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Multicopter
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top
Multicopter bzw. Multikopter (griechisch ÏÏΔÏÏΜ, pteron, Feder, FlĂŒgel) sind mit Akku und Elektromotoren betriebene Luftfahrzeuge, die ĂŒber mehrere (meist vier) koaxial angeordnete, senkrecht nach unten wirkende Rotoren bzw. Propeller Auftrieb erzeugen, und durch Neigung des Gesamtflugkörpers auch Vortrieb und andere Bewegungen. Ăhnlich wie Doppelrotor-Hubschrauber stabilisieren sich MehrflĂŒgler ĂŒber paarweise gegenlĂ€ufige gleichgroĂe Rotoren statt wie ĂŒbliche Helikopter einen mit Verbrennungsmaschine angetriebenen Hauptrotor ĂŒber einen um 90° zur Drehachse geneigten kleinen Heckrotor zu kontern. Dieser muss ĂŒber eine Welle vom Hauptrotor angetrieben werden, die Steuerung erfolgt ĂŒber Verstellung aller RotorblĂ€tter. Dieser mechanische Aufwand entfĂ€llt beim Einsatz von mehreren Elektromotoren, die prĂ€zise angesteuert werden können und nahezu synchron laufen, damit die Fluglage ruhig ist.
Flugmanöver erfolgen bei Multikoptern durch kurzzeitige und mittelfristige VerĂ€nderungen der Motordrehzahlen. LĂ€sst man die hinteren Rotoren etwas schneller laufen wird das Heck angehoben und eine SchrĂ€glage eingenommen, dann lĂ€sst man auch die vorderen Rotoren schneller laufen. Damit hat man ein KrĂ€fteparallelogramm bei dem eine Komponente weiterhin den nötigen senkrechten Auftrieb bereitstellt, und eine waagrechte Komponente erzeugt wunschgemÀà Vortrieb. Das FluggerĂ€t beschleunigt bis der Luftwiderstand der eingesetzten Zusatzleistung entspricht, dann erfolgt gleichmĂ€Ăiger VorwĂ€rtsflug. Abbremsen, RĂŒckkehr in den Stillstand sowie SeitwĂ€rtsbewegungen werden sinngemÀà umgesetzt. Drehbewegungen erfolgen durch asymmetrische Ansteuerung einzelner Rotoren.
Ausgehend vom einfachen DrehflĂŒgler, bei dem die Fremdworte helix und pter als Helico-pter kombiniert wurden, spricht man je nach Anzahl der Rotoren auch von Quadrocoptern (vier Rotoren), Hexacoptern (sechs) oder Octocoptern (acht). Eine weniger ĂŒbliche Bauform ist der Tricopter (drei Rotoren). Weitere Sonderformen existieren, sind jedoch ĂŒblicherweise Machbarkeitsstudien, der Massenmarkt wurde durch VierflĂŒgler erschaffen.
Es gibt unbemannte Multicopter, umgangssprachlich auch âDrohnenâ genannt, die fĂŒr Freizeit, Luftaufnahmen, kleinere Transporte und militĂ€rische Zwecke genutzt werden, siehe unten. Autonome Flugtaxis sollen Flugpassagiere befördern ohne dass ein Sitzplatz fĂŒr einen Piloten sowie Instrumente usw. geopfert werden muss.
HĂ€ufigster Einsatz ist fĂŒr Aufnahmen, Fotos oder Film, mit hochauflösender (Full HD, 4K) Speicherung im FluggerĂ€t, bei zeitgleichem Senden des aktuellen Bildausschnittes in geringerer Auflösung an das SteuergerĂ€t am Boden. Die Ausrichtung der Kamera wird durch kardanische AufhĂ€ngung mit aktiver Ansteuerung ĂŒber drei Achsen von den teils hektischen Flugbewegungen abgekoppelt, das Bild bleibt weitgehend stabil. Das Halten einer festen Flugposition trotz Seitenwind o. Ă€. wird durch GPS sowie durch zusĂ€tzliche Kamerasensoren nach unten bewerkstelligt. Weitere Sensoren wie Ultraschall sollen im Nahfeld Kollisionen verhindern und die Landung sanft gestalten. Sonderfunktionen erlauben automatisierte Flugmanöver wie das Umkreisen einer Person, einer Burg ö.Ă€., sowie die Verfolgung eines Radfahrers oder Bergsteigers. Damit können Laien Aufnahmen erstellen wie frĂŒher nur Profis aus Hubschraubern.
Contents
âą Technik
âą Antrieb
âą Konfigurationen
âą Energie
âą Steuerung
âą Sensorik
âą Entwicklung
âą Einsatz
⹠ZwischenfÀlle
âą UAS-Klassen
âą Schweiz
âą Muskelkraftflug
âą Literatur
âą Weblinks
âą Einzelnachweise
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Technik
Antrieb
Bei Multicoptern werden die Propeller meist direkt durch bĂŒrstenlose Gleichstrommotoren angetrieben. Diese sind als AuĂenlĂ€ufer oder InnenlĂ€ufer ausgelegt und am Ă€uĂeren Ende von Auslegern befestigt. Der Einsatz von Impellern ist möglich, aber selten. Es gibt Modelle, die einen Impeller als zentralen Hauptantrieb haben.
Da auĂer den Motoren keine mechanischen Teile wie Servomotoren, GestĂ€nge und Rotorköpfe notwendig sind, ist diese Bauweise mechanisch einfacher zu realisieren als ein Hubschrauber. Andere Bauweisen benutzen einen mechanischen Kreisel, dessen Abweichungen zur Ausgangslage etwa ĂŒber Hall-Sensoren aufgenommen werden (Inertiales Navigationssystem).
Konfigurationen
Multicopter werden meist in konventioneller + {\displaystyle +} -Konfiguration sowie Ă Ă {\displaystyle \times } -Konfiguration bzw. H-Konfiguration (siehe Abbildungen in der Tabelle) aufgebaut.cite-ref-2[1.1] Die + {\displaystyle +} -Konfiguration ist weitverbreitet und ermöglicht eine einfache Ansteuerung, bei der fĂŒr Ănderungen in der LĂ€ngs- und Querachse jeweils nur ein Motorenpaar angesteuert wird. Bei der Ă Ă {\displaystyle \times } - oder H-Konfiguration sind die Motoren um 45° zur Flugrichtung versetzt. Hier sind fĂŒr eine Rotation um LĂ€ngs- oder Querachse alle vier Motoren gleichzeitig anzusteuern. Zudem wird bei Foto- und Videoaufnahmen die Flugrichtung nicht durch einen Propeller verdeckt.
Im Gegensatz zu ĂŒblichen Multicoptern sind bei Cyclocoptern die Rotationsachsen der Rotoren waagerecht angeordnet. Der Anstellwinkel der RotorblĂ€tter muss wĂ€hrend jeder Rotorumdrehung zyklisch verstellt werden. Dies ist ein Nachteil im Vergleich zu Multicoptern, bei denen der Anstellwinkel der RotorblĂ€tter wĂ€hrend der Rotation unverĂ€ndert bleibt.
Die folgende Tabelle zeigt einige Konfigurationen von Multicoptern. Im Diagramm werden drei Farben verwendet: Grau stellt den Rahmen des Multicopters dar. Lila zeigt die im Uhrzeigersinn drehenden Rotoren, in GrĂŒn die gegenlĂ€ufigen Rotoren.
| Typ | Anzahl Rotoren | Konfiguration | Diagram | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|
| Quadrocopter | 4 | Ă -Konfiguration | | |
| Quadrocopter | 4 | H -Konfiguration | | |
| Quadrocopter | 4 | + -Konfiguration | | |
| Hexacopter | 6 | à -Konfiguration | | Bietet eine eingeschrÀnkte Ausfallsicherheit. |
| Hexacopter | 6 | + -Konfiguration | | Bietet eine eingeschrÀnkte Ausfallsicherheit. |
| Octocopter | 8 | Ă -Konfiguration | | Bietet eine hohe Ausfallsicherheit. |
| Bicopter | 2 | â -Konfiguration | | Bei Bicoptern, welche lediglich aus zwei in einer vertikalen Achse gelagerten Motoren bestehen, können noch weitere Bauteile eingespart werden. Die Steuerung erfolgt durch die entsprechende Beschleunigung der RotorblĂ€tter zur gezielten Schuberzeugung wĂ€hrend einer Umdrehung. |
| Tricopter | 3 | Y -Konfiguration | | Bei Tricoptern , die durch BeschrÀnkung auf drei Motoren Gewicht und Bauteile sparen, wird die Gierachse , die mit drei Motoren alleine nicht steuerbar wÀre, durch einen von einem Servo geschwenkten MotortrÀger angesteuert. |
Energie
Die Flugzeit eines Multicopters ist ein Kompromiss aus mitgefĂŒhrter EnergiekapazitĂ€t und Startgewicht. Geringere Abfluggewichte ermöglichen lĂ€ngere Flugzeiten, reduzieren aber das Einsatzspektrum. Die Flugzeit wird von mehreren Faktoren beeinflusst. Geringere Umgebungstemperaturen fĂŒhren zu verĂ€nderten Entladeraten der Akkuzellen. Starke Winde mĂŒssen mit der vorherrschenden Windgeschwindigkeit gegen die Maximalgeschwindigkeit des Luftfahrzeugs gegengerechnet werden, wodurch sich ein höherer Energieverbrauch ergibt, um die Position zu halten.
Ăblicherweise liefern Lithium-Polymer-Akkumulatoren oder Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren den Strom fĂŒr die Motoren. Selten erfolgt die Energieerzeugung ĂŒber einen Verbrennungsmotor im Hybridbetrieb. Eine weitere Betriebsart ist der kabelgebundene Flug, sogenanntes âTetheringâ, bei dem die Energiezufuhr vom Boden aus erfolgt. Dies reduziert zwar den Einsatzradius massiv, ermöglicht jedoch quasi unbegrenzte Flugzeiten, etwa fĂŒr die Ăberwachung einer GroĂbaustelle.
Steuerung
Im Gegensatz zu herkömmlichen Hubschraubern verwenden Multicopter zur Steuerung keine mechanischen Komponenten wie Taumelscheiben und Verstellpropeller. Ănderungen des Auftriebs erfolgen ausschlieĂlich durch Erhöhung oder Verringerung der Motordrehzahl. Wird die Drehzahl aller Motoren gleichzeitig erhöht bzw. verringert, steigt bzw. sinkt der Multicopter.cite-ref-3[1.2]
Bei Multicoptern drehen sich jeweils zwei Propeller im und gegen den Uhrzeigersinn. Dadurch heben sich die von den Propellern auf das Traggestell ĂŒbertragenen Drehmomente auf, solange die Summe der KrĂ€fte der links- bzw. rechtsdrehenden Propeller gleich ist und die KrĂ€fte sich somit neutralisieren.cite-ref-3-1[1.2] Die Drehung des Multicopters um die Hochachse (Gierachse) erfolgt dadurch, dass die links- und rechtsdrehenden Propeller mit unterschiedlicher Drehzahl angesteuert werden. Die Neutralisierung des Drehmoments wird aufgehoben, sodass sich der Multicopter um die Gierachse dreht.cite-ref-3-2[1.2] Drehungen um die LĂ€ngsachse (rollen) bzw. Querachse (nicken) erfolgen durch die unterschiedliche Ansteuerung der auf der jeweils anderen Achse liegenden Motoren. Dabei ist die Drehzahl der links- bzw. rechtsdrehenden Motoren umgekehrt proportional zu verĂ€ndern, damit die Summe der von ihnen erzeugten Drehmomente gleich bleibt.
Sensorik
Grundlage fĂŒr die Weiterentwicklung der Modell- und UAV-Multicopter sind Fortschritte in der Elektronik und Sensorik, die auf dem Markt ab etwa 2000 verfĂŒgbar waren und ab 2004 in Serienmodellen erschienen: LeistungsfĂ€hige Mikrocontroller werten die Daten von Gyroskopen aus und können so Kippmomente â die höher und plötzlicher auftreten als bei Hubschraubern, da der Auftriebsschwerpunkt meist in der Rotorebene liegt â automatisch ausregeln.
Dabei kommen Gyroskopsensoren auf Piezo-Basis oder MEMS (microelectromechanical systems) zur Messung der Winkelgeschwindigkeiten zum Einsatz, die vom Prozessor zur Drehzahlregelung der Elektromotoren benutzt werden, womit das FluggerĂ€t stabil fliegt. Nach heutigem Stand der Technik sind MEMS-Gyros vorteilhaft, da Piezo-Sensoren auf unterschiedliche Witterungen und Temperaturunterschiede im Flug (Sonne und Schatten) reagieren können, was zu einem unruhigen Flug fĂŒhren kann.
Abstandsmessung
Mittels Höhenmesser wird die Flughöhe ĂŒber Grund (above ground level) gemessen. Um Abweichungen in der Messung auszuschlieĂen, kommen hĂ€ufig auch Lidar-Sensoren zum Einsatz. Diese können zusĂ€tzlich in allen Dimensionen um den Multicopter blicken und so Abstandsmessungen zu Hindernissen in alle Richtungen vornehmen.
Kompass
Mittels Kompass kann die Blick- bzw. Flugrichtung des Multicopters an den Bediener ĂŒbermittelt werden.
Satellitennavigation
Durch den Einsatz von GNSS-Modulen ist es bei vielen Modellen möglich Wegpunkte (waypoints) zu setzen. Die gesetzten Punkte werden mitsamt den Karten an den Multicopter ĂŒbertragen. Dieser beginnt den autonomen Abflug der einzelnen Wegpunkte und kann automatisiert Aufgaben erledigen. FĂŒr mehr Sicherheit im gesteuerten Flug, sorgt ein GNSS-gestĂŒtztes Return-To-Home, das bei Empfangsverlust den Multicopter autonom zum Homepoint fliegen und landen lĂ€sst.
Entwicklung
Zu Beginn der Entwicklung von Hubschraubern wurde hĂ€ufig eine Vielzahl von Rotoren eingesetzt, da man etwa eine Steuerung mittels Taumelscheibe noch nicht praktisch umsetzen konnte. Der französische Luftfahrtpionier Ătienne Ćhmichen hatte schon ab 1920 mit DrehflĂŒgeln experimentiert, bevor sich am 11. November 1922 erstmals sein Oehmichen No. 2 in die Luft hob. Bei diesem frĂŒhen Multicopter waren die vier Rotoren elastisch, und ihr Anstellwinkel konnte durch VerschrĂ€nkung ĂŒber SeilzĂŒge verĂ€ndert werden. Daneben wurden weitere acht waagerecht wirkende Propeller fĂŒr Stabilisierung und Vortrieb eingesetzt, da die Rotoren noch nicht prĂ€zise genug steuerbar waren. Das Oehmichen No. 2 gilt als der erste zuverlĂ€ssige Senkrechtstarter, absolvierte mehr als 1000 FlĂŒge und erreichte am 4. Mai 1924 Rekorde mit einer Flugzeit von 14 Minuten und einem Kilometer Kreisflug.
âą Convertawings A von 1956, fĂŒr die US-Armee, mit Gitterrohrrahmen, zwei Motoren und Riemenantrieb.
âą Beim Curtiss-Wright VZ-7AP von 1958 wurden die Rotoren von einer zentralen Turbine angetrieben. Die Steuerung erfolgte ĂŒber den Anstellwinkel der Rotoren und ĂŒber verstellbare Leitbleche im Abgas-Strahl der Turbine.
âą Die einsitzige Aerotechnik WGM 21, die 1969 in Deutschland als Prototyp flog.
âą Im Oktober 2011 stellte die Startup-Firma Volocopter einen personentragenden, elektrisch angetriebenen Multicopter mit 18 Rotoren vor.cite-ref-4[2]
Einsatz
Nach den Versuchskonstruktionen in den 1950er Jahren wurden lange Zeit keine weiteren personentragenden Multicopter entwickelt. In Kombination mit der autonomen Betriebsmöglichkeit unbemannter Multicopter gibt es jĂŒngst jedoch Entwicklungen, die den Einsatz von Multicoptern zum Personentransport vorantreiben. Das chinesische Unternehmen Ehang beispielsweise baut mit der Ehang 184 eine autonom fliegende Transportdrohne fĂŒr den Personentransport.cite-ref-7[5] Im aerodynamischen Sinne eines Rotors handelt es sich bei der Drohne um einen Multicopter. Die Drohne hat jedoch acht Propeller â je Motor einen oben und einen unten. Das FluggerĂ€t hat ein Gewicht von 200 kg. Die maximale Traglast betrĂ€gt 100 kg. Entsprechend ist die Kabine fĂŒr den Transport von einer Person gebaut. Mit einer Reisegeschwindigkeit von 100 km/h und einer Flugzeit von 23 Minuten liegt das anvisierte Einsatzgebiet bei kommerziellen (Luft-)Taxiunternehmen in StĂ€dten und deren Umgebung. Um, besonders in BallungsrĂ€umen, Platz zu sparen, können die Rotorarme eingeklappt werden. In diesem Fall passt die Ehang 184 auf einen normalen Parkplatz. Dennoch findet sich die verbreitetste Anwendung der Multicopter in der Luftbildfotografie und -videografie.
Neben den kommerziell angebotenen GerĂ€ten mit Fernbetrieb entstehen auch vermehrt Privatprojekte und Eigenentwicklungen. Eine weitere Anwendung neben der Luftbildfotografie ist das SpaĂ- und Kunstfliegen. FluggerĂ€te hierfĂŒr basieren auf den gleichen Grundkomponenten, sind aber in Masse und Leistung anders konfiguriert. Zum Teil lassen sich die Multicopter im Hobbybereich (wie die Parrot AR.Drone) mittels des Bewegungssensors im Smartphone oder Tablet steuern, sodass die Bedienung schnell und intuitiv erlernbar ist.cite-ref-8[6] Auch beschĂ€ftigen sich verschiedene Hochschulen mit dem Konzept, um robuste und kostengĂŒnstige Versuchsobjekte zur VerfĂŒgung zu haben, etwa fĂŒr die Forschung im Bereich des Schwarmverhaltens.
Im Zusammenhang mit FPV (First Person View) werden Multicopter auch als SportgerÀt eingesetzt: Der normale FPV-Flug wird dabei mit einer FPV-Brille kombiniert. So sieht der Pilot aus der Sicht der Kamera seiner Drohne. Diese Sportart entwickelte sich zuerst in den USA, es gab aber auch in Deutschland schon diverse Wettbewerbe (Drohnen-Rennen).cite-ref-9[7]
Multicopter-Drohnen finden zudem ihren Einsatz im MilitĂ€r. Neben den groĂen Drohnen, wie der General Atomics MQ-9, werden auch Multicopter militĂ€risch eingesetzt. Diese dienen dann meist der AufklĂ€rung in schwer zugĂ€nglichen Krisengebieten. Multicopter können aber auch auĂermilitĂ€risch von Vorteil sein. Katastrophenopfer können dank der Tragkraft der Multicopter, die mehrere Kilogramm betragen kann, mit lebensnotwendigen Hilfspaketen versorgt werden, noch bevor die Rettungsteams vor Ort sein können. An anderer Stelle dienen Multicopter auch dazu, HĂ€userfassaden auf Risse zu untersuchen, um so mögliche Gefahren frĂŒher zu erkennen.
Im Dezember 2010 griff die deutsche Bundesverbraucherministerin Ilse Aigner das Thema Datenschutz bei BildĂŒbertragung durch Drohnen auf. Sie vertrat die Auffassung, dass private Betreiber ârechtlich schnell an Grenzen stoĂenâ wĂŒrden. Ein Sprecher des Bundesdatenschutzbeauftragten erklĂ€rte, dass der Einsatz eine rechtliche Grauzone darstelle.cite-ref-10[8]
Im Rahmen des umstrittenen EU-Projekts INDECT wird auch der Einsatz von kamerabewehrten Drohnen zur âErhöhung der Sicherheitâ der BĂŒrger vor KriminalitĂ€t erforscht. Die Drohnen sollen Personen, die sich in der Ăffentlichkeit âverdĂ€chtig verhaltenâ haben, selbsttĂ€tig identifizieren und verfolgen und sind dafĂŒr miteinander per Funk vernetzt.
Im Jahr 2013 kĂŒndigten mehrere Versandunternehmen an, Paketauslieferungen mit Drohnen zu testen. Die Deutsche Post AG fĂŒhrte mit ihrem Paketservice DHL im Dezember 2013 einen Demonstrationsflug durch. Dabei wurden Medikamente mit einem Multicopter an Mitarbeiter der Deutschen Post geliefert.cite-ref-11[9]cite-ref-12[10] Inzwischen wird mit dem DHL-Paket-Multicopter die Insel Juist jeden Freitag mit Medikamenten und anderen dringenden GĂŒtern beliefert. Es ist das erste kommerzielle Pilotprojekt dieser Art in Europa.cite-ref-13[11]
ZwischenfÀlle
âą Am 14. Oktober 2014 wurde bei einem FuĂballspiel in Albanien eine GroĂalbanien-Flagge ĂŒber das Spielfeld geflogen. Im Jahr 2015 wurde im Zusammenhang mit dieser Aktion ein VerdĂ€chtiger festgenommen.cite-ref-14[12]
⹠Am 12. Oktober 2017 ist ein Passagierflugzeug am internationalen Flughafen von Québec mit einer Drohne kollidiert. Verkehrsminister Marc Garneau sprach von der ersten Kollision eines Passagierflugzeugs mit einer Drohne in seinem Land. Der Zusammenstoà verursachte nur kleinere SchÀden am Flugzeug der Fluggesellschaft Skyjet, wie das kanadische Verkehrsministerium mitteilte. Dem Minister zufolge hÀtte der Unfall auch katastrophale Folgen haben können, wenn die Drohne mit dem Cockpit oder den Triebwerken kollidiert wÀre. Die Drohne prallte in einer Höhe von 450 Metern mit dem Linienflugzeug zusammen.cite-ref-15[13]
âą Am 28. April 2018 musste laut Aussage des Piloten eines Polizeihubschraubers dieser vor der Landung bei der Kaserne Wien Meidling einer Drohne um ca. 17.30 Uhr in 200 m Höhe âin letzter Sekundeâ ausweichen. Die Drohne wurde daraufhin vom EigentĂŒmer gelandet, der mit ihr in einem Auto wegfuhr. Der Helikopterpilot beobachtete dies und veranlasste die Anhaltung des Pkw und seines Lenkers aus Slowenien. Die laut Abbildung (30 cm VergleichsmaĂstab) samt Rotorkreisen etwa 90 Ă 90 cm groĂe Drohne wog ĂŒber 250 g und war entgegen der seit 2014 geltenden Pflicht nicht in Ăsterreich genehmigt. Der Slowene gab an, die Drohne ausprobiert und wegen des ankommenden Helikopters gelandet zu haben. Der Helikopterpilot sagte, dass eine Drohne dieser GröĂe âim schlimmsten Fallâ zum Absturz des Helikopters fĂŒhren kann.cite-ref-16[14]
âą Am 19. Dezember 2018 um 21 Uhr GMT wurde der Flugbetrieb auf dem Gatwick Airport vorĂŒbergehend eingestellt. Wiederholt wurden eine oder mehrere Drohnen ĂŒber dem FlughafengelĂ€nde gesichtet. Am 20. Dezember 2018 war kurzzeitig ein Flugbetrieb morgens um 3 Uhr fĂŒr etwa 45 Minuten möglich. Danach wurde der Flugverkehr erneut eingestellt, da wieder mindestens eine Drohne gesichtet wurde.cite-ref-17[15]cite-ref-18[16]cite-ref-19[17] Am 21. Dezember 2018 wurde um 11 Uhr der Flugbetrieb wieder aufgenommen,cite-ref-20[18] allerdings nach der erneuten Sichtung einer Drohne um 17:10 Uhr Ortszeit fĂŒr knapp eineinhalb Stunden erneut unterbrochen.cite-ref-21[19]cite-ref-22[20] In der Folge wurden Störsender des britischen MilitĂ€rs installiert, die einen sicheren Flugbetrieb erlaubten.cite-ref-23[21]
âą Am 26. Dezember 2018 wurde der Einsatz von Löschflugzeugen bei der BekĂ€mpfung eines Buschfeuers in der NĂ€he der tasmanischen Hauptstadt Hobart durch eine Drohnensichtung abgebrochen. Die Löscharbeiten wurden danach vom Boden aus weitergefĂŒhrt und beendet.cite-ref-24[22]
âą Am 8. Januar 2019 wurde der Flugbetrieb auf dem Flughafen London Heathrow wegen der Sichtung einer Drohne um ca. 18 Uhr fĂŒr rund eine Stunde eingestellt.cite-ref-25[23]
âą 2019 sind auĂerdem zwei Logistikdrohnen der Schweizerischen Post und eine Drohne der Feuerwehr Duisburg abgestĂŒrzt.cite-ref-26[24]cite-ref-27[25]
âą Nach Angaben der Bundesregierung hat es im Jahr 2020 in Deutschland 110 Meldungen ĂŒber Drohnensichtungen in der NĂ€he von FlughĂ€fen gegeben. Bei 36 dieser Ereignisse musste der Flugbetrieb eingeschrĂ€nkt werden, um die Sicherheit des Luftverkehrs zu gewĂ€hrleisten. Bei 24 Ereignissen wurde der Flugbetrieb sogar zeitweise vollstĂ€ndig eingestellt.cite-ref-28[26]
Genehmigungspflicht
Mit dem 1. Januar 2021 ist eine neue Verordnung auf europÀischer Ebene in Kraft getreten. Diese reguliert nun unbemannte Luftfahrzeuge in Betriebskategorien. Damit wurden die Bestimmungen zur Teilnahme im Luftraum angeglichen und der Betrieb im europÀischen Ausland vereinfacht.cite-ref-easa-category-civil-drones-29-0[27]
UAS-Klassen
â
Hauptartikel
:
UAS-Klasse
Kennzeichnungspflicht
Piloten von unbemannten Luftfahrtsystemen mit einer Gesamtmasse von mehr als 5 kg bis maximal 25 kg ohne Verbrennungsmotor mussten in der Vergangenheit eine AllgemeinverfĂŒgung zur Erteilung der Erlaubnis zum Aufstieg als ErklĂ€rung abgeben.cite-ref-30[28] Auf Grundlage der neuen Betriebskategorien haben die AllgemeinverfĂŒgungen jedoch weitgehend an Bedeutung verloren.
Stattdessen sind nun alle Betreiber von Drohnen dazu verpflichtet, sich als UAS-Betreiber zu registrieren (in Deutschland ist das Luftfahrtbundesamt dafĂŒr zustĂ€ndig), sofern die Drohne ĂŒber eine Kamera (oder andere Sensoren zur Erfassung personenbezogener Daten) verfĂŒgt und/oder mehr als 249 Gramm wiegt.
Auch hinsichtlich einer Kennzeichnungspflicht wurden die Gesetze ĂŒberarbeitet. Oktober 2017 bis Dezember 2020 musste jede Kameradrohne mit einer Abflugmasse von mehr als 0,25 kg mit einem Schild versehen werden, das die Adresse des EigentĂŒmers auffĂŒhrte. Dadurch sollte im Schadens- oder Verlustfall der Halter eindeutig ermittelt werden. Die Gesetzgebung sah vor, dass die Plakette feuerfest, sichtbar und dauerhaft befestigt sein musste.cite-ref-31[29]
Im Rahmen der EU-Vereinheitlichung, die in Deutschland im Januar 2021 in Kraft gesetzt wurde, muss sich der Betreiber registrieren und nur noch die Identifikationsnummer (e-ID) an der Drohne anbringen, die er im Zuge der Registrierung zugewiesen bekommt. Ein feuerfestes Material fĂŒr die Kennzeichnung ist nicht mehr vorgeschrieben.cite-ref-32[30] FĂŒr neue Drohnen ist vorgesehen, dass sie sich per Funk identifizieren lassen.cite-ref-33[31]
Siehe auch
:
Unbemanntes Luftfahrzeug#EuropÀische Union
Schweiz
Flugobjekte bis 25 kg dĂŒrfen bei Sichtkontakt generell ohne Genehmigung betrieben werden, wobei ein DrohnenfĂŒhrerschein verlangt wird. Der Betrieb mittels technischen Hilfsmitteln ist gestattet, wenn eine zweite Person das Flugobjekt beobachtet und im Zweifelsfall in die Steuerung eingreifen kann. Multicopter dĂŒrfen nur mit mindestens 100 m Abstand zu einer Menschenansammlung betrieben werden. Weiterhin dĂŒrfen FluggerĂ€te nicht nĂ€her als 5 km zu einer Piste eines Flugplatzes geflogen werden.cite-ref-bazl-34-0[32]
Der Betreiber eines Multicopters ĂŒber 500 g muss eine Haftpflichtversicherung im Umfang von mindestens einer Million Schweizer Franken abschlieĂen.cite-ref-bazl-34-1[32]
Muskelkraftflug
Von den Muskelkraft-Hubschraubern sind Gamera (I) (2011), Gamera (II) (2012) und Atlas (2013) Quadrocopter. Da Vinci III, der 1989 abhob, hat jedoch nur einen Rotor.
Literatur
âą Roland BĂŒchi: Faszination Quadrokopter. 1. Auflage. Verlag fĂŒr Technik und Handwerk, vth, 2010, ISBN 978-3-88180-791-3.
âą Thomas Riegler: Quadrokopter richtig einstellen und fliegen. Franzis, Poing 2011, ISBN 978-3-645-65073-1.
âą Christian Rattat: Multicopter selber bauen: Grundlagen â Technik â eigene Modelle. dpunkt-Verl., Heidelberg 2015, ISBN 978-3-86490-247-5.
âą Stefan Neudorf: Aerodynamik und Technik: Darum fliegt der Multikopter. In: Drohnenmagazin, Nr. 1/2017, S. 42â43
âą GĂŒnter Neumann: Zivile Drohnen-Technik: Fliegende Helfer fĂŒr viele Zwecke. In: FliegerRevue, Nr. 3/2019, 67. Jahrgang, S. 16â18
RundfunkbeitrÀge
âą Maximilian Schönherr: Regeln fĂŒr den unteren Luftraum â Heute schon gedrohnt?, Deutschlandfunk â âWissenschaft im Brennpunktâ vom 21. Januar 2018 und dem Ăberflug von St. Lambertus (Immerath)
Weblinks
Commons
: Quadrotors
â Sammlung von Bildern
âą Deutsche Flugsicherung das Regelwerk zum Drohnenflug
Einzelnachweise
1. n. n.: Kreuzweise. Multikopter â was ist das denn? In: RC-HeliAction, Nr. 9, 2012, Wellhausen & Marquardt Mediengesellschaft, S. 46â50.
cite-note-42. â Website von Volocopter
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cite-note-75. â Chinesischer Hersteller entwickelt Personentransportdrohne. 10. Mai 2016, abgerufen am 22. August 2016.
cite-note-86. â Multicopter-Test der Stiftung Warentest mit Video. In: test.de, 12. Juli 2012.
cite-note-97. â Drohnen-Rennen als neue Sportart. In: welovedrones.de. 1. April 2016, abgerufen am 22. August 2016.
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cite-note-119. â Benedikt Fuest: DHL testet erstmals Paketlieferung per Drohne. 9. Dezember 2013, abgerufen am 10. Januar 2014.
cite-note-1210. â Danielle Elliot: DHL testing delivery drones. 9. Dezember 2013, abgerufen am 10. Januar 2014.
cite-note-1311. â DHL startet einzigartiges Quadrocopter Pilotprojekt in Europa. 26. September 2014, abgerufen am 26. September 2014.
cite-note-1412. â Drohne ĂŒber Stadion in Albanien: Festnahme, orf.at, 7. Oktober 2015, abgerufen am 7. Oktober 2015.
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cite-note-2119. â Störaktionen: Neue Drohne ĂŒber Gatwick â Flughafen stellt Betrieb wieder ein. In: Spiegel Online. 21. Dezember 2018 (Online [abgerufen am 21. Dezember 2018]).
cite-note-2220. â bbc.co.uk
cite-note-2321. â Tages-Anzeiger â Flughafen Gatwick wieder offen â Suche nach TĂ€tern geht weiter, abgerufen am 21. Dezember 2018
cite-note-2422. â Frankfurter Allgemeine Zeitung â Drohne behindert Einsatz von Löschflugzeugen, abgerufen am 26. Dezember 2018
cite-note-2624. â Ăber einem WaldstĂŒck â Erneut eine Post-Drohne in ZĂŒrich abgestĂŒrzt. In: srf.ch. 9. Mai 2019, abgerufen am 23. November 2019.
cite-note-2725. â High-Tech-Drohne der Duisburger Feuerwehr abgestĂŒrzt. In: radioduisburg.de. 23. November 2019, abgerufen am 23. November 2019.
cite-note-2826. â Deutscher Bundestag: Antwort des Parlamentarischen StaatssekretĂ€rs Steffen Bilger vom 15. Februar 2021 auf die schriftliche Frage Nr. 122 des Abgeordneten Bernd Reuther (FDP). In: Drucksache 19/26785 vom 19. Februar 2021, abgerufen am 28. Februar 2021.
cite-note-easa-category-civil-drones-2927. â Open Category â Civil Drones. EuropĂ€ische Agentur fĂŒr Flugsicherheit, abgerufen am 6. Januar 2021.
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cite-note-3634. â Die europĂ€ische Drohnenregulierung in der Schweiz (nicht ĂŒbernommen). In: bazl.admin.ch. 8. Dezember 2020, abgerufen am 26. November 2021.