Was sind die Vorteile einer Indoordrohne?

Bevor wir über Indoordrohnen sprechen müssen wir zuerst Outdoordrohnen erklären:

Drohnenflüge draußen unter freiem Himmel mit Outdoordrohnen kennt jeder. Eigentlich spricht an bei Outdoordrohnen einfach nur von Drohnen. Aber aus Gründen der Abgrenzung zu Indoordrohnen habe ich diesen Begriff gewählt. Ob als Hobbydrohne oder Industriedrohne – Drohnenflüge sind in aller Munde. Aber warum haben sich Drohnen überhaupt durchgesetzt? Outdoordrohnen stabilisieren sich über GPS oder andere Satelliten Navigationssysteme und zusätzlich über diverse weitere Sensoren wie Optical Flow, Ultraschall etc. Dadurch stehen Outdoordrohnen wie angenagelt in der Luft und sind kinderleicht von jedermann zu steuern und geben dem Piloten ein sicheres Gefühl die Technik zu beherrschen. Beim klassischen Drohneneinsatz mit Outdoordrohnen werden Luftbilder und Videos von Bauwerken, Gebäuden, technischen Anlagen wie Schornsteinen, Kühltürmen, Brücken, Dächern etc. gemacht. Basierend auf dieser ausgeklügelten Drohnentechnologie ist in den letzen Jahren eine ganze Landschaft an Softwarelösungen auf den Markt gekommen die viele Branchen enorm bereichert. So gibt es zum Beispiel extra Software für Drohnengestützte Vermessung, oder KI gestützte Software die Schäden an Bauwerken erkennen können etc. Auch für den Bereich erneuerbare Energie gibt es inzwischen Drohnen die selbstständig Windenergieanlagen inspizieren etc. Das sind Outdoordrohnen, aber was sind Indoordrohnen?

Was sind Indoordrohnen?

Bei Indoordrohnen handelt es sich um Drohnen die primär dafür entwickelt wurden in geschlossenen Räumen zu fliegen. Insbesondere in jedem Fall nicht unter freiem Himmel. Dadurch das GPS nicht in geschlossenen Gebäuden funktioniert müssen Indoordrohnen ohne GPS oder andere satellitengestützte Systeme auskommen und setzen lediglich ein Barometer ein, so dass sie zumindest die Höhe alleine halten können. Indoordrohnen stehen nicht wie angenagelt in der Luft, jedenfalls die Indoordrohnen der ersten Generation, wie die Flyability ELIOS 1 nicht. Dadurch ist es für ungeübte Piloten extrem schwer Indoordrohnen zu steuern. Beim Betrieb von Indoordrohnen läuft man sehr schnell Gefahr, dass die Drohne mit der Umgebung kollidiert. Das führt dann schnell zum Absturz. Aus diesem Grund verfügen fast alle Indoordrohnen über einen Schutzkäfig, der die Drohne bei einer Kollision vor Schäden schützt, aber auch die Umgebung vor einem Kontakt mit den Propellern schützt. Dieser Schutzkäfig wirkt sich leider auf die Aerodynamik aus und verkürzt die Flugzeit ganz enorm. So beträgt die Flugzeit der meisten Indoordrohnen nicht mehr als 12-15 Minuten. 

Inhaltsverzeichnis

Wofür setzt man Indoordrohnen ein?

Es liegt auf der Hand, dass man mit Indoordrohnen nicht unbedingt Luftbilder aufnimmt. Wenn man in Innenbereichen Fotos aufnimmt, dann macht man das meistens mit einem Hochstativ, oder wenn man eine Inspektion durchführt dann baut man ein Gerüst auf und schießt ein Foto mit einer Kleinbildkamera. Und genau dann kommen Indoordrohnen zu Einsatz. Indoordrohnen werden immer dann eingesetzt wenn man im technischen Umfeld, bsp. in Industrieanlagen oder bei Kraftwerken auf Gerüste, Kräne, Arbeitsbühnen oder Kletterer setzen würden. In diesen Fällen nimmt man einfach eine Indoordrohne und fliegt an die entsprechende Stelle in einem Schornstein oder Behälter oder in einer Brennkammer oder in einen anderen engen bzw. schwer erreichbaren Bereich. Welche Vorteile bietet der Einsatz von Indoordrohnen?

  • Verbesserung der Arbeitssicherheit für Mitarbeiter
  • Schnellerer Inspektion
  • Kürzere Stillstände
  • Bessere Inspektionsergebnisse

Also sind Indoordrohnen nur was für die Industrie? Im wesentlichen ja. Es gibt natürlich auch Anwendungsbereiche im Bereich der Videoproduktion aber das ist ein gesondertes Thema.

Stephan mit der Flyability ELIOS vor einer Tankinspektion
Stephan mit der Flyability ELIOS vor einer Tankinspektion

In welchen Industrien werden Indoordrohnen eingesetzt?

Inzwischen im Jahr 2022 kann man sagen dass es kaum eine Industrie gibt in der es keine engen und schwer erreichbaren Räumen gibt die regelmässig inspiziert werden müssen. Von daher kann man sagen, das Indoordrohnen praktisch überall zum Einsatz kommen. Um nur einige Beispiele zu nennen:

  • Öl und Gas
  • Stahlproduktion
  • Pharmazie
  • Energie und Versorgungsunternehmen
  • Chemieunternehmen
  • Bergbau
  • Schifffahrt
  • Lebensmittelindustrie
  • Baubranche

Welche Hersteller von Indoordrohnen gibt es?

In unseren Augen gibt es aktuell zwei Hersteller von Indoordrohnen die wir aufgrund ihrer Popularität und ihrem Marktanteil für erwähnenswert halten:
  • Flyability
  • Multinnov
  • Flybotix

Wie haben sich Indoordrohnen in den letzten Jahren weiterentwickelt?

Das Hauptproblem von Herstellern wie Flyability (im Prinzip die Erfinder das klassischen Indoordrohne wie man sie heute kennt) war die schwere Steuerbarkeit der Geräte. Wie bereits eingangs beschrieben verfügen Indoordrohnen über kein GPS, der Käfig wirkt bereits bei leichtem Wind wie eine Art Segel und bringe die Drohne zu driften und nach relativ kurzer Zeit ist der Akku leer und die Mission muss für einen Akkuwechsel unterbrochen werden. Alle diese Knackpunkte haben dazu geführt, dass insgesamt nur eine sehr sehr kleine Stückzahl dieser Geräte verkauft wurde. Die Problemlösung ist recht einfach: Indoordrohnen müssen weiterentwickelt werden, so dass auch weniger geübte Piloten mit ihnen klarkommen. Wie haben Flyability und andere Hersteller dieses Problem in Angriff genommen?

Statt GPS Stabilisierung, Stabilisierung über optische Sensoren: Zuerst haben Flyability und später Flybotix und Multinnov eine neue Generation von Indoordrohnen entwickelt die neben einem Schutzkäfig zusätzlich über optische Sensoren verfügen. Stark vereinfach funktioniert das folgendermaßen: Die Drohne erfasst mit optischen Sensoren (man könnte sagen, mit kleinen Kameras) die Umgebung und suchen sich markante Punkte heraus und beobachten die Lageveränderung dieser Punkte bzw. die eigene Lageveränderung. Je nach Drohnenhersteller kommen unterschiedliche Methoden zum Einsatz, beispielsweise auch Kamera- Setups die stereoskopische Aufnahmen und damit eine Einschätzung der Tiefe, bsp. des Abstands zwischen Drohne und Objekt zulassen.

Warum sind Indoordrohnen der 2. Generation, wie die Flyability ELIOS 2 immer noch nicht ganz einfach zu fliegen?

  • Optische Systeme: Der typische Einsatzort von Indoordrohnen sind enge und schwer erreichbare Bereiche in Industrie und Kraftwerken. In der Industrie ist staubig, dreckig und feucht. In so einer Umgebung funktionieren optische Systeme nicht immer zuverlässig. Ein anderes Problem sind stark reflektierende Oberflächen wie Edelstahlbehälter. In diesen Fällen schalten Drohnen in den Atti Modus oder Stabilized Modus und müssen vom Piloten so gesteuert werden wie Indoordrohnen der ersten Generation (bsp. Flyability ELIOS 1)
  • Kurze Akkulaufzeit: Bis auf Flybotix bieten alle Indoordrohnen eine sehr kurze Akkulaufzeit. Das setzt viel Erfahrung bei der Einsatzplanung voraus. Es macht keinen Sinn mit der Drohne so weit in eine Anlage hineinzufliegen bis der Akkus leer ist und die Drohne dann dort nicht evakuieren zu können.
  • Training: In Industrieanlagen werden Indoordrohnen häufig außerhalb der Sichtweite bewegt. Insgesamt benötigt man relativ viel Training um sinnvolle Drohnenflüge durchführen zu können. Flyability bietet jetzt für die ELIOS 3 einen entsprechenden Drohnensimulator an.
Flyability ELIOS im Kessel bei der Inspektion von Überhitzerpaketen
Flyability ELIOS im Kessel bei der Inspektion von Überhitzerpaketen

Was hat sich bei Indoordrohnen der 3. Generation, bsp. bei der Flyability ELIOS 3 verbessert?

Die Flyability ELIOS 3 ist in der Lage eine Payload bsp. einen Lidarsensor aufzunehmen und eine Punktewolke der Umgebung zu erstellen. Weiterhin hat sich die Konstruktion der Elios 3 verbessert und ist augenscheinlich stabiler und widerstandsfähiger geworden. Lt. aktuellen Videos sollen auch Flüge in reflektierender Umgebung möglich sein. Wir könnten uns bisher noch kein Bild von der ELIOS 3 machen und können daher keine Empfehlung geben.

Warum crashen Indoordrohnen obwohl sie kollisionstolerant sein sollen?

Indoordrohnen sind generell kollisionstolerant. Aber diese Toleranz hat klar definierte Grenzen. Einerseits können jederzeit Objekte durch den Käfig der Drohne in die Propeller gelangen und andererseits können extreme Flugmanöver zu einer zu hohen Aufprallgeschwindigkeit führen. Bei der ELIOS 3 hat Flyability das Design dahingehend verbessert als das Objekte von außerhalb des Käfigs zu schnell in die Propeller gelangen können.
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