Alles was Ihr zum Thema Drohnen wissen müsst

Was ist eine Drohne?

In Wikipedia findet man unter Drohne (vom niederdeutschen drone, lautmalerisch zu ‚Dröhnen‘ oder‚brummen‘):

  • Drohn, die männliche Honigbiene (hat keinen Stachel) , Hummel, Wespe oder Hornisse
  • Unbemanntes Luftfahrzeug (insbesondere im militärischen Sinne)
  • Quadrocopter-(Spielzeug-)Flugmodell
  • Unbemanntes Fahrzeug, im weiteren Sinne auch zu Land oder zu Wasser

In diesem Beitrag ist von den Drohnen als Luftfahrzeug, das durch eine Fernsteuerung oder einen Computer unbemannt geflogen wird, die Rede. Statt als unbemanntes Luftfahrzeug (unmanned aerial vehicle = UAV) wird es umgangssprachlich als „Drohne“ bezeichnet. Es geht hier um zivil genutzte Drohnen,  mehrheitlich um sog. Multikopter, die auch zuhause geflogen und privat genutzt werden können. Drohnen werden u.a. im Forschungsbereich, im Rettungsdienst, zur Inspektion technischer Anlagen, im  Bildungsbereich, aber auch bei der Post (DHL) und im Online-Handel eingesetzt; aber auch klassisch zum Luftbildflug. Die Einsatzgebiete der Drohnen sind extrem vielseitig und hier nicht komplett aufzuzählen.

Kleine Drohnen im Privatbesitz
Inzwischen biete eine Reihe von Herstellern eine große Bandbreite der verschiedensten Drohen für Privatleute an. Es gibt vom Einsteigermodelle für unter 100 € (die vom Handy via App gesteuert werden und aber eher zum Einsatz in geschlossenen Räumen geeignet sind) bis hin zu gut ausgestatteten Modellen für viele tausend Euro. Es gibt sie „Almost Ready to Fly“ – also Drohnen-Modelle, die fast flugfertig geliefert werden und nur geringen Aufwand bei Installation und Zusammenbau benötigen und als umfangreichen Bausatz für die Experten. Auch gute Tests und Produktvergleiche bietet wie so oft das Internet z.B. unter www.drohnen.de

Generelles zu Drohnen
Das Wort „Multikopter“ ist eine Zusammensetzung aus Latein und Griechisch und bedeutet so viel wie „Mehrfach-Drehflügler“. Es ist ein Sammelbegriff für ein Fluggerät mit mehr als einem Propeller, die auf einer Ebene angebracht sind um Auftrieb zu erzeugen (wie bei einem Hubschrauber. Einen Propeller, der Auftrieb erzeug, bezeichnet man als „Rotor“. Ein normaler Hubschrauber hat zwar auch zwei Rotoren, gilt aber nicht als Multikopter (denn der Heckrotor ist auf einer anderen Ebene angebracht und nicht für den Auftrieb zuständig). Ein sogenannter Quadrocopter hat also 4 Rotoren, ein Hexacopter hat sechs und ein Octocopter hat acht Rotoren, die kreisförmig, in H- oder in Y-Bauform angeordnet werden; sie sind alle Multicopter.

Bild: privatMultikopter

Neben den Multikoptern gibt es auch die sog. Starrflügler – also Flächenmodelle oder Nurflügel, die unbemannt fliegen. Der Vorteil der klassischen Flugzeugform ist die Reichweite (für den Auftrieb wird beim Flugzeug fast keine Energie gebraucht, im Gegensatz zum Multikopter, der den Auftrieb permanent über die Rotoren erzeugen muss). Der Nachteil ist, dass ein Flugzeug nicht beliebig langsam fliegen, in der Luft stehenbleiben oder sogar rückwärts fliegen kann. Flächendrohnen sind uns insbesondere aus den militärischen Anwendungen bekannt. Zunächst waren Sie unbewaffnet und dienten als fliegende Ziele oder zur Aufklärung, später (etwa ab Mitte der 70-er Jahre) wurden sie auch bewaffnet eingesetzt.

Bild: BundeswehrAladin_Drohne_Bundeswehr

Aufklärungsdrohne „Aladin“

 

Wo und wie werden Drohnen denn zivil eingesetzt ?

  • Luftaufnahmen (Foto- / Videografie)
  • technische Kontrolle und Inspektionsaufgaben (z.B. Hochspannungsmasten / Gebäude)
  • Vermessungstechnik (Geländevermessung, Höhenscanning, Gebäudevermessung
  • Forstwirtschaft / Landwirtschaft
  • Jagd (Rehkitzrettung)
  • Gutachten (Schätzung von Wildschäden, Sturmschäden, Überschwemmung)
  • Erkundung / Forschung
  • Tierschutz / Naturschutz
  • Polizei / Feuerwehr / Technisches Hilfswerk (Katastrophenschutz)
  • Bergwacht
  • Hobbypiloten (FPV-Racing)

Was geht und was geht nicht ? – rechtliche Betrachtungen in Auszügen.

  •  Vorschriften, Genehmigungen für die zivile und gewerbliche Nutzung von Drohnen.
  • Wer darf eine Drohne – also einen Multicopter fliegen? Und wo?
  • Welche Genehmigungen sind nötig, welche Gesetze und Richtlinien / Regeln sowie Verbote und Einschränkungen gibt es?

(Diese Informationen beziehen sich ausschließlich auf den deutschen Luftraum und sind ohne Gewähr)

Natürlich unterliegen alle Arten von Drohnen auch den gesetzlichen Bestimmungen und genießen keine Narrenfreiheit.  Dies gilt immer und unabhängig vom Aufstiegsgewicht und der Fluggeräteart ! Auch Drachen sind davon nicht ausgenommen.

Luftfahrzeuge unterliegen dem Luftrecht gem. Luftverkehrsgesetz (LuftVG) verankert (§ 1 Abs. 2 LuftVG). Das gilt für Flugzeuge, Segelflugzeuge, Motorsegler, Drehflügler, Luftschiffe, Frei- und Fesselballone, Drachen, Rettungsfallschirme, Flugmodelle, Luftsportgeräte, sonstige für die Benutzung des Luftraums bestimmte Geräte, sofern sie in Höhen von mehr als dreißig Metern über Grund oder Wasser betrieben werden können (= Spielzeuge).

Grundsätzlich ist die Nutzung des Luftraumes in Deutschland frei, solange die Nutzung nicht durch andere Gesetze eingeschränkt ist. Und davon gibt es viele !
Mit einem Aufstiegsgewicht von unter 10 kg und für rein private Zwecke (Hobby, also ohne gewerbliches Interesse) benötigt man für den elektrisch angetriebenen Multikopter keine gesonderte Aufstiegsgenehmigung, solang man sich im dafür vorgesehenen Luftraum bewegt.

Haftpflichtversicherung
Prinzipiell ist das Fliegen mit sogenannten UAVs (Unmanned Areal Vehicle) erst einmal versicherungspflichtig, d.h. jedes durch Motor angetriebene Luftfahrtgerät (also auch Elektrosegler) im Rahmen unterliegt der sog. Betreiberhaftung. Egal ob das Fliegen zu reinen Hobbyzwecken oder zu gewerblichen Zwecken geschieht. Eine gesonderte Haftung entsteht, wenn das Fluggerät gewerblich eingesetzt werden soll und außerhalb von ausgewiesenen Flugbetriebsgeländen (also Modellflugplätzen) betrieben werden soll.

Eine Haftpflichtversicherung ist also Pflicht. Achtung: Die private Haftpflichtversicherung deckt den Drohnenflug in der Regel nicht ab ! Es muss also eine Zusatzversicherung abgeschlossen werden.

Man kann entweder einem Modellfliegerverband beitreten; in den Mitgliedsgebühren ist eine Haftpflichtversicherung inklusive für den eigenen Kopter. Die Preise sind in der Regel akzeptabel. Nachteile: Oft beschränkt sich die Versicherung nur auf das Fliegen auf dafür vorgesehenen Geländen (Modellflugplatz / Clubgelände / Veranstaltungen). Somit ist das freie Fliegen ausgeschlossen. Fast immer schließen diese Versicherungen das Fliegen mit Kamerasystemen aus. Dies beinhaltet z.B. auch Luftaufnahmen, Videos oder FPV Systeme. Oder man kann eine eigene individuelle Haftpflichtversicherung abschließen (80-150€ / Jahr), d.h. der Leistungsumfang ist u.U. sogar noch günstiger als bei den Modellflugverbänden. Die Versicherung gilt (je nach Tarifauswahl) auch für die gewerbliche Nutzung.

Gesetzliches Mindestalter
Ein gesetzliches Mindestalter gibt es zunächst nicht – in der Regel wird es in der Versicherungspolice vorgegeben (hier geht es um die Reife bzw. die sog. kognitiven Möglichkeiten des Piloten).

Wo darf man fliegen und wie hoch darf man fliegen?
Versicherungen über Modellflugverbände z.B. erlauben oft nur das Fliegen auf eigenen oder fremden Modellflugplätzen. Andere Versicherungen hingegen erlauben auch das „freie oder wilde Fliegen“ – also an beliebigen Orten, solange die  gesetzlichen Bestimmungen und der Grundstückseigentümer den Betrieb erlauben.

Die gesetzlichen Bestimmungen legen fest: Ohne weitere Genehmigung darf nur im sog. „unkontrollierten Luftraum“ geflogen werden. Dabei ist generell die Höhe auf 100m über Grund (AGL), unterhalb von Kontrollzonen von Flugplätzen aber nur 50 m über Grund (AGL) per allgemeine Aufstiegserlaubnis begrenzt. An ausgewiesenen Modellfluggeländen oder mit entsprechender Aufstiegserlaubnis sowie einer Flugsicherungskontrollfreigabe darf im Einzelfall auch höher geflogen werden. Innerhalb von Naturschutzgebieten sind die dortigen Bestimmungen (z.B. Vogelschutz) zu beachten bzw. ist eine Genehmigung der zuständigen Behörde einzuholen – das gilt auch für den privaten Flug. Piloten, die gewerblich fliegen, müssen innerhalb geschlossener Ortschaften die zuständigen Ordnungsbehörden oder Polizeidienststellen vorab informieren.

Das Luftrecht schreibt  weiter vor, dass ferngesteuerte Fluggeräte – also Flugsportmodelle aber auch gewerbliche Drohnen ohne weitere Genehmigungen nur in unmittelbarer und direkter Sichtreichweite des Steuerers (= Piloten) betrieben werden dürfen. Es gilt die tatsächliche Sichtbarkeit am Flugtag.

Ferngläser, On-Board Kameras (z.B. FPV-live-Bildübertragungen usw.), Nachtsichtgeräte oder ähnliche technische Hilfsmittel fallen nicht unter den Begriff der direkten Sichtweite!

Der Luftraum ist während des Fluges – insbesondere im Hinblick auf anderen Flugverkehr – ständig vom Steuerer oder einer zweiten Person, die mit dem Steuerer in Kontakt steht, zu beobachten. Bemanntem Flugverkehr ist stets auszuweichen. Über Menschenmengen, militärischen Objekten, Kraftwerken und Krankenhäusern darf grundsätzlich nicht geflogen werden. Gerät ein Flugmodell oder ein unbemanntes Luftfahrzeug außer Kontrolle, ist dies unverzüglich der zuständigen Sicherheitsbehörde bzw. der zuständigen Flugsicherungskontrollstelle zu melden.

Außerdem gibt es noch eine andere Einschränkung: Hubschrauber (u.a. Polizei und Rettungsdienst) fliegen oft extrem tief.

Fliegen autonom, mit Autopilot oder FPV
Prinzipiell ist das autonome Fliegen nicht verboten, aber eng an verschiedene Voraussetzungen gekoppelt – Systeme sind hier z.B. die Dji Groundstation (iPad Ground Station) oder das Wookong M Waypoint System. Flugkontrollsysteme mit Autopilotenfunktion sind z.B. Naza-M GoHome).

Zunächst gelten hier auch die Regeln bzgl. maximaler Flughöhe, Luftrecht und Lufträumen usw. (s.o.). Außerdem natürlich auch die Auflage, nur in Sichtreichweite zu fliegen. Zusätzlich muss beim autonomen Fliegen gewährleistet sein, dass der Pilot jederzeit und sofort manuell (also mit seiner Fernsteuerung) in den aktuellen Flugverlauf eingreifen und die Steuerung wieder übernehmen kann.

FPV-Flug
Flüge in der „First Person View“, bei denen via Kamera am Multikopter die Pilotenperspektive auf einen Monitor oder eine Brille übertragen wird, sind zunächst nicht generell verboten. Wie beim autonomen Fliegen mit Autopilot gelten die bekannten Einschränkungen (Flughöhe, Luftrecht, Lufträume usw.). Anders als beim autonomen Fliegen hat der Pilot die Steuerung, er fliegt aber nicht in Sichtreichweite, d.h. der direkt Sichtkontakt – ohne technische und optische Hilfsmittel – ist nicht gegeben, da dem Piloten durch die Brille die Sicht auf den Kopter genommen wird. Hier müsste eine zweite Person direkten Sichtkontakt zur Drohne halten und die Möglichkeit haben, die Steuerung im Ernstfall direkt übernehmen zu können. Ersatzweise kann der FPV-Flug via Monitor oder Smartphone und App stattfinden.

Drohnen in der Logistik – Paketdrohnen
Inzwischen gibt es umfangreiche Pilotprojekte auch in Deutschland, Drohen als Zusteller von Paketen einzusetzen. Alle bekannten Global Player testen an Systemen, wie die Paketzustellung per Drohen funktionieren könnte:

Amazon
Seit 2014 testet Amazon unter dem Label „Prime Air“ die Auslieferung von Bestellungen mit Rotor-Drohnen in den USA und momentan auch in England. Die Drohnen besitzen acht Rotoren und tragen eine Nutzlast von maximal 2,5 Kilogramm mit einer Reichweite von 16 Kilometer.

Bild: AmazonDrohne_Amazon

Prime-Air-Drohne

 

Die Paketlieferung in 30 Minuten – für Testkunden in Großbritannien ist das jetzt möglich. Die britische Regierung erteilt Amazon dafür eine Ausnahmegenehmigung um die nötigen Schritte auszuloten, um die Drohnenlieferung Realität werden zu lassen. Die Luftfahrtbehörde hat dabei auch die Erlaubnis gegeben, dass ein Pilot mehrere Drohnen steuert. Pakete bis zu fünf Pfund (2,3 Kilogramm) sind möglich.

Im Video müssen Turnschuhe ganz schnell nachgeliefert werden:

Google
Ähnlich wie Amazon sollen Fluggeräte die Produkte in schwer zugänglichen Gebieten und in Millionenstädten mit dichtem Verkehr innerhalb kürzester Zeit zum Kunden bringen. Google testet in San Francisco, Los Angeles und New York, bestellte Waren noch am selben Tag per Drohne zuzustellen. In 2016 soll das System zur Marktreife gebracht werden. Mit einem Prototyp wurden in Australien bereits Farmen beliefert. Die Drohnen sollen nicht landen, sondern die Ware über ein Seil herablassen.

Deutsche Post / DHL
Die Deutsche Post AG erforschte in 2014 in einen Feldversuch eines Liniendienstes zur täglichen Versorgung einer Apotheke per Paketdrohne zwischen der Hafenstadt Norden und der Nordsee-Insel Juist über mehrere Monate. Dabei flog die Drohne eine Route über das Wattenmeer automatisch ab und brauchte für die 12 Kilometer lange Strecke zur Apotheke auf der Insel rund 16 Minuten. Das Gerät flog bei Wind und Wetter und völlig autonom – ohne jeglichen Eingriff von außen – per Autopilot in 50 Meter Höhe. Es konnte schwere Pakete bis zu 1,2 Kilogramm Gewicht transportieren. Je nach Wind erreichte die Drohne eine Geschwindigkeit von bis zu 18 Metern pro Sekunde (= 64 km/h). Für die 1,2 Kilo schwere Nutzlast wurde ein extrem leichter wetter- und wasserfester, tropfenförmiger Behälter entwickelt. In Notfällen konnte über eine mobile Bodenstation eingegriffen werden. Für diesen Feldversuch waren Ausnahmegenehmigungen der Flugsicherung, der Nationalparkverwaltung Wattenmeer und anderer Stellen nötig.

Bild: Nikolai Wolff /dpa-BildfunkDrohne_dpa

Der eiförmige Behälter ist praktisch der Laderaum der Drohne

 

Einen weiteren Pilotversuch hat die deutsche Post in Reit im Winkl Anfang 2016 absolviert. Dabei wurde der Paketkopter direkt in die logistischen Abläufe der Paketzustellung eingebunden. Mittels einer speziell entwickelten Packstation, dem sogenannten Parcelcopter SkyPort, konnten Privatkunden in Reit im Winkl und auf der Winklmoosalm während der dreimonatigen Testphase ihre Pakete durch das automatisierte Einlegen der Sendungen in den Skyport direkt per Paketkopter versenden und empfangen.

Bild: DHLDrohne_dhl_schnee

Drohne im Landeanflug auf die Paketstation im Schnee

 

Zudem konnte das technisch weiterentwickelte Fluggerät während des Testbetriebs eine höhere Traglast, eine weitere Entfernung sowie die Belieferung einer Bergregion unter anspruchsvollen meteorologischen (im Winter bei Eis und Schnee) und geographischen (in einer Bergregion) Bedingungen realisieren. Trotz schnell wechselnden Wetterbedingungen und hohe Temperaturschwankungen im Testgebiet konnten eine Reihe von Komplettflügen störungsfrei absolviert werden. Vom Tal bis zur Alm auf 1.200 Meter Höhe legte der Paketkopter dabei pro Strecke eine Distanz von acht Kilometern zurück. Eilige Medikamente oder z.B. kurzfristig benötigte Sportartikel konnten dabei innerhalb von acht Minuten geliefert werden – eine Abholung mit dem Auto hätte im Winter 30 Minuten oder länger gedauert oder wäre u.U. sogar unmöglich gewesen.

United Parcel Service (UPS)
Der Paketdienst United Parcel Service (UPS) denkt ebenfalls über den Einsatz von automatisch fliegenden Transportrobotern nach. „Der kommerzielle Einsatz von Drohnen ist eine interessante Technologie und wir prüfen dies weiterhin“, sagte ein Sprecher dem US-Blog „The Verge“. UPS experimentiert bereits mit einer Flotte von Mini-Drohnen für den Paket-Transport.

UPS und Workhorse: Transporter mit integrierten Drohnen
Das amerikanische Unternehmen Workhorse arbeitet einer möglichen Paketlieferung mit E-Transportern und integrierten Drohnen. Durch die Drohnen, die das Unternehmen „HorseFly“ nennt und maximal rund fünf Kilogramm schwere Pakete transportieren können, soll der Weg vom Transporter bis vor die Haustür für den Boten eingespart werden. Auch kann der Fahrer schon zur nächsten Abladestelle weiterfahren, während die Drohne noch zustellt. Sie lädt sich nach der Rückkehr in den Transporters wieder neu auf. Insgesamt will Workhorse mit den E-Gen-Trucks und den integrierten Drohnen eine umweltfreundliche und energieeffiziente Transportmöglichkeit anbieten.

Bild: WorkhorseDrohne_workhouse_truck

Workhorse E-Gen Transporter mit Dachluke für die Drohne

Bild: WorkhorseDrohne_workhouse_modell

Drohne Workfly mit Transportkäfig für Paket

 

Workhorse hat bereits 125 der E-Gen-Transporter an das amerikanische Logistikunternehmen UPS verkauft. Diese sollen in der ersten Hälfte des kommenden Jahres zum Einsatz kommen. Das Konzept von Workhorse und den Drohnen wird in dem folgenden Video nochmal live gezeigt.

Geht das in Deutschland?
Drei Behörden beziehungsweise Kontrolleinrichtungen müssten genehmigen, wenn die automatischen Paketboten starten dürften.

Das Luftfahrt-Bundesamt wäre für die notwendige Musterzulassung zuständig. Die Landesluftfahrtbehörden der Bundesländer (das sind im Regelfall die Regierungspräsidien – müssten die Aufstiegserlaubnis erteilen.

Und die Flugsicherung ist zuständig, wenn die Drohnen im kontrollierten Luftraum fliegen – das sind z.B. große Gebiete rund um große Flughäfen. Dort bräuchte eine Drohne dann eine Flugsicherunskontrollfreigabe sowie ggfs. einen Transponder, um sie auf den Radarschirme der Flugsicherung bzw. den Kollisionswarngeräten der übrigen Luftfahrt sichtbar und kenntlich zu machen für jeden Flug.

Die Luftverkehrs-Ordnung (LuftVO) regelt zudem äußerst penibel, was hierzulande aufsteigen darf und was nicht. So ist u.a. „der Betrieb von unbemannten Luftfahrtgeräten (also den Drohnen) grundsätzlich verboten, wenn sie sich außerhalb der Sichtweite des Steuerers befinden und mehr als 25 Kilogramm wiegen (s. §15a, Absatz 3, LuftVO). Bei Fluggeräten ohne Verbrennungsmotor von aktuell bis zu 10 Kilogramm Gesamtgewicht besteht in den meisten Bundesländern die Möglichkeit, dass eine allgemeine Erlaubnis mit einer Gültigkeit von bis zu zwei Jahren zu erteilen. Mit einer rund 5 kg schweren Drohen auch ein rund 5 Kilogramm schweres Paket sinnvoll zu bewegen wird allerdings schwierig.

So werden insbesondere in Deutschland noch einige Hürden zu nehmen und noch einige Regeln anzupassen sein, bis Drohen Pakete vor Haustüren ablegen.

Fazit
Insbesondere in unwegsamen Gebieten, in Gebieten in denen die Häuser weit weg von den Zufahrtsstraßen liegen (oder es evtl. gar keine Straßen gibt – in Dschungel, Wüste, Gebirge usw.) und in Katastrophengebieten haben die erfolgreichen Pilotversuche bewiesen, dass Drohnen als Hilfsmittel in der Logistik, aber auch in all ihren übrigen und bereits bekannten Verwendungsfällen, eine wirkliche Daseinsberechtigung haben und funktionieren.

Bild: VDIHaeffsIhr Ansprechpartner zum Thema Drohnen im VDI: Jean Haeffs
Aufgabe im VDI: Geschäftsführer der VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL)
Kontakt: haeffs@vdi.de

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