Mithilfe von Drohnen können Unternehmen große Flächen innerhalb kurzer Zeit vermessen und so regelmäßig aktuelle Daten über ihre Standorte erhalten. Wer diese Daten unabhängig von externen Dienstleistern und beliebig oft erfassen möchte, kann in seinem Unternehmen ein eigenes Drohnenprogramm etablieren. Doch mit dem Kauf einer Drohne allein ist es nicht getan. Damit aus regelmäßigen Drohnenflügen zuverlässige Vermessungsdaten entstehen, müssen verschiedene Komponenten zusammenspielen.
Die gute Nachricht: Ist ein zuverlässiger und wiederholbarer Workflow erst einmal etabliert, können viele Schritte der Datenerfassung standardisiert und teilweise automatisiert durchgeführt werden. So lassen sich Vermessungsdaten genau dann erfassen, wenn sie benötigt werden.
In diesem Beitrag zeigen wir Ihnen Schritt für Schritt, wie Sie die Drohnenvermessung in Ihrem Unternehmen einführen, was Sie dafür benötigen und worauf Sie achten sollten.
Schritt 1: Einsatzbereiche und Anforderungen definieren
Bevor Sie sich für eine Drohne, Software oder anderes Equipment entscheiden, sollten Sie zunächst festlegen, wofür Sie die Drohnenvermessung in Ihrem Unternehmen einsetzen möchten. Welche Lösung für Sie geeignet ist, hängt nämlich maßgeblich davon ab, welche Standorte Sie vermessen und welche Erkenntnisse Sie aus den erfassten Daten gewinnen möchten.
Überlegen Sie deshalb zunächst, welche konkreten Aufgaben Sie mithilfe der Drohnenvermessung abdecken möchten. Im Bauwesen können Drohnendaten beispielsweise dazu genutzt werden, das Volumen von Haufwerken zu berechnen, Abtrags- und Auftragsmengen zu bestimmen oder den aktuellen Projektstand mit dem Urgelände bzw. dem finalen Entwurf zu vergleichen. Im Bergbau und in der Zuschlagstoffindustrie lassen sich damit unter anderem Materialbewegungen und Bestände überwachen oder Gruben und Steinbrüche vermessen.
Darüber hinaus sollten Sie berücksichtigen, wie groß und komplex Ihre Standorte sind, wie häufig Sie diese vermessen möchten und welche Genauigkeit Sie für Ihre jeweiligen Anwendungsfälle benötigen. Auch die Bedingungen vor Ort spielen eine Rolle. Lange Korridorprojekte stellen beispielsweise andere Anforderungen an die eingesetzte Drohne als kleinere oder innerstädtische Baustellen.
Je genauer Sie Ihre Anforderungen im Vorfeld definieren, desto gezielter können Sie anschließend die passende Drohne, Ausrüstung und Software für Ihr eigenes Drohnenprogramm auswählen.
Schritt 2: Rechtliche Voraussetzungen prüfen
Bevor Ihre Drohne zum ersten Mal abhebt, sollten Sie sich mit den rechtlichen Voraussetzungen für den Drohnenbetrieb vertraut machen. Grundsätzlich werden Drohnen in der EU in die drei Betriebskategorien „Offen“, „Speziell“ und „Zulassungspflichtig“ eingeteilt. Die meisten Drohnen, darunter auch viele kommerziell eingesetzte, fallen in die Kategorie „Offen“.
Für den Betrieb in dieser Kategorie gelten unter anderem folgende Voraussetzungen:
- Die Drohne hat eine höchstzulässige Startmasse von 25 Kilogramm.
- Die maximale Flughöhe beträgt 120 Meter über Grund.
- Während des gesamten Fluges muss direkter Sichtkontakt zwischen Fernpilot und Drohne bestehen.
- Es werden keine gefährlichen Güter transportiert oder Gegenstände abgeworfen.
- Die geltenden Vorgaben für geografische UAS-Gebiete wie Bundesfernstraßen, Bundeswasserstraßen oder Wohngrundstücke werden eingehalten.
Darüber hinaus sollten Sie vor dem ersten Einsatz folgende Punkte klären:
- Registrierung: In der Regel müssen sich die Betreiber einer Vermessungsdrohne beim Luftfahrt-Bundesamt registrieren. Eine Registrierung ist unter anderem dann erforderlich, wenn die Drohne mindestens 250 Gramm wiegt oder mit einer Kamera bzw. einem anderen Sensor zur Erfassung personenbezogener Daten ausgestattet ist.
- Zertifizierung: Abhängig von der eingesetzten Drohne und den Betriebsbedingungen kann der Drohnenpilot einen EU-Kompetenznachweis oder ein EU-Fernpilotenzeugnis benötigen.
- Versicherung: Für den Drohnenbetrieb muss ein entsprechender Haftpflichtversicherungsschutz bestehen.
- Fluggebiet: Prüfen Sie vor jedem Flug, ob an Ihrem Standort besondere Einschränkungen gelten. Über das Map Tool der Digitalen Plattform Unbemannte Luftfahrt (dipul) können Sie feststellen, ob sich der geplante Einsatzort in einem geografischen UAS-Gebiet befindet und welche Bedingungen dort gelten.
Werden die Voraussetzungen der offenen Kategorie nicht erfüllt – beispielsweise, wenn die Drohne außerhalb der Sichtweite betrieben werden soll –, kann der Betrieb in die spezielle Kategorie fallen, sodass eine entsprechende Genehmigung erforderlich ist.
Tipp: Ausführliche Informationen zu den aktuellen Vorschriften, Betriebskategorien und erforderlichen Kompetenznachweisen finden Sie beim Luftfahrt-Bundesamt.
Schritt 3: Die richtige Drohne auswählen
Welche Drohne sich am besten für Ihre Vermessungen eignet, hängt von Ihren individuellen Anforderungen ab. Achten Sie bei der Auswahl insbesondere auf folgende Punkte:
- Größe und Beschaffenheit des Standorts: Überlegen Sie, wie groß die zu vermessenden Flächen sind und wie viel Platz vor Ort für Start und Landung zur Verfügung steht. Für kleinere Standorte kommen beispielsweise andere Drohnentypen infrage als für große Flächen oder lange Korridorprojekte.
- Kamera: Für Drohnenvermessungen sollte die Kamera über einen Sensor mit mindestens 20 Megapixeln verfügen. Beachten Sie dabei, dass eine höhere Anzahl an Megapixeln zwar detailliertere und schärfere Bilder liefert, aber auch größere Datenmengen erzeugt, die übertragen und verarbeitet werden müssen. Je nach Standort und Anforderungen kann außerdem LiDAR anstelle von Photogrammetrie infrage kommen, beispielsweise bei stark bewachsenen Flächen. Prüfen Sie deshalb auch, welche Kameras und Sensoren mit der jeweiligen Drohne kompatibel sind und ob diese bei Bedarf ausgetauscht werden können.
- Budget: Berücksichtigen Sie bei Ihrer Entscheidung nicht nur die Anschaffungskosten, sondern auch die langfristigen Betriebskosten.
Quadrocopter- oder Starrflügler-Drohne?
Quadrocopter (z. B. Phantom 4 RTK, Mavic 3 Enterprise und Matrice 300 von DJI) gehören zu den am häufigsten für Vermessungsarbeiten in den Bereichen Bauwesen, Bergbau, Abfallwirtschaft und Zuschlagstoffindustrie eingesetzten Drohnen. Sie funktionieren wie ein Mini-Hubschrauber mit einem zentralen Rumpf und mehreren Motoren, die die Propeller antreiben. Sie können vertikal starten und landen und benötigen dafür nur wenig Platz. Dadurch eignen sie sich besonders für kleinere Standorte und städtische Gebiete. Zur groben Orientierung: Standorte mit einer Fläche von weniger als 200 Hektar können in der Regel problemlos mit einem Quadrocopter vermessen werden.
Starrflügler ohne VTOL wie die Sensefly eBee X ähneln in ihrer Bau- und Flugweise dagegen einem kleinen Flugzeug. Sie verfügen über eine Starrflügelkonstruktion und können größere Flächen effizient erfassen. Da sie nicht vertikal starten und landen können, benötigen sie dafür ausreichend Platz.
Starrflügler mit VTOL (z. B. WingtraOne GEN II und die Trinity F90+ von Quantum Systems) kombinieren die Merkmale von Quadrocopter- und Starrflügler-Drohnen. Sie können wie ein Quadrocopter vertikal starten und landen, dank ihrer Starrflügelkonstruktion fliegen sie jedoch schneller und weiter. Daher eignen sie sich besonders für großflächige Standorte und lange Korridorprojekte.
Eine Übersicht der von uns empfohlenen Drohnen für die Vermessung finden Sie hier.
Das sind die wichtigsten Vor- und Nachteile der beiden Drohnenarten im Überblick:
| Drohnentyp | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Quadrocopter |
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| Starrflügler |
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Schritt 4: Einen zuverlässigen Drohnenvermessungsworkflow etablieren
Wenn Sie regelmäßig Vermessungsdaten mit einer Drohne erfassen möchten, benötigen Sie einen zuverlässigen und wiederholbaren Workflow. Je stärker Sie die einzelnen Schritte standardisieren, desto einfacher können Sie Ihre Standorte immer wieder nach demselben Verfahren vermessen und konsistente Datensätze erstellen.
Ein idealer Drohnenvermessungsworkflow lässt sich in vier Schritte unterteilen:
Bevor die Drohne abhebt, sollten Sie den geplanten Vermessungsbereich und die Platzierung der Bodenpasspunkte festlegen. Da der Drohnenflug automatisiert abläuft, können Sie die Flugroute vorab über Apps wie GS Pro oder DJI Pilot 2 entsprechend planen. Während des Fluges folgt die Drohne automatisch der festgelegten Route, sodass sie nicht manuell gesteuert werden muss. Ein ruhiger und konsistenter Flug ist dabei entscheidend für die Bildqualität, denn minderwertige Aufnahmen wirken sich erheblich auf die Genauigkeit der Vermessungsergebnisse aus.
Überprüfen Sie außerdem, ob es für Sie oder Ihre Mitarbeiter sicher ist, über das Gelände zu fahren und die benötigten Bodenpasspunkte dort zu verteilen.
Platzieren Sie vor dem Flug ausreichend intelligente Bodenpasspunkte wie unsere AeroPoints über das zu vermessende Gelände und schalten Sie dabei jeden einzelnen per Knopfdruck ein.
Wie Bodenpasspunkte genau funktionieren und welche Rolle sie für die Vermessungsgenauigkeit spielen, haben wir bereits in unserem Beitrag zur Drohnenvermessung ausführlich erklärt.
Sobald alle Vorbereitungen abgeschlossen sind, kann die Vermessung beginnen. Die Drohne folgt dabei der zuvor festgelegten Flugroute und nimmt währenddessen systematisch überlappende Bilder des Geländes auf.
Nehmen Sie die Drohne dafür aus dem Koffer, richten Sie sie gemäß den Anweisungen des Herstellers ein, setzen Sie einen voll aufgeladenen Akku ein und stellen Sie sie zum Start an einem geeigneten Ort auf. Behalten Sie die Drohne während des gesamten Fluges im Blick und überwachen Sie den Flugverlauf über den Handheld-Controller. Nach Abschluss der geplanten Route kehrt die Drohne zum Startpunkt zurück und landet automatisch.
Fahren Sie anschließend in umgekehrter Reihenfolge zu Ihren AeroPoints, um sicherzustellen, dass sie ausreichend Zeit zur Datenerfassung hatten. Drücken Sie erneut den Startknopf, um die AeroPoints auszuschalten, bevor Sie sie vom Boden aufheben. Sobald diese ein WLAN-Signal finden, laden sie die Daten automatisch hoch.
Kehren Sie danach ins Büro zurück und laden Sie Ihre Drohnenaufnahmen in eine cloudbasierte Verarbeitungsplattform wie Propeller hoch. Dort werden die einzelnen Aufnahmen verarbeitet und zu präzisen, messbaren 3D-Modellen zusammengeführt. Wie Sie die passende Software dafür auswählen, sehen wir uns im nächsten Schritt genauer an.
Schritt 5: Die passende Drohnenvermessungssoftware auswählen
Mit dem Drohnenflug allein ist die Vermessung noch nicht abgeschlossen. Erst mithilfe einer geeigneten Software zur Verarbeitung und Auswertung der aufgenommenen Bilder können wertvolle Daten gewonnen werden.
Nehmen Sie sich ausreichend Zeit, um die passende Lösung für Ihre Anforderungen zu finden. Denn während einige Plattformen etwa speziell für die Landwirtschaft, Versorgungsunternehmen, Inspektionen oder die Immobilienbranche ausgelegt sind, richten sich andere gezielt an Unternehmen aus dem Bauwesen und der Rohstoffindustrie.
Überlegen Sie sich deshalb vorab, welche Aufgaben Sie mit Ihren Vermessungsdaten erledigen möchten. Je nach Anwendungsfall sollte die Software beispielsweise die Berechnung von Volumen, die Überprüfung von Straßenneigungen, die Überwachung bestimmter Bereiche oder die Verfolgung des Projektfortschritts ermöglichen. Achten Sie außerdem darauf, wie die Verarbeitung Ihrer Drohnendaten erfolgt. Cloudbasierte Plattformen übernehmen die rechenintensive Verarbeitung online. Sie benötigen also weder eine lokale Software noch teure und leistungsstarke Computer, die riesige Datensätze verarbeiten müssen.
Berücksichtigen Sie zudem, wie schnell Sie die aufbereiteten Daten benötigen. Gerade bei Standorten, die sich innerhalb kurzer Zeit stark verändern, kann eine kurze Bearbeitungszeit ausschlaggebend sein, damit Sie möglichst aktuelle Daten für Ihre Entscheidungen nutzen können. Ebenso wichtig ist es, dass Ihre Teams jederzeit und von überall (z. B. über eine App) auf diese Daten zugreifen können. So arbeiten alle Projektbeteiligten unabhängig von ihrem Standort mit demselben aktuellen Datenstand.
Propeller wurde speziell für die Anforderungen im Bauwesen und in der Rohstoffindustrie entwickelt. Unsere Plattform nutzt PPK-Verarbeitung, um präzise Vermessungsdaten bereitzustellen. Innerhalb von maximal 24 Stunden können Sie die aufbereiteten Daten direkt auf der Plattform analysieren. So können Sie beispielsweise die Qualität der ausgeführten Arbeiten überprüfen, aktuelle Oberflächen mit früheren Vermessungen, dem ursprünglichen Gelände oder dem finalen Entwurf vergleichen und den bisherigen Fortschritt verfolgen. Mit Propeller Mobile können Ihre Teams auch unterwegs direkt über ihre Mobilgeräte auf die aktuellen Standortdaten zugreifen.
Bei der Auswahl der richtigen Software geht es also nicht nur darum, Ihre Drohnenaufnahmen zu verarbeiten. Entscheidend ist auch, dass Sie daraus wertvolle Informationen für Ihre tägliche Arbeit gewinnen können. Denn erst, wenn Ihr Team die erfassten Daten für Analyse, Planung und Qualitätskontrolle einsetzen kann, entfalten sie ihren eigentlichen Nutzen.
FAQ
Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen:
Können wir uns als kleines Unternehmen die Einführung eines eigenen Drohnenprogramms leisten?
Ja, auch für kleinere Unternehmen kann sich die Einführung eines eigenen Drohnenprogramms lohnen. Sie benötigen dafür weder eine besonders teure Drohne noch spezielle Vermessungsausrüstung. Mit einer erschwinglichen Drohne und der richtigen Verarbeitungsplattform können Sie topografische Daten selbst erfassen und für Ihre tägliche Arbeit nutzen.
Entscheidend ist deshalb nicht nur, welche Kosten für die Einführung entstehen, sondern auch, welchen langfristigen Nutzen Sie aus Ihren Drohnenvermessungen ziehen und ob sich die Investition für Ihre individuellen Anwendungsfälle rentiert.
Wie lässt sich die Genauigkeit der Vermessungsdaten gewährleisten?
Für zuverlässige Vermessungsergebnisse ist die Bodenkontrolle entscheidend. Selbst bei Drohnen mit hochwertiger RTK- oder PPK-Technologie sollten die erfassten Daten mithilfe von Bodenpasspunkten überprüft werden. Darüber hinaus hängt die Genauigkeit auch davon ab, wie die aufgenommenen Daten anschließend verarbeitet und kontrolliert werden.
Bei Propeller durchlaufen Ihre Vermessungsdaten verschiedene Qualitätskontrollen. So können unsere GIS-Spezialisten bei Bedarf eingreifen, um beispielsweise Bodenpasspunkte manuell zu markieren oder deren Position zu überprüfen. Nach Abschluss der Verarbeitung werden die Daten erneut kontrolliert und unter anderem mit früheren Vermessungen desselben Standorts verglichen, um sicherzustellen, dass die Veränderungen zwischen den Datensätzen plausibel sind.
Wie lässt sich die Drohnenvermessung in bestehende Prozesse integrieren?
Achten Sie bei der Auswahl einer Drohnenvermessungssoftware darauf, dass sich die erfassten Daten problemlos in Ihre bestehenden Arbeitsabläufe integrieren lassen und keine zusätzlichen Datensilos entstehen. Ihre Daten sollten importiert, exportiert, umgewandelt und bearbeitet werden können, damit Sie diese problemlos weiterverwenden können.
Mit Propeller können Sie Ihre Daten und durchgeführten Berechnungen als PDF-Bericht oder Tabellenkalkulation exportieren und teilen. Darüber hinaus stehen Ihnen verschiedene Dateiformate zur Verfügung, die sich in Programmen wie Trimble Business Center, AutoCAD, Carlson oder AgTek verwenden lassen.
Werden lokale Koordinatensysteme unterstützt?
Ja, Propeller unterstützt über 5.000 verschiedene lokale Koordinatensysteme. Laden Sie dazu einfach die Kalibrierungsdatei Ihres Standorts per Drag-and-drop hoch. Anschließend werden Ihre Drohnendaten automatisch im lokalen Koordinatensystem Ihres Standorts bereitgestellt, sodass Sie diese nicht manuell umwandeln müssen.
Ersetzt die Drohne die klassische Vermessung?
Nein, die Drohnenvermessung ist kein Ersatz für die klassische Vermessung. Vielmehr stellt sie ein zusätzliches Werkzeug dar, mit dem sich regelmäßig große Mengen an Standortdaten schnell und effizient erfassen lassen.
Wann Sie auf die Drohnenvermessung und wann auf die klassische Vermessung setzen sollten, erfahren Sie ausführlich in unserem Blogbeitrag „Drohnenvermessung oder klassische Vermessung? Warum moderne Baustellen beides brauchen“.
Fazit
Ein eigenes Drohnenprogramm schafft die Grundlage, um Vermessungsdaten genau dann zu erfassen, wenn sie im Projekt benötigt werden. Anstatt auf einzelne Momentaufnahmen angewiesen zu sein, können Unternehmen ihre Standorte regelmäßig aus der Luft dokumentieren und sich so ein aktuelles Bild davon machen, was vor Ort tatsächlich passiert.
Dabei ist es nicht entscheidend, möglichst schnell eine Drohne in die Luft zu bringen. Viel wichtiger ist es, von Anfang an einen zuverlässig wiederholbaren Workflow aufzubauen, der Daten liefert, mit denen Ihr Team wirklich arbeiten kann. Ist dieser erst einmal etabliert, wird die Drohnenvermessung vom einzelnen Vermessungsflug zu einem festen Bestandteil Ihrer täglichen Arbeitsabläufe.
Mit der passenden Kombination aus Technologie, klaren Prozessen und einer geeigneten Verarbeitungsplattform können Sie Ihre Vermessungen selbst in die Hand nehmen und genau die Informationen erhalten, die Sie für fundierte Entscheidungen benötigen.
