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Die fliegende Unterstützung aus der Luft - Drohnen

Drohnen werden immer häufiger von Unternehmen genutzt – zur visuellen Kontrolle, zur automatischen Datenerfassung, in der Intralogistik oder auch zur Überwachung.

11.4.2019 (verpd) Inspektionen sind oftmals gefährlich, zeitintensiv und teuer, vor allem dann, wenn extra ein Gerüst aufgestellt oder gar ein Industriekletterer beauftragt werden muss. In manchen Fällen ist der Zugang zu dem zu kontrollierendem Asset sogar so eng, dass Menschen diese Kontrollen gar nicht durchführen können. Eine clevere und mittlerweile immer häufiger genutzte Alternative ist der Einsatz von Drohnen. Der Einsatz dieser fliegenden Tausendsassas geht einher mit kurzen Vorlaufzeiten, einer verbesserten Arbeitssicherheit und ist zudem noch vergleichsweise kostengünstig.

Bei Drohneneinsätzen lässt sich zwischen Indoor- und Outdoorflügen unterscheiden. Indoorflüge werden für Inneninspektion an technischen Anlagen, Tanks und Gebäuden durchgeführt. Outdoorflüge hingegen sind für die Außeninspektion von technischen Anlagen, Gebäuden und jeglicher Infrastruktur geeignet. So lässt sich beispielsweise der Zustand von Gebäuden, Dächern und technischen Anlagen erfassen. Mithilfe von wiederkehrende Aufnahmen, erstellt über einen längeren Zeitraum, lassen sich mit beiden Methoden auch Zustandsveränderungen dokumentieren.

Dabei sind Indoorflüge hierzulande wenig reguliert und können damit auch praktisch jederzeit durchgeführt werden. Outdoorflüge sind hingegen praktisch in fast allen Ländern bestimmten Regularien unterworfen. Flüge unter freiem Himmel unterliegen hierzulande beispielsweise der Luftverkehrs-Ordnung und für jeden Flug muss geprüft werden, ob zusätzliche Genehmigungen benötigt werden. Die Genehmigungsverfahren brauchen eine Vorlaufzeit von mehreren Tagen bis zu mehreren Wochen und sind teilweise mit vielen Auflagen verbunden.

Drohneneinsatz im Innenbereich

Die Industrieinspektion mit Innenraumdrohnen bietet einige Vorteile, zum Beispiel hinsichtlich der Arbeitssicherheit. Mit Indoor-Drohnen können nämlich Umgebungen inspiziert werden, deren Zugang für Menschen nicht möglich oder zu gefährlich wäre. Das können beispielsweise Bergwerke oder auch einsturzgefährdete Bereiche in Industrieanlagen sein, beispielsweise nach einem Unfall.

Christian Engelke, Geschäftsführer der Kopterflug GmbH, einer von diversen Dienstleistern, die sich auf die Durchführung derartige Einsätze spezialisiert haben, erklärt: „Die Drohne kann im Indoorbereich nach einem kurzen Risk-Assessment sofort zum Einsatz kommen. Man benötigt weder Gerüste noch Genehmigungen von einer Behörde.“ Die Durchführung einer Inspektion dauert in der Regel also keine Tage mehr, sondern nur noch wenige Stunden, denn es muss beispielsweise zur Begutachtung eines Schadens weder ein Gerüst auf- noch solches danach wieder abgebaut werden.

Dies geht einher mit einer deutlichen Kostensenkung, denn viele Positionen, wie ein Gerüst, die Nutzung von Hubarbeitsbühnen oder von speziell ausgebildeten Höhenarbeitern werden dadurch unnötig. Ferner verkürzt sich in der Folge die Dauer der Anlagenstillstände. „Drohnen bieten außerdem die Möglichkeit, Anlagen großflächig zu fotografieren. Von einem Gerüst aus ist das in der Regel nicht möglich“, ergänzt Engelke und betont: „Mit der Drohne lässt sich hervorragend die allgemeine Integrität von Anlagen erfassen.“

Fords fliegende Freiheit im Innenbereich

Doch nicht nur Dienstleister bieten derartige Überwachungs- und Kontrollinspektionen per Drohne an. Der Automobilhersteller Ford nutzt beispielsweise in seinem britischen Motorenwerk in Dagenham selber bereits kamerabestückte Drohnen, um Anlagen, Rohrleitungen und Dachflächen zu inspizieren. Das Unternehmen konnte nach eigenen Angaben dadurch nicht nur die Sicherheit erhöhen, sondern dies geht einher mit einem massiven Zeitgewinn. Denn der Zeitaufwand, der ansonsten für diese Kontrollen einzukalkulieren war, ist durch den Einsatz der Drohnen auf ein Zehntel zurückgegangen.

Bisher führten Kontrolleure diese Wartungsarbeiten nämlich durch, indem sie beispielsweise die 40 Meter langen Plattformen, die schwerste Maschinen und Anlagenteile tragen, auf ausfahrbaren Gerüsten prüften. Jeder Inspektionsbereich nahm hierbei im Schnitt zwölf Stunden in Anspruch. Jetzt, wo die Mitarbeiter vom Boden aus moderne Drohnen steuern, kann jeder Bereich in erheblich kürzerer Zeit gründlich inspiziert werden. Für die gesamte Produktionsanlage wird nur noch ein einziger Tag benötigt.

Pat Manning, Machining Manager im Ford Dagenham Engine Plant, verdeutlicht den Effizienzgewinn: „Die notwendigen Kontrollen der Anlagen und der Gebäudedächer müssen in Höhen bis zu 50 Metern durchgeführt werden. Dank der Drohnen sparen wir wertvolle Zeit und entlasten spürbar unsere Teammitglieder.“ Außerdem – und auch dieser Punkt ist keineswegs zu vernachlässigen – können die Kontrollen nun durchgeführt werden, ohne dass hierfür die Anlagen heruntergefahren und geschlossen werden müssen.

Drohneninspektion von außen – Photovoltaikanlagen von oben

Großflächigen Photovoltaikenergie-Erzeugungsanlagen nehmen mittlerweile riesige Flächen ein. Sie lassen sich beispielsweise mit einer Thermografiekamera von oben effektiv überwachen beziehungsweise es kann damit nach Fehlern und Defekten gesucht werden. Doch es ist nicht immer so einfach, entsprechend hoch hinaufzukommen, um derartige Aufnahmen machen zu können, denn vielerorts gibt es nämlich kein höher gelegenes Gebäude, das als Standpunkt taugt.

Deshalb werden unbemannte Flugobjekte mittlerweile nicht nur mit optischen Kameras für Videos und Fotos, sondern auch mit entsprechenden Wärmebildkameras ausgestattet. Mittels Thermografie-Drohnen bieten einige Dienstleister mittlerweile auch Inspektionen von großen Gebäuden und von Photovoltaik-Anlagen an. Nach Meinung von Experten sollte jede mittlere oder größere Photovoltaikanlage mindestens einmal pro Jahr geprüft werden.

Da bei Fehlern in Photovoltaikmodulen meist relativ hohe Temperaturdifferenzen von bis zu 20 Grad Celsius auftreten, ist die Thermografie hierfür gut geeignet. Mit einem derartigen Überwachungssystem können auch schon bei der Installation defekte Module entdeckt werden, sodass sich Garantieleistungen rechtzeitig durchsetzen lassen. Auch im laufenden Betrieb ist es wichtig, defekte Module auszutauschen, um die Effizienz der Gesamtanlage sicherzustellen.

Vollautomatisierte Inspektion von Freileitungen

200.000 Kilometer lang ist das Freileitungsnetz zur Stromversorgung von Haushalten und Industrieanlagen in Nordamerika und Europa zusammen. Diese kritische Infrastruktur muss regelmäßig einer Inspektion unterzogen werden. Derzeit inspizieren die Übertragungsnetzbetreiber ihre Stromleitungen deshalb mindestens einmal jährlich – und zwar mit einem Hubschrauber. Das ist teuer, aufwendig und erfordert eine genaue Vorplanung.

Dass es anders geht, zeigt Siemens mit dem Servicekonzept Sieaero, das in einer Entwicklungs-Zusammenarbeit zwischen Siemens und den deutschen und österreichischen Übertragungsnetz-Betreibern (TSO) Tennet und APG entwickelt wurde. Das Inspektionssystem setzt bei der Durchführung der Flüge auf eine Drohne mit großer Reichweite, die auch außer Sichtweite eingesetzt werden kann und eine hohe Nutzlastkapazität aufweist.

Der unbemannte Helikopter benötigt weder Start- noch Landebahn, kann in enge Täler einfliegen, sich stationär im Luftraum aufhalten und bei starkem Wind sicher landen, so der Hersteller. Allerdings ist es derzeit in den meisten Ländern untersagt, derartige unbemannte Luftfahrzeugen außerhalb der Sichtweite einzusetzen; das heißt, sobald die nationalen Regelungen es zulassen, soll Sieaero eingesetzt werden. Als Partner soll Lufthansa Aerial Services weltweit die Durchführung der Sieaero-Inspektionsflüge mit unbemannten Luftfahrzeugen übernehmen.

Es besteht Regelungsbedarf

Auch in der Intralogistik sieht der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. (VDMA) zahlreiche Einsatzbereiche für Drohnen – von der Inspektion, Inventur, Überwachung bis hin zum Materialtransport. Gerade, aber eben nicht nur bei den unbemannte Luftfahrzeugen, die außerhalb der Sichtweite genutzt werden sollen, besteht noch Regelungsbedarf, wie auch auf dem Fachkongress „Drone Insights Drone Insights – The Unmanned Aviation Summit“, der im Februar 2019 stattfand, betont wurde.

Dr. Klaus Richter, Präsident des Bundesverbandes der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie e.V. (BDLI), erklärte: „Damit die deutsche Drohnenindustrie abheben kann, brauchen wir insbesondere klare Regeln für Zulassung und Betrieb und eine leistungsfähige Infrastruktur.“ Außerdem forderte er, dass die oftmals langwierigen und föderal zersplitterten Genehmigungsprozesse vereinfacht und Testgebiete zur Verfügung stehen müssen. In diesem Zusammenhang verwies er auch darauf, dass der Rechtsrahmen für Drohnenflüge außerhalb der Sichtweite ausgestaltet werden müsse.

Prof. Klaus-Dieter Scheurle, Präsident des Bundesverbandes der Deutschen Luftverkehrswirtschaft e.V. (BDL), forderte bei der Veranstaltung: „Zum einen muss jetzt endlich eine gesetzliche Registrierungspflicht für Drohnen und ihre Eigentümer kommen, damit im Schadensfall die Verantwortlichen zur Rechenschaft gezogen werden können. Zum anderen bedarf es einer Technik, die Drohnen im Luftraum erkennbar macht, um Vorfällen wie am Flughafen London-Gatwick Ende 2018 schnell und wirkungsvoll begegnen zu können.“

Kommerzielle Drohnen gewinnen weiter an Bedeutung

Aktuell stehen rund 455.000 privat genutzten Drohnen derzeit gerade einmal 19.000 gewerblich genutzte Drohnen in Deutschland gegenüber, so eine aktuelle Studie des BDL und des BDLI.

Allerdings soll die Anzahl der gewerblich genutzten Drohnen bis zum Jahr 2030 auf 126.000 steigen, während davon ausgegangen wird, dass die Anzahl der privat genutzten Geräte nur moderat steigt. 2030 soll es dann insgesamt rund 850.000 Drohnen geben.

Insgesamt liegt der deutsche Drohnenmarkt im Vergleich mit anderen Ländern allerdings lediglich im Mittelfeld. Die gesamten Ergebnisse der Analyse können übrigens kostenlos im BDL-Webauftritt abgerufen werden.

Rechtliche Aspekte

Wer selbst in seinem Unternehmen eine Drohne einsetzen will, sollte sich vorher umfassend über die rechtlichen Aspekte informieren. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur hat in einem downloadbaren Flyer die wichtigsten allgemeinen Regeln für Drohnennutzer zusammengefasst. Auch die Deutsche Flugsicherung GmbH stellt entsprechende Informationen über die Vorschriften, und über die Gefahren der Drohnennutzung online wie auch als kostenlos herunterladbare DFS-Drohnen-App zur Verfügung.

Laut VDMA gibt es von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) zwar eine Zusammenstellung unter anderem zu den arbeits- und datenschutzrechtlichen Aspekten im Zusammenhang mit einem Drohneneinsatz in Unternehmen. Allerdings ist diese veraltet und wird derzeit von der Berufsgenossenschaft Handel und Warenlogistik aktualisiert.

Wer übrigens als Firma einen Drohneneinsatz erwägt, sollte prüfen, inwieweit eine bestehende Betriebshaftpflicht-Versicherung dies absichert oder ob man für den geplanten Einsatz eine spezielle Drohnenversicherung benötigt. Möchte man den Drohneneinsatz von einem Dienstleister durchführen lassen, sollte man sich von diesem schriftlich bestätigen lassen, dass eine ausreichende Haftungsabsicherung besteht.

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