Drohnen – Fernhenker oder Weltverbesserer?

Drohne – ein negativ besetzter Begriff

Drohne ist ein böses Wort. In den einschlägigen Foren für die ferngesteuerten intelligenten Schwebemaschinen wurde ich darauf hingewiesen, das man Kopter oder Multikopter schreiben und sagen soll. Eigentlich sind die Geräte unter dem Sammelbegriff Unmanned Arial Vehicle oder kurz UAV zu subsumieren. Aber auch UAV hat den unangenehmen Geruch einer präzisen, militärischen Tötungsmaschine. Man hat sofort Bilder von chirurgisch sauber hingerichteten “Terroristen” in Afghanistan, Pakistan oder Afrika im Hinterkopf. Begleitet wird das Kopfkino von einem lächelnd auf der Couch sitzenden amerikanischen Präsidenten, der sich die von ihm genehmigte Operation in seinem Amtszimmer in Washington ansieht. Das es dabei zu “geringfügigen” Kollateralschäden kommt, nehmen die Fern-Henker billigend in Kauf.

Drohne CeBit 2013

Militärische Drohne auf der CeBit Foto: Schleeh

Technologie ist nie böse – die Nutzer entscheiden über den Einsatz

Den Drohnen ergeht es wie dem 3D-Druck und der Google Datenbrille. Neue, unbekannte Technologien erzeugen bei vielen Menschen erst einmal Angst. Unbekannt und von ihnen selbst nicht kontrollierbar, werden die negativen Einsatz-Szenarien nicht mit den möglichen positiven Anwendungen abgewogen. Es wird aus dieser Angst heraus der Technologie mehr Skepsis als Neugier entgegen gebracht. Auch bei einem Küchenmesser entscheidet der Nutzer, wie diese Technologie eingesetzt wird. Mit dem gleichen Messer kann man Gemüse klein schneiden, oder einen Menschen töten.

Auch Drohnen werden, von den meisten Medien unbeachtet, vielfach zum Vorteil der Gesellschaft eingesetzt.

Verschiedene Drohnenarten

Drohnenübersicht Illustration: Ruben Pater http://dronesurvivalguide.org/

Drohnenübersicht Illustration: Ruben Pater http://dronesurvivalguide.org/

Drohnen werden in militärische und zivile Geräte unterteilt. Bei den militärischen gibt es reine Aufklärungsdrohnen, Kampfdrohnen und Mischformen. Bekannt sind vor allem die von den USA eingesetzten Angriffswaffen Reaper und Predator. Im zivilen Bereich werden unbemannten Flugobjekte überwiegend als Kameradrohnen für Foto- und Videoaufnahmen, zum Freizeitvergnügen und in der Zukunft vielleicht auch als Transportmittel eingesetzt.

Militärische Aufklärungsdrohne auf der CeBit Foto: Schleeh

Militärische Aufklärungsdrohne auf der CeBit Foto: Schleeh

 

Wie eine Multikopter Drohne funktioniert

Moderne Drohnen nutzen die selben Technologien, wie Smartphones. Im Inneren dieser Wunderwerke befinden sich Sensoren, Prozessoren und Software. Eingebaute Höhenmesser, Bewegungssensoren, Gyroskope und GPS-Empfänger ermöglichen den Geräten selbständig zu fliegen. Ein Gyroskop bestimmt die Position durch eine 3-Achsen-Messung im Raum. In Verbindung mit herkömmlichen Bewegungssensoren (ebenfalls 3 Achsen), wie sie mittlerweile in fast jedem Smartphone zu finden sind, ergibt sich nun eine 6-Achsen-Messung. Mit einem Gyroskop ist nicht mehr nur die Neigung oder die Beschleunigung von Geräten messbar, es lässt sich auch die Rotation um die eigene Achse erfassen. Diese Bewegungsbestimmung und Steuerung erfolgt über einen leistungsfähigen Prozessor in der Drohne. 600 Mal pro Sekunde berechnet dieser die Position und Lage im Raum und steuert damit den Flug der Drohne. Dies macht einen Einsatz von Multikoptern in den Händen von Anfängern erst möglich. Wer schon einmal ein ferngesteuertes Flugzeug oder einen Hubschrauber geflogen hat, der weiß wovon ich spreche.

In dem folgenden Video wird sehr schön (in Englisch) erklärt, wie eine Drohne selbständig steuert und fliegt.

Medienrummel um Paketauslieferung durch Drohnen

Schon länger interessiere ich mich für die fliegenden Alleskönner. Speziell der Einsatz in der Landwirtschaft könnte so manches Problem besser als bisher lösen. Durch die Prime Air Story hat es Jeff Bezos von Amazon geschafft, den fliegenden Helferlein eine hohe mediale Aufmerksamkeit zu kommen zu lassen.

Die Deutsche Post und DHL sind ein paar Tage danach mit der selben „Luftnummer“ wie Amazon aufgetreten.

In Großbritannien sollen angeblich Pizzas und in Kalifornien Tacos mit Drohnen ausgeliefert werden. Auch diese Anwendungen lassen sich eher in die Kategorie PR-Gag einordnen. Es sind noch zu viele Fragen ungeklärt. Auch gesetzliche Problemstellungen blockieren die Logistik via Flug-Drohnen derzeit noch massiv.

Pizzadrohne

Überwachung durch Drohnen

Auch außerhalb des Militärs werden Drohnen zur Überwachung eingesetzt. Die Polizei verschafft sich bei Demonstrationen und anderen Einsätzen einen Gesamtüberblick. Die Drohnen-Cops haben den offiziellen Titel Luftfahrzeug-Fernführer.

Spiegel TV zu Polizei Drohnen

Aber auch die Demonstranten setzen die Fliegenden Augen ein. In Polen hat ein Drohnen-Flieger diese Demonstration von oben fest gehalten.

Polnischer Demonstrant nutzt Drohne und filmt Demonstration

In Japan wurde vom Verteidigungsministerium eine Kugeldrohne entwickelt, die durch ihre Bauart auch innerhalb von Gebäuden fliegen kann. Der Propeller liegt geschützt in der Kugel-Konstruktion. Mit der eingebauten Kamera und einer direkten Übertragung der Bilder an den Piloten (First Person View FPV) kann diese unbemannte Flugkörper ohne Probleme Gebäude nach Überlebenden durchsuchen, oder Gaslecks aufspüren. Militärische Einsätze lassen sich damit sicher auch fliegen.

Japanische Kugeldrohne

Der Einsatz von Drohnen bei Katastrophen hat sich inzwischen bewährt, von oben können sich die Hilfskräfte einen Überblick verschaffen und den besten Weg zur Rettung planen. Auf der Internetseite von Socialdrones.org sind Beispiele aufgeführt.

Nicht vergessen darf man den Einsatz der fliegenden Kameras. Viele moderne Filmemacher nutzen die genialen Perspektiven, die mit solchen Fluggeräten und verwacklungssicher aufgehängten Kameras zu erzielen sind.

Drohnen in der Landwirtschaft

 

Den größten Markt für UAV’s sehen viele Fachleute in der Landwirtschaft. Dort werden die Flugkünstler bereits zur Überwachung von Feldern eingesetzt. Mit Hilfe von Infrarot-Aufnahmen können die Landwirte feststellen, wo kranke Pflanzenbestände sind. Gesunde Pflanzen reflektieren die Infrarotstrahlung, während kranke Pflanzen dies nicht tun. Damit werden bei Infrarotaufnahmen kranke Bestände schon sichtbar, bevor die Blätter welken. Der Landwirt kann dann schon frühzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen.

 

Französische Nurflügel-Drohne mit Infrarot-Kamera

Viele Landwirte experimentieren mit Multikoptern. Der US-Amerikanische Landwirt Brian Scott berichtet auf seinem Blog über seine ersten Flugversuche mit seinem DJI Phantom 2 Quadkopter. Er wird dabei durch Chad Colby von John Deere unterstützt. Colby bildet Landwirte in Illinois in der Nutzung von Flugdrohnen aus. In den USA ist das aufgrund der gesetzlichen Lage derzeit noch problematisch. Die ferngesteuerten Fluggeräte dürfen als Freizeit-Vergnügen geflogen werden. Kommerzielle Flüge sind aber noch verboten.

Aufnahme einer nach vorne fliegenden Drohne Foto: Brian Scott http://thefarmerslife.com/

Aufnahme einer nach vorne fliegenden Drohne Foto: Brian Scott http://thefarmerslife.com/

Laut einer Studie sollen Drohnen in den USA über 100.000 Arbeitsplätze schaffen. 70.000 davon sollen aus der Landwirtschaft generiert werden.

Luftaufnahme von Drainagen Foto: Brian Scott http://thefarmerslife.com/

Luftaufnahme von Drainagen Foto: Brian Scott http://thefarmerslife.com/

Einsatzszenarien in der Landwirtschaft

Am Anfang werden Standard-Drohnen den Landwirten helfen große Schläge regelmäßig von oben zu befliegen. Dazu reicht eine Kamera am Fluggerät. Aber in der Zukunft sollen die intelligenten Flugobjekte noch weitere Aufgaben übernehmen. Von der Bestäubung im Frühjahr, bis zur Ernte, wo Drohnen gierige Vögel vertreiben, finden sich zahllose Einsätze. Die aus der Luft mit der Infrarot-Kamera festgestellten Pflanzenschäden können von oben gezielt mit passenden Pflanzenschutz-Mitteln punktuell und umweltfreundlich per Drohne behandelt werden. In Japan werden schon vermehrt spezielle ferngesteuerte Hubschrauber für die Saat von Reis und die Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln eingesetzt.

 

Japanische Hubschrauberdrohne im Einsatz

Die vom ehemaligen Wired Chefredakteur Chris Anderson gegründete Firma 3D Robotics baut auch Drohnen für Landwirte. Chris Anderson kümmert sich inzwischen als CEO um die Drohnenfirma und ist bei Wired ausgestiegen.

Drohnen von 3D Robotics im Weinberg  

Links zu weiteren Informationen zum Thema:

 

http://farmindustrynews.com/precision-farming/spectrum-unmanned-aerial-vehicles-agriculture#slide-3-field_images-66622

http://www.crossimplement.com/upload/files/resources/john_deere_literature_rack/John%20Deere%20Farmsite%20Literature.pdf

http://3drobotics.com/landing-product/

http://3drobotics.com/2013/10/3d-robotics-drone-helps-farmers-with-precision-agriculture/

http://tacocopter.com/

http://robohub.org/tag/drones-for-agriculture/

http://motherboard.vice.com/blog/drones-will-revolutionize-farming-first-not-delivery

http://www.bizjournals.com/wichita/blog/2013/12/ageagle-in-neodesha-wants-to-be-the.html?page=all

http://www.bizjournals.com/wichita/blog/2013/12/ageagle-in-neodesha-wants-to-be-the.html?page=all

http://www.futuristspeaker.com/2013/08/agriculture-the-new-game-of-drones/

http://farmingdrones.com/

http://www.forbes.com/sites/rakeshsharma/2013/11/26/growing-the-use-of-drones-in-agriculture/

http://aerialfarmer.blogspot.de/

http://www.foxnews.com/us/2013/12/14/agriculture-most-promising-market-for-drones/

http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0077151#abstract0

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1454102