Was sind Drohnen, Multicopter, UAV & UAS?

Drohnen erfreuen sich immer größerer Beliebtheit, in Zeiten von Social Media wie Facebook und Instagram legen sich immer mehr Privatleute Ausrüstungen für die Fotografie an, zu denen mittlerweile auch standardmäßig die Drohne gehört. Neben Kameras, die vor wenigen Jahrzehnten nur in den Händen von Profis gesichtet werden konnte, kommt nunmehr auch immer mehr die Drohne in Privathaushalten an. Im Folgenden zeigen wir verschiedene Arten von Drohnen & Multicoptern und für welche Zwecke diese zum Einsatz kommen.

Was ist eine Drohne?

Das Wort Drohne beschreibt zunächst alle unbemannten Luftfahrzeuge (UAV - Unmanned Aerial Vehicle), das unbemannt fliegt. Hierbei kommt es nicht auf die Form, die Größe oder auf den Zweck des Einsatzes der Drohne an. Gesteuert wird die Drohne entweder mittels Fernsteuerung oder aber durch autonome Technik. Durch die Ausstattung einer Drohne mit Kamera (Kameradrohne) liefert sie Video‐ und Bildmaterial auf das Display der jeweiligen Groundstation der Drohne. Dies ermöglicht eine Steuerung über das Display der Drohnensteuerung (Groundstation). Die Motoren und Rotoren sind ein wesentlicher Bestandteil der Drohne. Um das Flugverhalten der Drohne zu beeinflussen, kann man die Motoren der Drohne mit unterschiedlicher Drehzahl steuern. Die Drehrichtung zweier gegenüberliegenden Rotoren der Drohne ist immer gleich, die anderen beiden Rotoren der Drohne rotieren in entgegengesetzter Richtung, um die erzeugten Drehmomente aufzuheben. Lange Zeit war die Bezeichnung Drohne negativ besetzt und wurde mit militärischen Drohnen in Verbindung gebracht, die u. a. als Waffe eingesetzt werden und sogar Menschen töten. Dieses Image der Drohnen wurde nicht zuletzt durch die häufige negative Verwendung des Begriffes „Drohne“ in den Medien gefördert und verbreitet.

Was ist der Unterschied zwischen einem UAS und einem UAV?

Die Bezeichnung UAV (Unmanned Aerial Vehicle) bezieht sich nur auf das Fluggerät und nicht auf das gesamte System. Ein UAS (Unmanned Aerial System) bezieht sich auf das ganze Drohnensystem, das zusätzlich unter anderem eine Bodenkontrollstation, eine Kommunikationsinfrastruktur zum Senden, Weiterleiten und Empfang der Aufklärungsergebnisse sowie Einrichtungen zur Bild- und Videoauswertung umfassen kann. Der Begriff UAV (unmanned aerial vehicles) gilt mittlerweile als überholt und nicht mehr zeitgemäß.

Welche Arten von Drohnen gibt es?

Drohnen lassen sich anhand ihres Antriebs voneinander unterscheiden. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass eine höhere Anzahl von Propellern eine höhere Tragfähigkeit verspricht. Daher werden Drohnen und Copter mit vielen Rotoren bevorzugt im gewerblichen Sektor genutzt.

Was ist ein Quadrocopter?

Ein Quadrocopter oder Quadcopter verfügt über vier Motoren und Propeller, die in waagerechter Stellung angeordnet sind. Die Rotoren befinden sich an jeweils vier Auslegern an den Außenkanten der Drohne, was den Copter stabil in der Luft hält. Hier drehen sich zwei der Propeller im Uhrzeigersinn und die anderen beiden entgegen des Uhrzeigersinns. Quadrocopter kommen normalerweise in zwei Typen: Entweder sind die Rotoren so angeordnet, dass der Drohnenpilot von unten betrachtet ein + sieht, oder aber ein x, indem die Form um 45 Grad gedreht wurde. Diese Art der Drohne ist die vermutlich bekannteste, die auch gern im privaten Bereich eingesetzt wird.

Was ist ein Tricopter?

Ein Tricopter hat lediglich drei Propeller. Diese Drohne fliegt entweder mit einem Propeller an der Vorderseite der Drohne und zweien an der Rückseite oder mit zwei Propellern vorn und einem hinten. Da der Copter nur geringe Lasten tragen kann, ist er recht selten zu finden und wird zumeist für den Modellbau verwendet.

Was ist ein Hexacopter?

Ein Hexacopter hat seinem Namen entsprechend sechs Antriebe. Drei der Rotoren des Hexacopters drehen sich im Uhrzeigersinn, die anderen drei drehen sich entsprechend anders herum. Auf diese Weise gelingt es dem Copter, stabil zu fliegen, weil die eigene Rotation der Drohne aufgehoben wird. Er wird vermehrt für professionelle Zwecke eingesetzt, weil er durch die Zahl seiner Rotoren schwerere Lasten transportieren kann. So kann er etwa mit einer Wärmebildkamera und anderem Spezialequipment Richtung Himmel starten. Das höhere Gewicht der Drohne hat den weiteren Vorteil, dass sie nicht von jedem Windstoß gefährdet wird, sondern auch bei mäßigem Widerstand problemlos durch die Luft gleiten kann. Schließlich kann der Hexacopter sogar noch dann eine recht saubere Landung hinlegen, wenn einer der Propeller ausgefallen ist. Die übrigen fünf Rotoren halten den Copter weiter stabil in der Luft und verhindern so, dass es zu einem Absturz kommt.

Was ist ein Octocopter?

Ein Octocopter kommt mit acht Propellern. Befestigt sind diese an acht oder vier Armen. Durch seine Bauweise kann er beträchtliche Lasten tragen, wie etwa größere Spiegelreflexkameras und andere professionelle Ausrüstung. Aufgrund seines Preispunktes wird der Copter praktisch ausschließlich für gewerbliche Einsätze gebraucht, meist von Fotografen oder Filmteams. Der Octocopter kommt zumeist in zwei verschiedenen Bauweisen: Zum einen wird ein Propeller pro Arm verbaut; die Drohne erhält so acht Arme. Zum anderen gibt es aber Octocopter mit vier Armen, die jeweils an der Oberseite und an der Unterseite einen Propeller tragen. Dies hat den Vorteil, dass die Drohne durch die geringere Zahl der Arme weniger wiegt. Auch der Octocopter bietet die genannten Vorteile des Hexacopters wie die Ausfallsicherheit und die Stabilität in der Luft.

Der Multicopter - ein Sammelbegriff für die gängigsten Copter

Alle der genannten Copter sind Multicopter, was lediglich aussagt, dass sie mehr als zwei Propeller in waagerechter Anordnung haben. Die Copter werden zum Teil im Deutschen als "Kopter" bezeichnet, was durch die Anlehnung an den "Helikopter" entstanden ist, der ebenfalls mit k geschrieben wird. Im Englischen hingegen schreibt sich "helicopter" mit einem c.

Bei immer beliebter gewordenen "Kameradrohnen" handelt es sich letztlich um Multicopter, die über eine Kamera verfügen, die zur Aufnahme von Bildern oder Videos verwendet wird. Dies sind meist Quadrocopter, weil sie ein ausreichendes Gewicht heben und so die integrierten Kameras transportieren können. Gleichzeitig wäre die Verwendung von beispielsweise acht Rotoren zu kostspielig, wodurch sich die Drohne nicht mehr für Hobbyfotografen eignen würde.

Was ist eine Starrflügler Drohne?

Diese Form von Drohnen sind nicht häufig zu finden. Anders als die beschriebenen Copter sehen sie gerade nicht aus wie Helikopter, sondern ähneln in ihrer Form der von Flugzeugen. Sie haben starre Tragflächen und fliegen mithilfe eines Rotors an dem Heck der Drohne. Durch diese Bauweise können sie nicht in der Luft stehen, sondern müssen sich permanent bewegen. Sie bringen daher praktisch keinen Nutzen für den privaten Gebrauch, sondern werden für militärische, landwirtschaftliche und Kartierungszwecke eingesetzt.

Was ist eine Nurflügler Drohne? Die Nurflügler Drohne besteht, wie die Bezeichnung vermuten lässt, tatsächlich fast nur aus zwei Flügeln. Die Form dieser modernen Drohne lässt sich am ehesten mit der eines Winddrachens vergleichen. Stabile Flügel und ein kleiner Rumpf machen die Beschaffenheit dieser Drohne aus. Diese Nurflügler Drohne ist mit installiertem Motor als auch motorlos erhältlich, was dem potenziellen Drohnenpilot die Gelegenheit gibt, die Stärke des Motors selbst zu bestimmen. Die meisten Nurflügler Drohnen verfügen in der Mitte oder an den Enden der Flächen über Seitenleitwerke zur Stabilisierung. Seiten- und Höhenruder benötigt die Nurflügler Drohne in der Regel nicht. Pfeilartige Flächen, nach außen hin gewinkelt, verleihen dieser Drohne ihre hohe Stabilität. Wegen seines einfachen Aufbaus und der ausgeprägten Flügelform genießen Nurflügler Drohnen den Ruf langer Lebensdauer. Jedoch ist bei dieser Drohnenart zur Erhaltung der Ausdauer in der Luft der Drohne die präzise Einstellung von hoher Bedeutung.

Was sind Drohnen Flächenmodelle? Unter Flächenmodell versteht man sämtliche Flächenarten, die zu einer Drohne gehören. Auch der Nurflügler ist ein Flächenmodell, eine Drohne, hauptsächlich aus Flügeln bestehend. Bei FPV-Drohnenpiloten kommen aber auch Flugzeug-ähnliche Modelle zum Einsatz. Diese Drohne als Flächenflieger hat viel Platz im Innenraum für ausgefeilte Technik. Die Drohne verfügt über einen starken Motor und weist solide Flugeigenschaften auf. Eben aufgrund ihrer Großflächigkeit sind die Drohnen Flächenmodelle bestens geeignet als Video-Plattform. Der Start geht leicht von der Hand und die Landung gelingt überwiegend perfekt mit dieser Drohne.

Die Drohne als Überwachungsinstrument?

Durch die Polizei wurden erfolgreiche Versuche unternommen, den Verkehr in Ballungsgebieten per Drohne zu überwachen. Taucht das Wort 'Überwachung' auf, sind damit immer auch Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes verbunden. Jedoch können Drohnen Leben retten. Verletzte in unwegsamen Gelände, wie beispielsweise in Gebirgen oder Wäldern können per Drohne mit Wärmebildkamera leichter und schneller aufgespürt werden und die notwendige medizinische Hilfe kommt durch die Drohne mit Wärmebildkamera als Wegweiser schneller zum richtigen Einsatzort.

Auch Sicherheitsdienste von großen, unüberschaubaren Gebäuden, Industriekomplexen oder Großveranstaltungen profitieren von der Drohnentechnologie.

Drohnen und der nächste Level der Drohnepiloten Für die meisten Menschen sind Drohnen eine Erfindung der letzten 10 - 20 Jahre. Für jeden verfügbar sind diese unbemannten Fluggeräte erst seit etwa 10 Jahren. Zunächst mussten die gesetzlichen Grundlagen für den Einsatz von Drohnen geschaffen werden. Schon viel früher, bereits in den 1950er Jahren, hat die Geburtsstunde der ersten modernen Drohnen für Aufsehen gesorgt. In diesem Zeitraum wurden erste fortschrittliche Überwachungsdrohnen entwickelt. Diese Drohnen wurden erstmalig für US-Überwachungsmissionen in Vietnam verwendet. Militärische Drohnen sind heute weit verbreitet. Aber auch im privaten Sektor hat sich in den letzten Jahren viel auf dem Gebiet der Drohnen getan.

Insgesamt mehr als 500.000 Drohnen in Deutschland im Einsatz Der Verband für unbemannte Luftfahrt hat kürzlich seine Analyse vorgestellt, aus der hervorgeht, dass in den letzten Jahren etwa 500.000 Drohnen in Deutschland im Einsatz waren, davon die meisten in den Händen von Privatnutzern. Neben den gängigen Quadrokoptern mit Kamera sieht sich der private Drohnen-Markt inzwischen Hightech-Drohnen von hoher Ingenieurskunst, wie den Drohnen von DJI und der FPV Racing Drohne, gegenüber. Die FPV Drohne darf als sehr junges innovatives System im Zusammenhang mit dem Drohnenflug bezeichnet werden und nimmt erst seit ein paar Jahren in Deutschland und Europa so richtig an Fahrt in der Filmbranche auf. FPV kam unter der Bezeichnung Immersion Flight (Immersion = Virtuelle Realität) von den USA nach Deutschland. Erste Versuche mit FPV Drohnen wurden Hierzulande im Jahr 2008 unternommen.

Die Drohne als lebensrettende Maßnahme? Taucht das Wort 'Überwachung' auf, sind damit immer auch Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes verbunden. Jedoch können Drohnen Leben retten. Verletzte in unwegsamen Gebieten, wie in Gebirgen oder Wäldern, können per Drohne leichter und schneller aufgespürt werden, und die notwendige medizinische Hilfe kommt durch die Drohne als Wegweiser schneller zum richtigen Einsatzort.