Was sind Drohnen, Multicopter, UAV & UAS? Der umfassende Guide
- Sven Szymanski
- 27. Aug. 2020
- 7 Min. Lesezeit
Aktualisiert: 8. März
Drohnen haben in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung durchlaufen und sind aus vielen Bereichen unseres Alltags und der Industrie nicht mehr wegzudenken. Während sie im privaten Sektor oft für beeindruckende Luftaufnahmen genutzt werden, revolutionieren sie im professionellen und industriellen Umfeld ganze Arbeitsprozesse.
Doch was genau verbirgt sich hinter den Begriffen Drohne, Multicopter, UAV und UAS? Welche Arten von Drohnen gibt es und wie werden spezialisierte Indoor Drohnen für komplexe Inspektionen eingesetzt? In diesem umfassenden Leitfaden erklären wir die wichtigsten Grundlagen, grenzen die Begrifflichkeiten klar voneinander ab und geben einen detaillierten Einblick in die faszinierende Welt der modernen Drohnentechnologie.
Die Grundlagen: Was ist eine Drohne?
Der Begriff Drohne dient als übergeordneter Sammelbegriff für alle unbemannten Luftfahrzeuge. Unabhängig von ihrer Größe, ihrer Bauform oder ihrem spezifischen Einsatzzweck zeichnen sich Drohnen dadurch aus, dass sie ohne einen Piloten an Bord fliegen. Die Steuerung erfolgt entweder manuell über eine Fernbedienung (Groundstation) oder zunehmend durch autonome, softwaregestützte Systeme.
Moderne Drohnen sind in der Regel mit hochauflösenden Kameras und diversen Sensoren ausgestattet. Diese übertragen das Bildmaterial in Echtzeit auf das Display des Piloten, was eine präzise Navigation und Datenerfassung ermöglicht. Der Antrieb erfolgt meist über Elektromotoren, die Rotoren antreiben. Durch die gezielte Steuerung der Drehzahl einzelner Motoren lässt sich das Flugverhalten der Drohne exakt kontrollieren. Um ein stabiles Flugverhalten zu gewährleisten und das Eigendrehmoment auszugleichen, rotieren die Propeller in unterschiedliche Richtungen.
Der Unterschied zwischen UAV und UAS
In der Fachsprache und in gesetzlichen Regelungen tauchen häufig die Abkürzungen UAV und UAS auf. Eine klare Unterscheidung dieser Begriffe ist für das technische Verständnis essenziell.
UAV (Unmanned Aerial Vehicle) bezeichnet ausschließlich das unbemannte Fluggerät selbst, also die physische Drohne in der Luft.
UAS (Unmanned Aircraft System) umfasst das gesamte System, das für den Betrieb der Drohne notwendig ist. Dazu gehören neben dem Fluggerät (UAV) auch die Bodenkontrollstation (Fernsteuerung), die Kommunikationsinfrastruktur zur Datenübertragung sowie eventuelle Software zur Flugplanung und Datenauswertung.
In der professionellen Anwendung und in der EU-Drohnenverordnung wird heute bevorzugt von UAS gesprochen, da der Fokus auf dem ganzheitlichen System liegt.
Welche Arten von Drohnen gibt es?
Drohnen lassen sich anhand ihrer Bauweise und ihres Antriebssystems klassifizieren. Die gängigste Unterscheidung erfolgt nach der Anzahl der Rotoren. Grundsätzlich gilt: Je mehr Rotoren eine Drohne besitzt, desto höher sind ihre Traglast und ihre Ausfallsicherheit.
Der Multicopter: Ein Sammelbegriff
Der Begriff Multicopter (oft auch Multikopter geschrieben) ist ein Überbegriff für alle Drohnen, die über mehr als zwei in einer Ebene angeordnete Rotoren verfügen. Sie sind die am weitesten verbreitete Drohnenart, da sie senkrecht starten und landen können (VTOL) und in der Luft auf der Stelle schweben können. Zu den Multicoptern zählen Quadrocopter, Hexacopter und Octocopter.
Was ist ein Quadrocopter?
Der Quadrocopter ist die bekannteste und am häufigsten genutzte Drohnenart, sowohl im privaten als auch im semiprofessionellen Bereich. Er verfügt über vier Motoren und Propeller, die in waagerechter Stellung angeordnet sind. Zwei Rotoren drehen sich im Uhrzeigersinn, die anderen beiden entgegengesetzt.
Diese Bauweise bietet einen hervorragenden Kompromiss aus Stabilität, Wendigkeit und Effizienz. Quadrocopter kommen in zwei typischen Konfigurationen: In der Plus-Konfiguration (+) oder in der X-Konfiguration, bei der die Arme um 45 Grad gedreht sind.
Was ist ein Hexacopter?
Ein Hexacopter ist mit sechs Rotoren ausgestattet und wird häufig für professionelle Zwecke eingesetzt. Die sechs Antriebe ermöglichen eine höhere Nutzlast, sodass schwerere Kamerasysteme, Wärmebildkameras oder spezielle Sensoren transportiert werden können.
Ein entscheidender Vorteil des Hexacopters ist seine Redundanz: Fällt ein Motor aus, kann die Drohne in der Regel trotzdem sicher gelandet werden. Zudem bietet er eine höhere Windstabilität als ein Quadrocopter.
Was ist ein Octocopter?
Mit acht Rotoren stellt der Octocopter die Schwerlastklasse unter den Multicoptern dar. Er wird fast ausschließlich im gewerblichen und industriellen Sektor eingesetzt, beispielsweise für professionelle Filmproduktionen mit schweren Kinokameras oder für den Transport von speziellen Messinstrumenten.
Der Octocopter bietet höchste Stabilität und maximale Ausfallsicherheit. Er kommt in zwei Bauweisen vor: mit acht einzelnen Armen oder mit vier Armen, die jeweils oben und unten einen Propeller tragen (Koaxial-Anordnung).
Starrflügler: Fixed-Wing Drohnen
Im Gegensatz zu Multicoptern besitzen Starrflügler starre Tragflächen und ähneln in ihrem Aufbau klassischen Flugzeugen. Sie werden meist von einem einzelnen Propeller am Heck oder an der Front angetrieben. Starrflügler können nicht in der Luft schweben, sondern müssen sich kontinuierlich vorwärts bewegen, um Auftrieb zu erzeugen.
Ihr großer Vorteil liegt in der enormen Reichweite und Flugdauer. Sie werden vor allem für die Kartierung großer Flächen, in der Landwirtschaft oder für Überwachungsaufgaben über weite Distanzen eingesetzt.
Indoor Drohnen: Spezialisten für geschlossene Räume
Ein besonders anspruchsvolles und stark wachsendes Feld der Drohnentechnologie ist der Einsatz von Indoor Drohnen. Während herkömmliche Drohnen auf GPS-Signale zur Stabilisierung angewiesen sind, müssen Drohnen für geschlossene Räume ohne diese Navigationshilfe auskommen. Zudem erfordern schwer zugängliche Innenbereiche spezielle Schutzmechanismen, um Kollisionen mit Wänden, Rohrleitungen oder Anlagenteilen zu überstehen.
Indoordrohnen sind speziell für die visuelle Inspektion in gefährlichen oder engen Umgebungen konzipiert. Sie ermöglichen es, Anlagen zu überprüfen, ohne dass Menschen sich in Gefahr begeben oder teure Gerüste aufgebaut werden müssen. Dies bedeutet einen enormen Sicherheitsgewinn und eine drastische Reduzierung von Ausfallzeiten bei der Anlageninspektion.
Flyability Elios 2 und Elios 3
Der Schweizer Hersteller Flyability ist ein Pionier im Bereich der kollisionstoleranten Indoor Drohnen. Die Flyability Elios 2 hat sich als Standard für intuitive visuelle Inspektionen in beengten und gefährlichen Räumen etabliert. Sie ist von einem patentierten, entkoppelten Schutzkäfig umgeben, der es ihr erlaubt, an Wänden abzurollen und Stöße unbeschadet zu überstehen.
Ausgestattet mit einer 4K-Kamera, einer Wärmebildkamera und einem extrem leistungsstarken, staubgeschützten Beleuchtungssystem liefert sie gestochen scharfe Bilder aus dunkelsten Umgebungen.
Mit der Flyability Elios 3 wurde die Technologie auf ein neues Level gehoben. Diese Inspektionsdrohne verfügt über den proprietären SLAM-Algorithmus FlyAware und einen integrierten LiDAR-Sensor. Dadurch kann die Elios 3 nicht nur visuelle Daten erfassen, sondern in Echtzeit hochpräzise 3D-Modelle der inspizierten Umgebung erstellen.
Die zentimetergenaue 3D Kartierung im Innenbereich eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Industrieinspektion. Zusätzlich bietet die Elios 3 ein modulares Payload-System für Ultraschall-Wanddickenmessung, Strahlungsmessung und Gasdetektion.
Multinnov Stereo2
Ein weiteres hochspezialisiertes System ist die Multinnov Stereo2 aus Frankreich. Diese extrem kompakte Inspektionsdrohne zeichnet sich durch ihren geringen Durchmesser von unter 40 Zentimetern aus. Damit passt sie problemlos durch Standard-Mannlöcher und in engste Schächte.
Die Stereo2 verfügt über einen robusten Kohlefaser-Schutzkäfig, eine 4K-Kamera mit werksseitig konfiguriertem Festfokus und ein extrem helles Beleuchtungssystem mit bis zu 12.000 Lumen. Sie navigiert GPS-frei und ist ideal für die Inspektion von Kanälen, Tunneln und komplexen Industrieanlagen, bei denen der verfügbare Platz minimal ist.
Professionelle und industrielle Drohnen im Einsatz
Der Einsatz von professionellen Drohnen in der Industrie hat die Art und Weise, wie Inspektionen und Wartungsarbeiten durchgeführt werden, grundlegend verändert. Gewerbliche Drohnen sind heute unverzichtbare Werkzeuge für die zustandsbasierte Instandhaltung und ermöglichen moderne Inspektionsmethoden, die sicherer, schneller und kostengünstiger sind als herkömmliche Verfahren.
Praktische industrielle Einsatzfelder
Die Anwendungsbereiche für Inspektionsdrohnen sind vielfältig und decken nahezu alle Industriezweige ab. Zu den wichtigsten Einsatzgebieten gehören:
Inspektion von Tanks und Silos: Überprüfung von Schweißnähten, Korrosion und Beschichtungen in großen Behältern, ohne dass diese aufwendig eingerüstet werden müssen.
Inspektion von Schächten und Kanälen: Visuelle Kontrolle von Abwassersystemen und Versorgungsschächten auf Risse, Verstopfungen oder strukturelle Schäden.
Inspektion von Tunneln: Effiziente Überprüfung der Bausubstanz von Verkehrs- oder Leitungstunneln.
Inspektion von Kesseln und Industrieanlagen: Untersuchung von Brennkammern, Wärmetauschern und komplexen Rohrleitungssystemen in Kraftwerken und Raffinerien.
Inspektion von schwer zugänglichen Innenräumen: Kontrolle von Hohlräumen in Brücken, Dachstühlen oder Zwischenböden.
3D Kartierung im Innenbereich: Erstellung präziser digitaler Zwillinge von Anlagen und Gebäuden für Planung und Dokumentation.
Visuelle Inspektion in gefährlichen Umgebungen: Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen, bei Gaslecks oder nach Unfällen.
Der Nutzen für Unternehmen
Der Einsatz von Drohnen Technologie für die Industrieinspektion bietet Unternehmen entscheidende Vorteile:
Massiver Sicherheitsgewinn: Mitarbeiter müssen keine gefährlichen, engen oder hochgelegenen Bereiche mehr betreten. Das Unfallrisiko sinkt drastisch, da die Inspektion ohne Gerüst oder Industriekletterer durchgeführt werden kann.
Kosten- und Zeitersparnis: Die Drohneninspektion ist deutlich schneller und kostengünstiger als herkömmliche Methoden. Anlagen müssen für die Inspektion oft nur kurz oder gar nicht abgeschaltet werden, was Stillstandszeiten minimiert.
Hochwertige Daten: Die Kombination aus hochauflösenden Kameras, Wärmebildtechnik und 3D Kartierung liefert objektive, reproduzierbare und detaillierte Daten für fundierte Instandhaltungsentscheidungen.
Wann ist welche Drohnenart sinnvoll?
Die Wahl der richtigen Drohne hängt maßgeblich vom geplanten Einsatzzweck ab. Hier ein Überblick:
Quadrocopter: Ideal für allgemeine Luftaufnahmen, Immobilienfotografie, Dachinspektionen von außen und leichte Vermessungsaufgaben.
Hexacopter und Octocopter: Die richtige Wahl für professionelle Filmproduktionen, den Transport schwerer Sensoren und Einsätze, bei denen höchste Ausfallsicherheit gefordert ist.
Starrflügler: Perfekt für die großflächige Vermessung in der Land- und Forstwirtschaft oder die Überwachung langer Trassen wie Stromleitungen und Pipelines.
Indoor Drohnen (z.B. Flyability Elios 3, Multinnov Stereo2): Zwingend erforderlich für Inspektionen in geschlossenen Räumen, Tanks, Kesseln und überall dort, wo kein GPS-Empfang besteht und Kollisionsgefahr herrscht.
Ihr Partner für professionelle Drohnenlösungen
Die Entwicklung der unbemannten Luftfahrtsysteme schreitet rasant voran. Von einfachen Multicoptern bis hin zu hochkomplexen autonomen Flugsystemen für die Industrieinspektion bieten Drohnen heute Lösungen für Herausforderungen, die noch vor wenigen Jahren als unlösbar galten.
Als erfahrener Dienstleister im Bereich der Drohnentechnologie unterstützt SaarDrones Unternehmen dabei, diese modernen Inspektionsmethoden effizient und sicher zu nutzen. Ob es um die Inspektion schwer zugänglicher Bereiche, die präzise 3D Kartierung oder die visuelle Inspektion von Industrieanlagen geht – wir verfügen über das technische Know-how und den spezialisierten Fuhrpark, um Ihre Projekte erfolgreich umzusetzen.
Häufig gestellte Fragen zu Drohnen
Was sind Drohnen?
Drohnen sind unbemannte Luftfahrzeuge (UAV), die ohne Piloten an Bord fliegen. Sie werden entweder manuell über eine Fernsteuerung oder durch autonome Systeme gesteuert und kommen sowohl privat als auch in der Industrie zum Einsatz.
Was ist der Unterschied zwischen UAV und UAS?
UAV (Unmanned Aerial Vehicle) bezeichnet lediglich das Fluggerät selbst. UAS (Unmanned Aircraft System) umfasst hingegen das gesamte System, inklusive Drohne, Bodenkontrollstation und Kommunikationsinfrastruktur.
Welche Arten von Drohnen gibt es?
Die gängigsten Arten sind Multicopter (wie Quadrocopter, Hexacopter, Octocopter), die senkrecht starten und landen können, sowie Starrflügler, die wie Flugzeuge aufgebaut sind und für weite Strecken genutzt werden.
Was sind Indoordrohnen?
Indoor Drohnen sind speziell für geschlossene Räume und schwer zugängliche Bereiche entwickelte Fluggeräte. Sie verfügen über kollisionstolerante Schutzkäfige und navigieren ohne GPS, um sichere Inspektionen in Tanks, Kesseln oder Kanälen durchzuführen.
Welche Drohnen gibt es für Innenräume?
Führende Modelle für Innenräume sind die Flyability Elios 2 und Elios 3 aus der Schweiz, die mit 3D-Kartierung (LiDAR) und Schutzkäfig ausgestattet sind, sowie die kompakte Multinnov Stereo2 aus Frankreich für besonders enge Schächte.
Welche Drohnen werden für industrielle Inspektionen eingesetzt?
Für die Industrieinspektion werden hochspezialisierte Drohnen genutzt. Dazu zählen Indoor Drohnen für Tanks und Silos sowie robuste Multicopter mit Wärmebildkameras und hochauflösenden Sensoren für Außenanlagen.
Wofür werden professionelle Drohnen genutzt?
Professionelle Drohnen werden für die visuelle Inspektion von Industrieanlagen, die 3D Kartierung, die Überprüfung von schwer zugänglichen Bereichen und zur Erhöhung der Arbeitssicherheit eingesetzt.
