Branche

Drohnen im Metallbau

Aus der Vogelperspektive im Vorteil

Noch sind Metallbauer mit Drohnen die Ausnahme, weshalb auch externe Dienstleister profitieren. Die Unternehmer Walter Heinrichs und Ingo Lederer setzen Flugobjekte zum Vermessen ein und bieten dies auch als Dienstleistung an.

Walter Heinrichs aus Simmerath, Nordrhein-Westfalen, hat eine Drohne, die er zur Vermessung von Gebäuden in die Luft schickt. „Natürlich lohnt sich dieser Aufwand nicht an einem Garagentörchen von Oma Müller“, sagt Heinrichs. Aber bei etwas komplexeren Konstruktionen, die am oder im Haus oder ins Landschafsbild integriert werden müssen, ist er von dem Vorzug der modernen Technik überzeugt. Denn mit dem digitalen 3D-Aufmaß kann der Metallbauer vorher sehen, ob alles so passt, wie der Kunde sich das vorstellt.

In der Industrie sind die Erwartungen an die Flugobjekte groß. So wie der Handelsriese Amazon Drohnen einsetzen will, um Pakete zu transportieren, könnten Unternehmen sie auch auf dem Werksgelände fliegen lassen. Sascha Schmel vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) spricht von ersten positiven Testanwendungen im innerbetrieblichen Warentransport.

In der Inspektion und Überwachung sind Drohnen bereits erfolgreich im Einsatz. Im Arbeitskreis, den der VDMA aufgrund des großen Interesses seiner Mitglieder gegründet hat, stehe das Thema digitale Schnittstelle ganz oben auf der Agenda: „Es geht um die Kernfrage, wie wir den Drohnen Waren übergeben können. Hier wird intensiv an Vernetzungskonzepten und Plattformlösungen gearbeitet“, so Schmel.

„Die dritte Dimension bleibt in der Intralogistik bislang weitgehend ungenutzt. Die Transportwege sind allesamt flurgebunden“, sagt Benjamin Fritzsch vom Institut für Integrierte Produktion in Hannover. „Der direkte Weg ist allerdings gerade für ungeplante Transporte oft von Vorteil.“ Wenn an einer Stelle der Produktion ein Fehler auftritt, müssen Ersatzteile so schnell wie möglich kommen – und der schnellste Weg geht durch die Luft.

Drohnen im Metallbau

Heinrichs kam zufällig an das Drohnengeschäft. Thomas Gerard, ein befreundeter IT-Spezialist, wies den Metallbaumeister auf den möglichen Nutzen von Drohnen hin. Dann machten die beiden Nägel mit Köpfen, haben sogar eine eigene Firma gegründet, um das Geschäft vom klassischen Handwerk zu trennen. Mit der Firma 3D Lasca sind sie auch für andere Unternehmen tätig. Die Lasca hat mittlerweile vier Mitarbeiter. Im Metallbau beschäftigt er zehn Mitarbeiter. „Angefangen haben wir mit dem Laserscanner. Doch als der an seine technischen Grenzen kam, haben wir die Drohnen angeschafft“, erinnert sich Heinrichs.

Als Dienstleister liefert 3D Lasca nicht nur Punktwolken, sondern komplette Konstruktionszeichnungen oder statische Berechnungen. „Bei den meisten Fällen ist die Einschaltung von 3D-Laser-Spezialisten für das Aufmaß wirtschaftlich, da der Aufwand bei herkömmlichen Techniken deutlich höher ist“, so Heinrichs. Zudem gilt: Mit der Lasertechnik ist es unmöglich, sich zu vermessen oder die Daten aus einem alten Plan falsch zu lesen oder fehlerhaft zu übertragen.

Ingo Lederer führt neben seinem Stammgeschäft – dem Metallbau –  ebenfalls als Dienstleister Aufträge mit der Drohne aus. Auch er hat diese Sparte in eine eigene Firma gebracht. Das Vermessungsbüro gehört zur Stegerer-Gruppe, deren geschäftsführender Gesellschafter Lederer ist. Die Firma hat ihre Wurzeln im Jahr 1992 und zählt heute 105 Mitarbeiter. Neben zwei Metallbaufirmen gehört auch das Vermessungsbüro EZ 35 im bayerischen Regenstauf dazu. Fünf Mitarbeiter des Ingenieurbüros seien imstande, die Drohne zu steuern. „Für technisch versierte Menschen ist das eigentlich kein Problem“, so Lederer. Die Software erledige die meiste Arbeit. Fliegerisches Geschick könne man sich schnell aneignen. Der Fokus liegt bei den Vermessungen aber immer noch auf den terrestrischen Einsätzen, also der Vermessung vom Boden aus. Die Drohne sei ein zusätzliches Werkzeug, das ab und an zum Einsatz käme. Noch würden die Anfragen von externen Kunden und Partnern sowie der eigene Bedarf nicht ausreichen, um das Gerät auszulasten.

Woran liegt das? Lederer kritisiert, dass viele Handwerker beim Drohneneinsatz der Zeit hinterher seien. Es fehle an Innovationsstärke. Lederer selbst wurde mit seiner Firma schon mehrfach als einer der Top-Innovatoren in Deutschland ausgezeichnet. In diesem Jahr wieder. „Das Handwerk ist so innovativ wie ein Stein – also gar nicht“, scherzt Lederer.

Drohnen & Recht

Neben den rein technischen Möglichkeiten sind auch die rechtlichen Spielräume noch nicht vollständig ausgeleuchtet. Für den Outdoor-Einsatz gibt es klare Regeln: Ab einer 2-Kilogramm-Drohne benötigt der Bediener einen sogenannten Drohnenführerschein, die Flughöhe ist begrenzt, eine Aufstiegsgenehmigung kann erforderlich werden und bestimmte Bereiche sind tabu – zum Beispiel dürfen in der Nähe von Flughäfen, über Privatgrundstücken, Justizvollzugsanstalten oder Naturschutzgebieten keine Drohnen fliegen.

Aber es gibt prinzipiell viele Vorbehalte gegenüber Drohnenfliegern. „Wer mit Drohnen fliegt, muss mit Widerstand rechnen, wenn er sie auspackt“, sagt Lederer. Darum ist es wichtig, die Genehmigung von der lokalen Behörde immer dabei zu haben. Diese würde die Gemüter schnell beruhigen. So sehen die Leute, dass man auch nur seine Arbeit macht.

Für den Einsatz in einer Fabrikhalle fehlen diese klaren Regelungen jedoch. Hier treten die Berufsgenossenschaften und Versicherer auf den Plan, die sich um die Sicherheit am Arbeitsplatz kümmern. Werden die Drohnen nur einmalig eingesetzt, um beispielsweise die Produktionsanlagen mit einer Kamera zu scannen, sollten keine Mitarbeiter in dem überflogenen Bereich anwesend sein. Ist jedoch ein regelmäßiger Einsatz der Drohnen im laufenden Betrieb gewünscht, sollten Maßnahmen zur Arbeitssicherheit ergriffen werden. Aber welche?

Im Außenbereich ist das alles klar geregelt. Das sind auch die Anwendungen, die in der Praxis heute bereits eine Rolle spielen. Die Vorgehensweise für ein digitales Aufmaß per Drohne ist denkbar einfach. Die Drohne besitzt dazu einen Laserscanner, der die Daten erzeugt. Gängig ist dabei die sogenannte Punktwolke.

Laserscanner & Wärmebildkamera

Die Freiburger Firma Dotscene hat einen solchen Scanner entwickelt. Dieser schießt pro Sekunde 200.000 Punkte in den Raum. Wenn man sich bewegt, legt er gleiche Punkte übereinander und lässt so ein ganzes Bild entstehen. Am Computer können die Daten dann aufbereitet werden, etwa in CAD-Daten, wie sie bei Architekten, Bauunternehmen oder Hausverwaltungen verarbeitet werden.

Aktuell hat Dotscene nur einen Laser-Scanner im Einsatz. Die Hälfte der Zeit ist dieser auch unterwegs. „Die Handhabung ist kinderleicht“, sagt Wieland. „Wenn ich Ihnen das kurz erkläre, könnten Sie ihn selbst bedienen.“ Wärmekamera-Hersteller wie Flir liefern mittlerweile Kameras, die man an Drohnen anschließen kann.

Fazit

Zurzeit sind in Deutschland noch weniger als 20.000 Drohnen im kommerziellen Einsatz. Doch schon im nächsten Jahr könnte es einen Schub geben. Dann wird es bei öffentlichen Bauprojekten zwingend notwendig sein, im Zuge des Building Information Modeling (BIM) mit der Punktwolke zu arbeiten. Der Vorteil: Mit einer digitalen Vermessung können alle relevanten Daten erhoben werden. Für Mauern, Estrich, Putz, Dach und natürlich für Fenster und Fassade. Wer will, kann sogar die Landschaftsgestaltung mit einbinden. Alle Gewerke aus einer Wolke.

www.bmvi/drohnen

Info & Kontakte

Heinrichs Stahl- und Metallbau
Siemensstraße 13
52152 Simmerath
Tel. 02473 8 74 13
info@heinrichs-stahlbau.de
www.heinrichs-stahlbau.de

Stegerer Metallbau
Dr.-Pfannenstiel-Str. 8
93128 Regenstauf
Tel. 09402 983830
info@stegerer-metallbau.de
www.stegerer-metallbau.de

Dotscene GmbH
Gerberau 11
79117 Freiburg
Tel. 0761 48980573
info@dotscene.com
www.dotscene.com

Dienstleister

www.kopterflug.de, www.3dlasca.de,

www.stegerer-metallbau.de

Nachgefragt

„Einfach loszufliegen, reicht nicht“

Christian Engelke ist Gründer und Geschäftsführer des Drohnen-Dienstleisters Kopterflug aus Bremen. Das Unternehmen beschäftigt fünf Mitarbeiter und hat sich auf die Inspektion von Industrieanlagen per Drohnenflug spezialisiert.

metallbau: Herr Engelke, welche Vorteile haben Handwerker vom Einsatz von Drohnen?
Christian Engelke: Es spart Zeit, Geld und ist sicherer. Sie können das erreichte Ziel der in Augenscheinahme deutlich schneller erreichen und müssen sich dazu nicht mehr gefährden, weil sie nicht selbst auf Gerüste klettern müssen. Und alles wird vollständig dokumentiert.

metallbau: Welche Daten werden denn bei einem Drohnenflug erhoben?
Engelke: Sie können die Fassade fotografieren und aus diesen überlappenden Bildern ein hoch präzises 3D-Modell konstruieren. Das nennt sich Photogrammetrie. Anhand dieses Modells können Sie vermessen, bis unter einem Zentimeter genau. Natürlich hängt es davon ab, welche Software Sie verwenden. Und Sie haben diese Daten historisiert, könnten also im Zeitablauf beobachten, wie sich die Fassade verändert. Das hat bei vielen Industriebauwerken eine Relevanz.

metallbau: Und wie werden diese Daten dann aufbereitet?
Engelke: Bei der Photogrammetrie handelt es sich um ein Verfahren bei dem aus 2D-Daten, die von der Drohne aufgenommen werden, 3D-Modelle erzeugt werden. Die Daten müssen dazu auf eine bestimmte Art und Weise erhoben werden. Es reicht nicht einfach mit der Drohne zu fliegen und drauf los zu knipsen. Die Softwareanbieter liefern dazu eigene Apps, die quasi mit der Drohne zusammenarbeiten. Die Verarbeitung erfolgt dann lokal. Jedes Programm setzt dabei einen anderen Schwerpunkt – etwa auf Geländemodelle, Vermessungen oder die Digitalisierung von Assets.
metallbau: Es kommen verschieden Programme zum Einsatz?
Engelke: Ja, das kann sein. Je nach Anwendungsfall haben unterschiedliche Programme Vorteile. Da muss man sich manchmal einfach ranarbeiten. Auch spielen Faktoren aus der Umgebung eine Rolle. Bäume können die Sicht blockieren, Schattenwürfe zu ungenauen Daten führen. Dann muss man mit Blickwinkel und Flughöhe arbeiten, um so zu präzisen Daten zu kommen. Das ist eine Wissenschaft für sich.

metallbau: Wie sieht es mit dem Aufwand und den Kosten aus?
Engelke: Wir sind eigentlich Spezialist für industrielle Inspektionen. Da arbeiten wir mit Tagessätzen bis 2.500 Euro. Bei kleineren Projekten kommt auch mal ein Stundensatz vor. Aber der beginnt dann auch bei 400 Euro. Wir machen unsere Arbeit gründlich. Das heißt, wir bringen das gesamte Equipment mit, um auf allen Eventualitäten vorbereitet zu sein. Wir haben unsere eigene Infrastruktur dabei. Der Kunde muss gar nicht dabei sein, wenn wir unsere Arbeit machen.

metallbau: Dürfen Sie denn einfach so abheben?
Engelke: Auch darum kümmern wir uns. Als professionelle Firma können wir es uns nicht erlauben, da Probleme zu bekommen. Klar, der kleine Handwerker, der selbst eine Drohne hat, der fliegt das mal eben ab. Und wo kein Kläger, da kein Richter. Bei uns sieht es anders aus. Wir arbeiten über komplexen Industrieanlagen. Bei jedem Projekt steht daher die Frage: Wie sieht es luftfahrtrechtlich aus? Welche Genehmigungen muss ich einholen?

metallbau: Ist die technische Entwicklung so schnell, dass bald jeder seine eigene Drohne betreiben kann?
Engelke: Die Consumer-Drohnen haben schon eine ordentliche Qualität. Aber das Thema ist deutlich komplexer. Sie brauchen schon das Wissen zur Drohne, zum Umfeld und zur Arbeit mit den Drohnen. Schon 2020 wird es auch neue Richtlinien geben, wer unter welchen Bedingungen mit Drohnen arbeiten darf. Wenn ich das kommerziell mache, gelten andere Regeln.

metallbau: Laien bekommen die Feinheit in der Datenwolke nicht hin?
Engelke: Je professioneller Sie werden, desto besser werden die Ergebnisse. Klar, jeder kann sich eine Drohne kaufen, die Software auch und sich ins Thema einarbeiten. Aber ich kenne kein Beispiel aus dem Handwerk, wo ein kleines oder mittelständisches Unternehmen, das erfolgreich leistet. Da auf dem Stand der technischen Entwicklung zu bleiben und auch den Überblick über neue Regelungen zu haben, ist sehr komplex. Ich kenne kein eigenes Drohnenteam in einem fremden Geschäftsfeld. Wenn die Daten unpräzise gesammelt oder aufbereitet werden, kann das üble Folgen haben. Dann bestellen Sie zum Beispiel die falschen Fenster. Das ist dann deutlich teurer, als mit einem Dienstleister zu arbeiten.


Verkehrsregeln für den Einsatz von Drohnen

EU-weite Regeln für Drohnen ab 2020

Auch für die Drohnen-Besitzer aus dem Handwerk gilt daher, sich über die Neuerungen zu informieren. Denn schon jetzt gelten spezifische Voraussetzungen für die Nutzung. Die Deutsche Flugsicherung stellt diese noch bis zum Juni 2020 geltenden Regeln in einem Flyer  zusammen. Fest steht aber: Schärfer als die ohnehin bereits geltenden Richtlinien werden die neuen EU-weiten Regeln wohl nicht. In jedem Bereich sehen die Bestimmungen der EASA weniger strenge Voraussetzungen vor. Die maximal erlaubte Flughöhe ohne Sondererlaubnis erhöht sich von 100 auf 120 Meter und auch eine Kennzeichnungspflicht bleibt wie bisher gehabt erhalten. Das 27-seitige und ausführliche Dokument rund um die neuen Bestimmungen sind auf der Website  von EUR-Lex abrufbar.

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