-Management (CAFM) zum Einsatz. Das gesammelte Bild- und Videomaterial liefert die notwendigen Daten für eine 360 Grad Dokumentation der Gebäudehülle. Auf diese Weise gelingt mit geringem Aufwand eine lückenlose und regelmäßige Protokollierung des Zustands von Gebäuden. Diese Daten sind für genauere Inspektionen und für die Planung von Sanierungsmaßnahmen hilfreich.

Drohnen lassen sich jedoch auch mit Sensortechnik ausstatten. Gerade Wärmebildkameras sind eine interessante Option im Facility-Management. Auf diese Weise ist die Thermografie von Gebäuden möglich. So finden die Drohnen Wärme- und Kältebrücken. Dabei sind die Fluggeräte in der Lage, in kurzer Zeit große Bereiche zu kartografieren. Die gewonnenen Daten kommen dann bei der Bewertung der Wärmedämmung sowie der Verbesserung dieser zum Einsatz. So helfen Drohnen im Facility-Management dabei, die Energiekosten zu reduzieren. Auch in Verbindung mit anderen Diensten lassen sich Drohnen sinnvoll in das Facility-Management integrieren. Dies ist beispielsweise mithilfe von Kontrollflügen möglich, um den Reinigungsbedarf zu identifizieren. Dies betrifft sowohl Außenanlagen als auch Fenster und andere Bereiche. Auf diese Weise ist ein optimierter Einsatz von Ressourcen und Personal möglich.

Was Drohnen in der Praxis bereits können

Entwickelt, erprobt und in der Praxis eingesetzt wurde bereits eine Softwarelösung, die eine sehr exakte Vermessung von Bodenaushub und Schachtarbeiten ermöglicht. Bei Arbeiten zwischen Witten und Marl an der Bundesautobahn A43 wurde eine Drohne eingesetzt, um zu ermitteln, wie viele Kubikmeter Erdreich von den Baggern bewegt und ausgehoben wurden. Der Quadrocopter wurde dazu mit Kameras und Sensoren ausgestattet, um digital ein Aufmaß erstellen zu können. Nach stichprobenartigen Überprüfungen war klar, dass die Daten sehr exakt waren, weshalb sie zur Dokumentation und als Grundlage für die Abrechnung genutzt werden konnten.

Auf Großbaustellen, insbesondere auf solchen, auf denen mehrere Gebäude zeitgleich errichtet werden, sind Drohnen zur unentbehrlichen Hilfe geworden. In der Regel zahlt der Auftraggeber stufenweise, immer sobald ein Bauabschnitt beendet ist.

(Drohnen sind...

schnell günstig präzise in der Dokumentation des Baufortschrittes hilfreich für Erstellung von Zwischenabrechnungen)

Mit der neuesten Drohnentechnik lassen sich maßstabsgetreue und überaus präzise Orthofotos erstellen. Diese Abbildungen der Erdoberfläche werden benötigt, sollen Lagepläne erstellt werden, wenn Bodenmassen bestimmt werden müssen oder wenn in natursensibler Umgebung unter Schonung der Biosphäre gebaut werden muss. In der Tat ist die Leistungssteigerung der Technik für diese Fluggeräte enorm. Inzwischen gibt es sogenannte Multicopter, die mit Infrarotkameras bei vollkommener Dunkelheit Tunnel und Höhlen inspizieren, durch Sensorentechnik Materialien auf Haltbarkeit und Anzeichen von Ermüdung prüfen oder den Verlust selbst kleinster Wärmemengen treffsicher dokumentieren. Da diese Aufgaben schnell und ohne den Aufbau von Gerüsten oder die Nutzung von Personenliften erledigt werden können, liegen die Einsparungen bei etwa 70 %.

Neue Regeln für Drohnen 2024

Es sind 2024 diverse neue Regelungen für die Nutzung von Drohnen in der EU und in Deutschland in Kraft getreten. Zu den wichtigsten Änderungen gehören:

• Der Drohnenführerschein ist nun Pflicht. Künftig müssen Drohnenpiloten über einen speziellen Drohnenführerschein verfügen, um legal fliegen zu dürfen. Diese Fluglizenz ist der Nachweis, dass der Pilot einer Drohne das notwendige Wissen und die Fähigkeit besitzt, um eine Drohne sicher fliegen zu können.
• Registrierungspflicht – Ab 2024 müssen alle Drohnen registriert werden, die über eine Kamera verfügen und die nicht als Spielzeug klassifiziert sind. Der Registrierungsprozess kann online abgewickelt werden. Durch die Registrieungspflicht soll sichergestellt werden, dass im Falle von Verstößen oder Schäden der verantwortliche Eigentümer ermittelt werden kann.
• Regeln zu Abständen und Flugverbotszonen: Die Sicherheitsregeln für Drohnen wurden spezifiziert. Dabei wurden unter anderem Mindestabstände festgelegt und es wurden Überflüge in Wohngebieten und über Privatgrundstücke geregelt.
• Drohnen-Klasse/Mindestanforderungen an Drohnen: Ab 2024 dürfen nur noch Drohnen angeboten und verkauft werden, wenn diese der neuen Klassifizierung entsprechen. Hier wurden in der Hauptsache Mindeststandards festgelegt, die die Sicherheits- und Leistungsmerkmale und die Zuverlässigkeit der Drohnen betreffen.
• Bestandsdrohnen: Alle Drohnen, die vor dem 1. Januar 2024 verkauft wurden, jedoch keine Klassifizierung aufweisen, werden als Bestandsdrohnen betrachtet. Diese dürfen zumindest vorübergehend weiterhin verwendet werden, aber nur dann, wenn sie die neuen Bestimmungen und Forderungen erfüllen können. Ist dies nicht der Fall, muss die betroffene Drohne am Boden bleiben, bis sie nachgerüstet wurde.

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