Drohnenbestimmungen für 2021 und darüber hinaus

Drohnen Regulierungen
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Seit Januar 2021 hat die Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA) in der gesamten Europäischen Union (einschließlich aller 27 EU-Mitgliedsstaaten, Islands, der Schweiz, Liechtensteins und Norwegens) neue Vorschriften für das Drohnenmanagement eingeführt. Ziel ist es, eine einheitliche Regelstruktur für den Betrieb von Drohnen in diesen Ländern zu schaffen. Bislang war das Drohnenmanagement in der EU stark fragmentiert, da jedes Land seine eigenen Regeln und Vorschriften befolgte. Experten sind der Ansicht, dass dieses einheitliche Modell den Regulierungsprozess vereinfachen und den Betrieb von Drohnen für alle einfacher und sicherer machen wird.

Neue Vorschriften zur Klassifizierung von Drohnen

Die neuen Vorschriften sehen vor, dass alle Drohnen in drei Kategorien eingeteilt werden müssen: offen, spezifisch und zertifiziert. Neben den Risikofaktoren spielen in diesen Kategorien auch das Gewicht, die Zertifizierung, die Qualifikation des Betreibers und die Betriebsmerkmale eine Rolle. Um einen reibungslosen Übergang zu gewährleisten, hat die EASA beschlossen, für die nächsten zwei Jahre (2021 und 2022) die “Limited Open Category” zu verwenden. So haben die Nutzer ausreichend Zeit, sich mit den neuen Richtlinien vertraut zu machen. In dieser Übergangsphase sollte der Betrieb von Freizeitdrohnen idealerweise in diese Kategorie fallen.

Gemäß den Leitlinien für die Kategorien, welche im laufenden Zweijahreszeitraum gelten werden, können Drohnen, die weniger als 2kg wiegen, bis auf 50 Meter an unbeteiligte Personen heranfliegen. Drohnen mit einem Gewicht von über 2kg müssen jedoch einen horizontalen Mindestabstand von 150 Metern zu unbeteiligten Personen einhalten. Außerdem müssen die Piloten ein Online-Schulungsprogramm absolvieren, das von der nationalen Luftfahrtbehörde (NAA) festgelegt wird. Im Falle Österreichs wäre dies Austrocontrol, zu finden unter Dronespace.at. Nähere Informationen zu den begrenzten offenen Kategorien finden Sie in der nachstehenden Tabelle in Abbildung 1.

Weitere Informationen über die offene Kategorie für zivile Drohnen finden Sie auch auf der EASA-Website. Das Bild unter Abbildung 1 zeigt ein Muster einer Pilotenlizenz für die offene Kategorie, wie sie von Austrocontrol als Nachweis für den Abschluss des Online-Trainingsprogramms ausgestellt wurde.

Ab dem 31. Dezember 2020 ist die Registrierung eines Drohnenbetreibers obligatorisch, wobei der Betreiber eine gültige Registrierungsnummer erhalten muss. Sobald der Registrierungsprozess abgeschlossen ist, muss der Betreiber die Drohne darüber hinaus bei der NAA registrieren und eine Haftpflichtversicherung bei einer Versicherungsgesellschaft abschließen. Außerdem sollte auf einer Drohne deutlich das Kennzeichen des Betreibers zu erkennen sein – ähnlich wie auf dem Nummernschild eines Autos. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Registrierungsnummer des Betreibers und die ID-Nummer des Piloten nicht identisch sind. Jeder Pilot muss seine eigene eindeutige ID haben, während mehrere Drohnen desselben Besitzers dieselbe Registrierungsnummer des Betreibers verwenden können.

Vorschriften für die “offene Kategorie”

Ab dem 1. Januar 2023 dürfen Drohnen der offenen Kategorie eine Kamera tragen, aber keine Konsumgüter transportieren. Diese Drohnen sind für den Freizeitgebrauch bestimmt und benötigen keine Genehmigung der NAA für ihren Betrieb. Sobald diese Klassifizierung in Kraft getreten ist, können die Drohnen wie in der nachstehenden Tabelle beschrieben betrieben werden:

Auf den ersten Blick scheint die C2-Klasse für Inspektionsdrohnen geeignet zu sein, da sie weniger als 4 kg wiegen. Daher kann davon ausgegangen werden, dass Drohnen, die für Strukturinspektionen bestimmt sind, problemlos in diese Klasse passen. Aus operativer Sicht können Drohnen, die eine Hoch-Megapixel-Kamera mit Vollformat- oder APS-C-Sensor (Advanced Photo System-C) tragen, die für die Bodenabtastung (GSD) unerlässlich ist, weniger als 4 kg wiegen. Größere Drohnen haben jedoch auch ihre Grenzen, und die Datenerfassungsteams müssen sich dieser Grenzen bewusst sein. Eine Drohne mit einem Radius von 2 Metern kann zum Beispiel unmöglich den Unterboden oder die Seitenstruktur einer Brücke erreichen.

Drohnen der Klasse C2 dürfen innerhalb eines Abstands von 30 Metern zu unbeteiligten Personen fliegen. Diese Drohnen sind jedoch nicht gänzlich unproblematisch, da die Aufnahme von Fotos aus einer solchen Entfernung mit einer Kamera mit APS-C-Sensor keine ausreichende Qualität liefert. Glücklicherweise gibt es eine Möglichkeit, diese Herausforderung zu meistern. Die neuen Richtlinien besagen, dass eine Drohne bei niedriger Geschwindigkeit in einem Radius von 5 Metern um unbeteiligte Personen fliegen kann. Der langsame Flugmodus kann über ein GPS/GNSS-System aktiviert und gesteuert werden. Dieses System ist mit einer entscheidenden Einschränkung verbunden: wenn das GPS-Signal im schlimmsten Fall beeinträchtigt ist, kann ein sicherer Betrieb nicht gewährleistet werden, selbst wenn die Drohne mit ausreichenden Sensoren zur Hindernisvermeidung ausgestattet ist. Daher ist es unwahrscheinlich, dass sich diese Kategorie für Inspektionsdrohnen als optimal erweist.

Verständnis der Verordnungen für die “besondere Kategorie” der EASA

Drohnen, die ein größeres Risiko darstellen als die in der offenen Kategorie definierten Drohnen, werden hier eingestuft. Es gibt drei Möglichkeiten, wie Drohnen in diese Kategorie fallen können:

Standard-Szenarien (STS)

Bei bestimmten ausgewählten Szenarien müssen sich die Drohnen an die von der EASA oder der NAA veröffentlichten Betriebsrichtlinien für Standardszenarien halten. Darüber hinaus muss der Betreiber den genannten Institutionen eine gültige Erklärung über seinen betrieblichen Bedarf vorlegen.

Risikoanalyse

Drohnen dieser Kategorie müssen einer Risikobewertung gemäß den NAA-Standards unterzogen werden, indem sie der spezifischen Betriebsrisikobewertung (SORA) oder der vordefinierten Risikobewertung (PDRA) unterzogen werden – oder geeigneten, von der NAA akzeptierten Alternativen. Nach sorgfältiger Analyse der Risikominderungsmaßnahmen und Prüfung der Lösungen erklärt die NAA den Betrieb einer Drohne für sicher und erteilt dem Piloten die erforderlichen Genehmigungen.

Leichtes UAS-Operator-Zertifikat

Der Einsatz wird unter der Aufsicht eines Betreibers durchgeführt, der über ein Light UAS Operator Zertifikat(LUC) verfügt.

Diese Kategorie eignet sich am besten für die Aufnahme von Drohnen für die Bauwerksinspektion , da die Vorschriften den Drohnen der “spezifischen Kategorie” erlauben, außerhalb der Sichtlinie (BVLOS) zu fliegen und den Mindestabstand zu unbeteiligten Personen festlegen, den wir mit 5 Metern vorschlagen. Diese Drohnen, die für die Datenerfassung an unzugänglichen Stellen entscheidend sind, können die Spalten in der Brückenstruktur erreichen, um Bilder aufzunehmen, auch wenn sie sich nicht im Blickfeld des Piloten befinden.

Weitere Informationen über die spezifische Kategorie finden Sie auf der speziellen EASA Website.

Weitere Informationen über die Liste der aktuellen STS und SORA/PDRA finden Sie im Folgenden Dokument.


Verordnungen für die “Zertifizierte Kategorie”

Drohnen der zertifizierten Kategorie sind für größere betriebliche Anforderungen bestimmt, z. B. für die Beförderung von Personen und gefährlichen Gütern, die ein kleinstmögliches Unfallrisiko beinhalten. Diese Kategorie von Drohnen ist erwähnenswert, aber nicht relevant für die Anwendung von Struktur- oder Schadensinspektionen.

Wie wirken sich die neuen Vorschriften auf die Datenerhebungsteams aus?

Aus Erfahrung wissen wir, dass Drohnen, die ein GPS/GNSS-Signal verwenden, für Datenerfassungsteams ein höheres Risiko von Positionsfehlern darstellen, insbesondere wenn sie sich in der Nähe eines Bauwerks – oder darunter – befinden. Oft erlauben Unternehmen den Flug von Drohnen, die mit dieser Technologie arbeiten, nicht, da sie ein Sicherheitsrisiko darstellen. Eine Drohne, die mit unsicheren Daten arbeitet, ist ungünstigen Ergebnissen wie unnötigen Korrekturen der Drohnenposition ausgeliefert, die schließlich zu einem Absturz führen können.

Falsche Sensordaten können auch erzeugt werden, wenn der Kompass einer Drohne in die Nähe der strukturellen Komponenten einer Brücke kommt und durch Stahl und Metall gestört wird. Ein weiterer Punkt, der hier zu berücksichtigen ist, ist, dass das Barometer der Drohne beeinflusst werden kann, wenn ein Fahrzeug vorbeifährt. Wir schlagen vor, dass eine Drohne von einem erfahrenen Piloten über ein First-Person-View-System (FPV) mit einer FPV-Brille navigiert werden sollte. Diese Option bietet dem Piloten mehr Kontrolle und verringert die Wahrscheinlichkeit von Fehlern, die durch externe Störungen verursacht werden. Nach den neuen EASA-Leitlinien kann eine Drohne, die diese Anforderungen erfüllt, nur in die spezifische Kategorie eingestuft werden.

Die derzeitigen EASA-Standards schließen die Möglichkeit der Einbeziehung solcher Standardszenarien aus. Daher ist es besser, die Drohne über die SORA oder PDRA registrieren zu lassen. Unsere Recherchen haben ergeben, dass der ideale Weg zur Registrierung einer solchen Drohne die PDRA-G01 ist. Da dieses Programm kein Geo-Awareness-System enthält, muss die Drohne Informationen über ihre Position, Höhe, Geschwindigkeit, Roll-, Nick- und Gierwinkel sowie ihre Flugbahn speichern. Dies könnte mit einem GPS/GNSS-Modul gelöst werden, das den Flugregler nicht stört. Und schließlich können Drohnen, die mit PDRA-Zertifizierung registriert sind, BVLOS fliegen, was bei Brückeninspektionen eine große Hilfe ist.

Wir hoffen, dass die Liste der Standardszenarien der EASA im Laufe der Zeit erweitert wird, um diese Arten von spezifischen Operationen zum Zwecke der Datenerfassung aufzunehmen. Allerdings scheint die Liste noch etwas unvollständig zu sein, da es keine Hinweise auf diese Art von Vorhaben gibt.

Weitere Informationen zu SORA/PDRA finden Sie in dem entsprechenden EASA-Dokument.

Höhepunkte der Verordnung in Bezug auf Drohnenkategorien und Inspektionen: 

  • Ab 2023 können Drohnen der offenen Kategorie eine Kamera tragen, aber keine Konsumgüter transportieren
  • Drohnen der offenen Kategorie sind für den Freizeitgebrauch bestimmt und benötigen keine Genehmigung der NAA, um ihren Betrieb auszuführen.
  • Drohnen der Klasse C2 dürfen innerhalb eines Abstands von 30 Metern zu unbeteiligten Personen fliegen. Zu viele Einschränkungen machen diese Kategorie für Inspektionsdrohnen suboptimal.
  • Drohnen der spezifischen Kategorie müssen die von der EASA oder NAA veröffentlichten Betriebsrichtlinien des Standardszenarios einhalten.
  • Betreiber von Drohnen der besonderen Kategorie müssen bei den zuständigen Institutionen eine gültige Erklärung über ihre betrieblichen Erfordernisse einreichen.
  • Drohnen der spezifischen Kategorie müssen eine Risikobewertung gemäß den NAA-Standards vorlegen, indem sie sich der spezifischen Risikobewertung für den Betrieb (SORA) oder der vordefinierten Risikobewertung (PDRA) unterziehen.

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