Microdrones & Flick Ingenieurgemeinschaft

UAV-basierte Vermessung im Tagebau

Die Flick Ingenieurgemeinschaft aus Ibbenbüren in NRW nutzt seit Anfang 2020 einen Microdrones mdLiDAR1000 Classic unter anderem für die berührungslose Vermessung von Tagebauten und Abgrabungen. Das steigert gleichermaßen Sicherheit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit.

Mithilfe der mdLiDAR1000 Classic von Microdrones hat die Flick Ingenieurgemeinschaft den Steinbruch Woitzel bei Ibbenbüren vermessen und eine präzise Punktwolke erschaffen. Foto: Flick Ingenieurgemeinschaft

Der Einsatz von Drohnen erfreut sich in der Welt der Vermessung immer größerer Beliebtheit. So auch bei der Flick Ingenieurgemeinschaft aus Ibbenbüren, die seit Anfang 2020 einen Microdrones mdLiDAR1000 Classic im Einsatz hat, um unter anderem Straßen, Infrastruktureinrichtungen, Plangebiete und insbesondere Tagebauten und Abgrabungen zu befliegen und präzise Daten darüber zu erfassen.

„Durch den Einsatz des mdLiDAR1000 Classic von Microdrones zur Vermessung von beispielsweise Halden, Kies- und Sandabgrabungen, Tagebauten und Steinbrüchen können wir nicht nur die Sicherheit aller involvierten Personen und Mitarbeiter erhöhen, sondern auch die Effizienz in den Arbeitsprozessen erheblich steigern“, begründet Niels Flick von der Ingenieurgemeinschaft die Nutzung des Microdrones-UAVs. „Außerdem können wir durch die 3D-Erfassung die Grundlagen für eine exakte Volumen- und Massenberechnung zu Dokumentationszwecken schaffen und die überflogenen Gebiete für vielfältige Anwendungen visualisieren und dokumentieren. Auch sind präzise Soll-Ist-Vergleiche nach zwei aufeinanderfolgenden Flügen möglich.“

Automatisierung durch GPS-Waypoint-Modus

Der bei der Flick Ingenieurgemeinschaft eingesetzte mdLiDAR1000 Classic vom Siegener Spezialist für Drohnen-basierte Lösungen Microdrones wurde speziell für Einsätze in bebautem und/oder nur schwer zugänglichen Gelände entwickelt und kann mit verschiedenen Sensorsystemen ausgestattet werden, die jeweils mit einer speziellen Bildstabilisierung (brushless gimbal) ausgestattet sind. Darüber hinaus werden bürstenlose Elektromotoren eingesetzt, um die Bewegungen der Drohne exakt auszugleichen und so möglichst stabile Aufnahmen zu erreichen. „Wir können damit zuverlässig die Genauigkeit erzeugen, die wir benötigen“, berichtet Flick.

Drohnenlösung im Mietmodell
Um Unternehmen, die sich keinen Kauf einer Microdrones-Highend-Drohne leisten können, dennoch eine gute Lösung anbieten zu können, hat der Siegener Drohnenhersteller in 2020 ein neues monatliches Mietmodell eingeführt. Mit Microdrones-as-a-Service (mdaaS) haben die Kunden somit maximale Flexibilität – nicht nur beim Kostenmodell, sondern auch bei der Nutzung der Technologie. Das Angebot betrifft alle drei Produktreihen mdLiDAR, mdMapper und mdTector inklusive der vollständig integrierten Technologie. Vincent Legrand, Vice President of Global Sales bei Microdrones: „Der Benutzer hat nach wie vor die Wahl, ob er die Lösungen im Rahmen eines Pauschalbetrags kaufen oder das Abonnementmodell mit monatlichen Zahlungen nutzen möchte“.
Bereits ab 950 Euro im Monat kommen Neukunden damit zu einer High-end-Vermessungslösung, anstatt eine im Markt übliche, einmalige Summe im mittleren fünfstelligen Bereich aufwenden zu müssen. Gleichzeitig gibt es auch die Möglichkeit, die Drohnenlösung für einen erheblich reduzierten Betrag zu erwerben und dann jeweils eine Gebühr für die Nutzung innerhalb von Befliegungsprojekten zu entrichten. Ebenso enthalten ist das vollständige Support-Paket. (jr)

Auch kann die Steuerung des Fluggerätes, das nur 2,5 Kilogramm wiegt und bis zu 1,2 Kilogramm Maximallast transportieren kann, über das sogenannte GPS-Waypoint-Navigationssystem auch während des Flugs vollautomatisch stattfinden. „Die Drohne fliegt dann GPS-Punkte, die wir noch vor Drohnenstart bestimmen können, exakt an. Dadurch können wir eine genaue Flugroute gleich mehrfach präzise abfliegen – etwa, um Veränderungen in der Landschaft kenntlich zu machen“, erklärt Flick. „Zudem müssen unsere Mitarbeiter nicht mehr durch unwegsames und gefährliches Gelände stapfen, um belastbare Vermessungen mit herkömmlichen Methoden durchführen zu können.“
Insgesamt zeigt sich Flick sehr zufrieden mit der Microdrones-Lösung. „Der mdLiDAR1000 Classic gehört leistungstechnisch ganz klar in den Highend-Bereich – was natürlich seinen Preis hat. Die vergleichsweise hohen Investitionskosten für Drohne inklusive Sensoren haben sich für uns jedoch gelohnt, insbesondere wegen der Qualität der Aufnahmen sowie wegen des Supports, den wir von Microdrones erfahren“, ist Flick überzeugt.

Steigerung der Sicherheit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit

Neben der mit dem Drohneneinsatz einhergehenden Sicherheit der Mitarbeiter steigert dieser auch die Wirtschaftlichkeit der Tagebauvermessungen. „Im Berg- und Tagebau stellte die Erhebung von Geländeinformationen bislang einen äußerst kostenintensiven Faktor dar. UAV-Befliegungen ermöglichen es wirtschaftlich und schnell geografische Informationen zu generieren, die anschließend eine präzise und genaue Weiterverarbeitung erlauben“, berichtet Flick und führt aus: „Der große Vorteil der Vermessung aus der Luft liegt dabei in der berührungslosen Datengewinnung. Die Produktion der Daten muss also weder verlangsamt noch unterbrochen werden – selbst dann nicht, wenn eigentlich unzugängliche Bereiche erfasst werden.“

Der mdLiDAR1000 Classic von Microdrones wird von der Flick Ingenieurgemeinschaft unter anderem für die Vermessung von Tagebauten und Abgrabungen genutzt. Foto: Flick Ingenieurgemeinschaft

Doch wozu werden die Daten von Tagebauten überhaupt erfasst und gebraucht? Eine Antwort liefert ein Blick in das Bundesberggesetz, verrät Flick: „In Deutschland muss eine markscheiderische Dokumentation (Risswerk) bestehend aus maßstabsgetreuen Karten, Plänen und sonstigen Unterlagen geführt werden. Zusätzlich werden bergtechnische Erkundungs-, Sicherungs- und Verwahrungsmaßnahmen im Alttagebau gefordert. Dies sind zentrale Bestandteile der ingenieur- und vermessungstechnischen Bearbeitung.“ Um diese Voraussetzungen gewährleisten zu können, müssen die Vermessungsingenieure Kenntnis über die genaue lage- und höhenmäßige Situation des Tagebaus sowie über ihre Folgen bzw. Auswirkungen auf die Umwelt – beispielsweise auf das Grundwasser und die Oberfläche – haben.

„Auf Grundlage dieser geotechnischen Daten kann dann zum Beispiel eine Risikobewertung von möglichen zukünftigen Schadensereignissen abgeleitet werden“, beschreibt Flick. Darüber hinaus können die mit der Drohne erfassten Datensätze zur Inventarisierung und Bilanzierung genutzt werden, zur Erbringung verschiedenster Nachweise oder zum Einreichen von Anträgen – beispielsweise in Bezug auf Renaturierungsmaßnahmen oder Erweiterungen der Abbau- und Lagerfläche. „Dafür müssen hochgenaue 3D-Volumenmodelle mittels 3D-Vermaschung auf Basis einer Punktwolke prozessiert werden“, berichtet Flick. Die Übergabe der Rohdaten zur externen Auswertung sei hier ebenso möglich. (jr)

www.ing-flick.de

www.microdrones.com