04438 Drohnen: Ihre Einsatzmöglichkeiten für den Arbeitsschutz
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Drohnen stehen in der öffentlichen Wahrnehmung wie wenige andere technische Geräte für technologischen Fortschritt. In vielen Bereichen werden sie bereits eingesetzt und sind, von der Wirtschaft über den Natur- und Umweltschutz bis hin zum Militär, unverzichtbar geworden. Aufgrund der neuen EU-Drohnenverordnung können Drohnen nun vermehrt gewerblich eingesetzt werden und werden damit für die Unternehmen eine noch wichtigere Rolle spielen. Aus diesem Grund wird zunächst ausführlich die Verordnung vorgestellt. Danach geht der Beitrag folgenden Fragen nach: Welche Vorteile haben sie Drohnen für den Arbeitsschutz und die Sicherheit in Unternehmen? Und wie lassen sich mögliche Gefährdungen von Menschen bei ihrer Verwendung verhindern? Arbeitshilfen: von: |
1 Einleitung und Grundlagen
Ein unbemanntes Luftfahrzeug (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) ist ein autarkes Fluggerät ohne eine Pilotperson an Bord, dessen Steuerung aus der Ferne möglich ist, allgemein bekannt als Drohne (im Folgenden auch so bezeichnet). In der Fachliteratur wird aber zumeist der Ausdruck UAS (Unmanned Aircraft System) verwendet, wobei ein Gesamtsystem aus UAV, einer bodengestützten Pilotperson (Steuerer), einem dazugehörigen Controller oder Beobachter (Spotter) sowie einem Kommunikationssystem zwischen Controller/Spotter und Fahrzeug gemeint ist.
Mehr Selbstverantwortung im Arbeitsschutz
Der Arbeitgeber kann seit Inkrafttreten der EU-Drohnenverordnung allgemein vorgegebene Schutzziele eigenverantwortlich gestalten und umsetzen, dafür erhält er einen größeren Handlungsspielraum für deren Umsetzung im eigenen Betrieb. [1]
Der Arbeitgeber kann seit Inkrafttreten der EU-Drohnenverordnung allgemein vorgegebene Schutzziele eigenverantwortlich gestalten und umsetzen, dafür erhält er einen größeren Handlungsspielraum für deren Umsetzung im eigenen Betrieb. [1]
1.1 Technische Grundlagen
Drei große Klassen von Drohnen können technisch aufgrund ihrer Flugsteuerungssysteme unterschieden werden. [1]
| • | Flugzeugähnliche mit horizontalen Propellern |
| • | Hubschrauberähnliche mit einem vertikalen Propeller in der Mitte (Drehflügler) |
| • | Multirotor-UAV mit mehreren vertikalen Propellern, sogenannte Multikopter. Sie sind die am weitesten verbreitete Ausführung einer zivilen Drohne und eignen sich besonders gut für Inspektionsaufgaben. Ihre Vorteile: Sie können senkrecht starten und landen, Fluggeschwindigkeit und Steuerung lassen sich flexibel handhaben. Ihre Nachteile: Sie erreichen nur eine relativ kurze Flugdauer (je nach Modell zehn bis 30 Minuten, oft sogar weniger), und bei einem Motorausfall stürzen sie ab. |
Für den Hobbygebrauch werden zumeist Drohnen mit manueller Steuerung verwendet, die in Sichtweite des Drohnenpiloten fliegen. Im professionellen Gebrauch werden Drohnen aber zunehmend mit unterschiedlichen Graden der Autonomie und computergestützten Fernsteuerung geflogen: von der Steuerung durch einen Computer in einer Basisstation bis hin zur völlig autonomen Steuerung durch Bordcomputer und Sensoren. Das sorgt für noch höhere Anforderungen an die Betriebssicherheit der Drohnen, als sie heute schon bestehen.
Autonome Fernsteuerung immer häufiger
Sensoren: Drohnen müssen für eine Zulassung technische Anforderungen erfüllen. Dazu zählt eine Vielzahl verschiedener Sensoren für die autonome wie die auch manuell gesteuerte Flugsteuerung. Mithilfe dieser Sensoren können Objekte und Hindernisse erkannt und damit Kollisionen vermieden werden. Dabei kommen unter anderem diese Sensortypen zum Einsatz:
Sensoren: Drohnen müssen für eine Zulassung technische Anforderungen erfüllen. Dazu zählt eine Vielzahl verschiedener Sensoren für die autonome wie die auch manuell gesteuerte Flugsteuerung. Mithilfe dieser Sensoren können Objekte und Hindernisse erkannt und damit Kollisionen vermieden werden. Dabei kommen unter anderem diese Sensortypen zum Einsatz:
| • | Sichtkameras: Kombination mehrerer Kamerabilder in Echtzeit. |
| • | Infrarotkameras: Erkennung von Hindernissen auf kurze Distanzen von einigen Metern. |
| • | Lichterkennungs- und Entfernungsmessungssensoren (Light-Detection-and-Ranging-Sensoren, LiDAR-Sensoren): Vermessung der Umgebung mithilfe von Licht- oder Laserstrahlen. |
| • | Optische Flusssensoren (Optical-Flow-Sensoren): Vergleich von zeitlich kurz hintereinander aufgenommenen Fotos anhand von Bildpunkten. |
| • | Radar: Ermittlung des Abstands zu Objekten durch Messung des Laufwegs ausgestrahlter Wellen. |
| • | Satellitennavigation: Berechnung der Position über die Laufzeit von Datenströmen codierter Radiosignale von Satelliten zu den Navigationssensoren. |
Navigation: Im privaten Rahmen werden Drohnen per Sicht ferngesteuert. Drohnen für den gewerblichen, kommerziellen, wissenschaftlichen und militärischen Einsatz, die in der Regel außerhalb der Sichtweite des Drohnenpiloten fliegen, werden zumeist über GPS (Global Positioning Systems) gesteuert. Daher nutzen Drohnen für diese Verwendungszwecke zunehmend das Lasermessverfahren Light Detection and Ranging, kurz LiDAR.
Lasermessverfahren LiDAR
Mit ihm bestimmen Drohnen ihre Position mittels Laserentfernungsmessern in Echtzeit und fertigen dabei durch die integrierte Software automatisch eine 3D-Karte ihrer Flugumgebung an.
Mit ihm bestimmen Drohnen ihre Position mittels Laserentfernungsmessern in Echtzeit und fertigen dabei durch die integrierte Software automatisch eine 3D-Karte ihrer Flugumgebung an.
