© Hanns Kirchmeier
In dynamischer Entwicklung
Die Verwendung von Drohnen – in der Fachsprache „unmanned aerial systems“ UAS, unbemannte ferngesteuerte Flugkörper im zivilen Bereich - ist noch relativ jung. Technologie, rechtliche Regelungen und mögliche Anwendungsbereiche unterliegen derzeit raschen Weiterentwicklungen und Änderungen.
Gründe für den zunehmenden Einsatz von Drohnen sind die Wirtschaftlichkeit, die Zeit, die Genauigkeit, die Flächenleistung und die Verfügbarkeit dieser Geräte.
Ing. Stefan Polly von der niederösterreichischen Landwirtschaftskammer gab einen Überblick über die drei verschiedenen Bauweisen von Drohnen. Sie können als Propellergerät, ähnlich wie ein Hubschrauber, aber mit bis zu 8 Rotoren, als Gleitflugkörper, so wie ein Flugzeug, oder als Mischung von beiden ausgeführt sein.
Sie besitzen meist Kameras oder Sensoren in Normalbild-, Infrarot- oder Wärmebildausführung, oder Laserscannsensoren, deren Ergebnisse für die Forstwirtschaft sehr gut nutzbar sind. Dies zeigte Dipl.-Ing. Günther Bronner, Fa. Umweltdata in seinem Vortrag.
Ein entscheidender Faktor ist das Gewicht der Drohnen. Danach richtet sich einerseits die benötigte Flugerlaubnis und natürlich der Preis. Von rund 800 Euro aufwärts für einfache, kleine Drohnen bis hin zu über 300.000 € teure Geräte, die mit Spezialsensoren ausgerüstet sind, erstreckt sich das Preisband.Wie der steirische Landesforstdienst Drohen verwendet, zeigte abschließend Ing. Peter Ondrich in seinem Vortrag.
Im folgenden Link finden Sie die Präsentationen der Referenten: Präsentationen Regionalseminar 2021
Ing. Stefan Polly, Landwirtschaftskammer Niederösterreich, St.Pölten
"Drohnen im Überblick"
Drohnenauswahl, technische Ausführungen, Apps zur Steuerung, rechtliche Regelungen, Trends
Dipl.-Ing. Günther Bronner, Fa. Umweltdata, Wolfsgraben
"Wie ein Vogel im Wald"
Sensoren, professionelle forstliche Einsatzmöglichkeiten über dem Wald und innerhalb des Waldes, Trends
Ing. Peter Ondrich, Landesforstdienst Steiermark, Graz
"Forstliche und jagdliche Drohneneinsätze für Interessierte"
Praktische Anwendungen und eigene Erfahrungen
Drohnen im Wald sind noch kein Massenphänomen - die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig unf vermehrt wird der smarte Einsatz unbemannter Fluggeräte im Forst diskutiert. © Projekt Forest_Imate (FFG)/Stephan Weiss
Einsatzbereiche von Drohnen
Drei grundlegend unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten bieten Drohnen:
1. Das Liefern von „Bildern“ oder Filmen aus einer neuen Perspektive. Hier geht es darum, rasch und einfach einen Überblick über ein Gebiet zu erhalten oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu monitoren. Diese Inspektion von Flächen kann bereits direkt beim Flug in Echtzeit erfolgen. Eine Nachbearbeitung der Aufnahmen ist nicht vorgesehen. Die Befliegung von Wildbächen, das Zählen von Wild, die Ersterhebung von Windwurfflächen, die Dokumentation von Entwicklungen, das Überwachen von Waldbränden zählen zu möglichen Anwendungen.
2. Die Erstellung von photogrammetrischen Aufnahmen, z. B. Orthofotos, Boden-, Gelände- und Oberflächenmodelle. Hier findet nach dem Flug eine Nachbearbeitung der Aufnahmen mit entsprechender Software statt. Damit sind diese Bilder geografisch verortet und entzerrt und die abgebildeten Informationen können mit Bildverarbeitungsprogrammen ausgewertet werden. So lässt sich damit z.B. Stammzahl und Vorrat eines Bestandes daraus ableiten. Die Aufnahmen, wie z. B. Orthofotos können in Geografische Informationssysteme geladen werden und als Karten- und Kartierungsunterlage zur Ermittlung von z. B. Flächen dienen. Übrigens- die besten Drohnenfotos gelingen bei bedecktem Himmel. Da gibt es keine Schattenwürfe.
3. Große Drohnen können als Lastentransportmittel z. B. für den Transport von Forstpflanzen, zum Ausbringen von Dünger eingesetzt werden.
Anwendungsfall Borkenkäfer-Früherkennung
Mit Infrarot-Luftbildern ist eine schlechte Wasserversorgung der Bäume gut zu erkennen. Um vom Borkenkäfer befallene Bäume von dauerhaft vitalitätsverminderten Bäumen zu unterscheiden sind Zeitreihen erforderlich. Wichtig ist ein günstiger Befliegungszeitpunkt, sehr gut geeignet ist das Frühjahr, das herrschende Wetter bei der Befliegung im Gebirge zusätzlich die Faktoren Exposition, Neigung und Seehöhe sind zu berücksichtigen.
Die derzeitige Trefferquote um befallene Bäume erkennen zu können, liegt bei ca. 75 Prozent. Der Zeitgewinn durch die Drohnengestützte Früherkennung liegt bei 3 - 4 Wochen. Wichtig sind aber bei Borkenkäferbefall die weiteren Schritte des Forstbetriebs. Zeitgerechte Holzernte und Abfuhr des Holzes sind eine logistische Herausforderung.
Steuerung von Drohen
Die Steuerung kann entweder mit sogenannten Apps oder einer richtigen Steuereinrichtung erfolgen. Manuell, automatisch und autonom können die Drohnen fliegen. Der eigentlich erforderliche Sichtkontakt beim Fliegen ist nicht immer möglich.
Wichtig ist eine gute Flugplanung als „Waypoint-Flug“ mit definierten Wegpunkten, eventuell mit Oberflächenmodell im steileren Gelände, damit nach meistens 20 - 25 Minuten Flugzeit, die Laufzeit der Akkus, die Drohne wieder sicher landet ohne gegen einen Baum oder ein sonstiges Hindernis gestoßen zu sein. Mit den Wegpunkten besteht die Möglichkeit, in Zeitabständen den Flug und die Aufnahmen exakt zu wiederholen.
Rechtliche Regelungen
Drohnen werden anhand des Risikos beim Flug in drei Betriebskategorien "open“, "specific“ und "certified“ unterteilt. Diese unterscheiden sich nach Einsatzzweck und Drohnengewicht.
Die meisten Drohnen aus dem Privatbereich werden in die Kategorie "open“ fallen. Diese Kategorie wird weiterunterteilt in die Klassen C0, C1, C2, C3 und C4 eingeteilt.
Je nach Kategorie und Klasse sind bestimmte Zulassungsvoraussetzungen gesetzlich zur Inbetriebnahme geregelt.
Die Klasse C0 beinhaltet alle Drohnen, die weniger als 250 Gramm wiegen. Eine Onlineregistrierung ist in der Klasse C0 nur dann erforderlich, wenn sich auf der Drohne eine Kamera befindet. Eine einmalige Online-Registrierung kostet 31,20 Euro. Zuvor wurden zwischen 330 und 400 Euro eingehoben.
In die Klasse C1 fallen alle Drohnen, die ein maximales Startgewicht von 900 Gramm besitzen. Der künftige Fernpilot muss ein Online-Training und eine Online-Prüfung absolvieren. Zusätzlich ist eine Online-Registrierung erforderlich und eine eindeutige Betreibernummer muss auf der Drohne angebracht werden.
In der Klasse C2 sind Drohnen mit einem Startgewicht unter vier Kilogramm angesiedelt. Hier wird zu den C1-Anforderungen eine Theorieprüfung gefordert.
In der Drohnen-Klasse C3 und C4 befinden sich Drohnen, die ein Startgewicht von unter 25 Kilogramm haben. In diesen Klassen bestehen höhere Anforderungen an das Fluggerät, und höhere Abstände zu unbeteiligten Personen sind erforderlich. Je schwerer die Drohne, desto höher die Anforderungen an Drohne, Piloten und Abstand zu einer unbeteiligten Person.
In den Klassen C0 bis C4 darf man eine maximale Flughöhe von 120 Metern nicht überschreiten und eine direkte Sichtverbindung zum Gerät muss bestehen. Zusätzlich wird die Kategorie "open“ noch in eine weitere Unterkategorie unterteilt. Diese Kategorisierung (A1 bis A3) regelt den Abstand zu unbeteiligten Personen. In Kategorie A1 darf über unbeteiligten Personen geflogen werden, in A2 in der Nähe von Personen und in A3 mit einem größeren Abstand zu Personen. In welcher A Kategorie man sich befindet, hängt vom Startgewicht der Drohne ab.
Ab der Kategorie C1 ist eine Online-Prüfung nötig. Vorbereiten kann man sich für die Online-Prüfung mit Hilfe des Online-Trainings der Austro Control unter www.dronespace.at.
Die Kategorien "specific“ und "certified“ betreffen vor allem den gewerblichen Sektor. In diesen Kategorien muss wegen des höheren Risikos bei der Behörde eine Bewilligung beantragt werden. Weiters darf hier auch ohne Sichtverbindung geflogen werden.
Die Kategorie "specific“ umfasst Drohnen mit einer Spannweite von bis zu drei Metern. Für die Bewilligung muss die Austrokontroll eine Risikobewertung abgeben. Ein Standardprozedere soll künftig Erleichterung schaffen.
Die höchsten Anforderungen an die Bewilligung stellt die Kategorie "certified“. Die Bewilligung ist vergleichbar mit jener für ein bemanntes Luftfahrzeug. Hier werden Drohnen, die mehr als drei Meter aufweisen, für Menschen- und Gütertransport bewilligt.
Unabhängig von Kategorie und Klasse wird der Abschluss einer speziellen Haftpflichtversicherung empfohlen.
