Das Einsatzspektrum für Drohnen im zivilen Segment ist vielfältig: Zum Einsatz kommen sie in allen Bereichen der Wirtschaft – bei Behörden, privaten Organisationen und auch in der Landwirtschaft. Denn die Bilder aus der Vogelperspektive liefern wertvolle Informationen, deren Analyse sich dann auch für Prognosen eignet. Analysten prophezeien dem kommerziellen Drohnenmarkt deshalb ein rasantes Wachstum.
Der Markt für Drohnen boomt: Laut einer Analyse des deutschen Drohnenmarkts, die der Bundesverband der Deutschen Luftverkehrswirtschaft (BDL) durchgeführt hat, werden derzeit rund 45.200 Drohnen kommerziell genutzt. Diese Zahl habe sich seit 2019 mehr als verdoppelt: Sie ist um stolze 138 Prozent gestiegen. Der BDL erklärt: „Bei der kommerziellen Nutzung handelt es sich im Wesentlichen um mit einer Kamera ausgestattete Prosumer-Drohnen mit einem Wert von bis zu 10.000 Euro. Weniger als 5 Prozent der kommerziell genutzten Drohnen sind noch größere Profidrohnen mit einem Wert von mehr als 10.000 Euro.“
Ein Grund für ihre Popularität: Mit flexiblen Kamerasystemen ausgestattet, liefern sie schnell und kostengünstig Fernerkundungsdaten und wertvolle Geoinformationen. Auf deren Basis lassen sich nicht nur Ist-Zustände dokumentieren oder Karten erstellen, sondern auch Vorhersagen treffen. Und während Satelliten- und Flugzeug-getragene Sensoren bei der Qualität der übertragenen Informationen von Wetterbedingungen abhängig sind, liefern Drohnen stets Bilder in sehr hoher Auflösung – auch bei wolkenverhangenem Himmel.
Vor dem Start steht allerdings das Gesetz: Beachtet werden müssen Kennzeichnungs- und Versicherungspflicht der Drohnen, Flugverbotszonen und ab einem bestimmten Gewicht auch Drohnenführerscheine sowie Personenrechte.
Drohnen im praktischen Einsatz
Bedarf für Drohnenbefliegungen besteht beispielsweise bei Rettungsdiensten – bei der Suche nach Vermissten, bei Bränden oder Einsätzen in unwegsamem Gelände. So nutzen die Johanniter im bayerischen Schwabach eine Profi-Drohne, die neben einer normalen Videokamera auch mit einer Restlicht- und Wärmebildkamera sowie diversen Positionslichtern für Nachtflüge ausgerüstet ist.
Behörden wiederum nutzen Drohnen mit Multispektral-Kameras, beispielsweise um Grenzen zu überwachen und Waldbesitzer, um Bäume auf ihren Gesundheitszustand zu überprüfen. Auf Großbaustellen lässt sich der Projektfortschritt dokumentieren sowie die Einhaltung von Sicherheitsanforderungen nachweisen.
Auf die Unterstützung durch Drohnen setzte auch die Feuerwehr in Nordrhein-Westfalen nach dem Hochwasser im Sommer 2021. Die Fluten führten in Erftstadt-Blessem zu massiven Unterspülungen und Erdrutschen. Für das Lagebild bei der Technischen Einsatzleitung der Feuerwehr wurden tägliche Befliegungen im Zusammenspiel mit Vor-Ort-Erkundungen durchgeführt. Sie ermöglichten ein genaues Bild des Schadensgebiets der Stadtteile in Erftstadt zu erhalten. So entstanden in der Akutphase und darüber hinaus mehrere hundert Bilder, die geographisch orientiert werden konnten.
Vom Drohnen-Einsatz profitierte ferner die indogene Volksgruppe der Penan. Ihr Zuhause ist der malaysische Regenwald. Seine Rodung und die Verschmutzung des Wassers entzieht den Penan die Lebensgrundlage und gefährdet ihre traditionelle Lebensweise. Doch wem gehört das Land überhaupt? Karten gab es lange nicht, doch nun sind sie da und können diese Frage beantworten. Dieses Kartenmaterial steht ihnen dank einer Schweizer Nicht-Regierungsorganisation (NGO) und Esri zur Verfügung. Es umfasst heute 23 Karten im Maßstab 1:35‘000 und verzeichnet erstmals über 7000 Flussläufe und Bäche sowie 1800 Berggipfel und Bergzüge mit Namen. Erstellt wurden sie auf Basis des Geoinformationssystems ArcGIS. Unter Verwendung von Satellitenbildern und der Digitalisierung von 50 Jahre alten topografischen Schwarz/Weiss-Reliefdaten der damaligen britischen „Royal Air Force“ entstanden zunächst erste Karten. Die Feinarbeit übernahmen schließlich Drohnen, die Dörfer und schwer zugängliches Gebiet überflogen, fehlende Daten lieferten sowie hochauflösende Luftaufnahmen und 2D-Kartierungsfunktionen beisteuerten. Die Flüge führten die Penan in Eigenregie durch.
Vom Start bis zur Datenanalyse
Das Prozedere bei einem Drohnenflug: Mit Flugplanungsapps wie z.B. Site Scan von Esri lässt sich zunächst der Flugmodus und das zu befliegende Gebiet einstellen. Berechnet wird dabei die Dauer des Flugs, die Auflösung der Bilder und die Zahl der nötigen Batterieladungen.
Die Masse an aufgenommenen Daten wandert dann zur Weiterverarbeitung in den lokalen PC oder in die Cloud. Mit ArcGIS Drone2Map oder Site Scan for ArcGIS können diese Bilder verarbeitet und 2D- (Orthomosaike, Höhenprodukte, ggf. Indizes) sowie 3D-Produkte („Meshes“ und „Punktwolken“) berechnet werden. Die Bildinformationen aus Erftstadt-Blessem wurden beispielsweise mit dem Geoinformationssystem ArcGIS Pro und den Positionsangaben der Drohne während der Aufnahme auf Karten verortet. Als Web-Anlagen via ArcGIS Online wurden die ausführlichen Daten der Einsatzleitung der Feuerwehr übergeben, so dass ein erstes, aber genaues Schadensbild entstand. Auf dieser Basis konnte dann entschieden werden, welches Gerät und wie viele Rettungskräfte man vor Ort braucht.
Fazit: Informationen von oben bleiben im Trend
Räumliche Datenerfassung via Luftbild-Fernerkundung und deren Analysen sowie die Anwendung von KI basierten Verfahren wie Deep Learning plus Interpretationsmethoden wie räumliche Statistiken: Das sind die Zutaten für ein aussagekräftiges Geoinformationssystem. Damit werden nicht nur der Status quo, sondern auch zeitliche Veränderungen sichtbar und es lassen sich Prozesse vorhersagen. Analysten sind sich einig: Dem Markt für kommerziell genutzte Drohnen steht eine rosige Zukunft bevor. Allein in Deutschland soll laut Drone Industry Insights das durchschnittliche Wachstum jährlich um über 16 Prozent und die Marktnachfrage bis 2025 auf mehr als 1,5 Milliarden Euro steigen.
Was mit Drohnen-Software möglich ist und wie diese am besten eingesetzt wird, beantworten wir in dieser Checkliste.
