Was ist überhaupt eine Drohne?

Drohnen sind unbemannte Flugobjekte und werden, wenn man es genau nimmt, als UAV (unmanned aerial vehicle) bezeichnet. Der Begriff „Drohne“ ist zwar umgangssprachlich üblich, beschreibt aber in der Regel ein militärisches Gerät. UAVs können sowohl autonom bzw. automatisiert fliegende Objekte sein, aber auch – den aktuellen gesetzlichen Vorgaben entsprechend – von Menschen gesteuerte oder überwachte Flugkörper sein. Was eine Drohne letztlich zur Drohne macht, ist der Begriff „unbemannt“.

Derartige unbemannte und ferngesteuerte Flugkörper werden für verschiedene Zwecke seit dem frühen 20. Jahrhundert eingesetzt, zu Beginn meist mit einem militärischen Hintergrund. Da Drohnen mit der Zeit aber immer kleiner und preiswerter wurden, stieg auch das Interesse für ihren gewerblichen, staatlichen und natürlich auch privaten Einsatz. 

Die Größe einer Drohne reicht von wenigen Zentimetern (Mikrodrohne) bis hin zu rund 60 Metern Spannweite. Neben der Größe unterscheiden sich Drohnen aber auch in ihrer Bauart: Quadrocopter (4 Propeller), Hexacopter (6 Propeller) und Octocopter (8 Propeller). Sie alle werden unter der Bezeichnung „Multicopter“ zusammengefasst. Je mehr Propeller eine Drohne besitzt, desto stabiler fliegt sie und desto mehr Gewicht kann sie mit sich tragen.

Wir nutzen bei unseren Einsätzen je nach Anlass unterschiedliche Arten von UAVs, in der Regel jedoch Hexacopter-Modelle. Je nach Anwendungsfall werden auch unterschiedliche Bauarten eingesetzt. Unsere UAVs fliegen meist mit höchstauflösenden Bild- und Videokameras, Thermalkameras sowie Laserscannern.

Wie werden Drohnen bei der ASFINAG eingesetzt?

In einem Forschungsprojekt (RISKMON) mit den ÖBB haben wir, unterstützt von externer Experten (BLADESCAPE, BOKU Wien und IQSOFT), die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten von Drohnen untersucht. Nach zwei Jahren intensiver Forschung haben sich folgende Anwendungsbereiche als besonders effizient hervorgehoben: 

  • Bauwerksüberprüfungen: Brücken, Schutzverbauungen, Stütz- und Ankerwände, Gebäude u.a.
  • Vermessen und Dokumentieren: für die Planung, Kontrolle und Berechnung (bei Bauprojekten, Naturgefahren bei Geländebewegungen und Schneeprofilen sowie Lawinensprengungen)
  • Außergewöhnliche Ereignisse: Unterstützung des Krisenmanagements bei Ereignissen, Unfällen und Schäden
  • Streckenkontrolle: Erfassung von Veränderungen im Streckenbereich von Schiene und Autobahn sowie im Rahmen der laufenden Verkehrsüberwachung

Die ersten Ergebnisse waren durchaus positiv, zeigten aber auch, dass der Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen im Verkehrsinfrastruktur-Sektor noch weitgehend am Anfang steht. Einfache Anwendungen können grundsätzlich schon heute problemlos umgesetzt werden, zum Beispiel das Erstellen von hochauflösenden Fotos für Dokumentationszwecke. Wenn es aber darum geht, die Informationen der Drohne optimal in die bestehende IT-Infrastruktur einfließen zu lassen oder diese für uns sinnvoll aufzuarbeiten und vor allem auch nachhaltig nutzbar zu machen, braucht es noch geeignete technische Lösungen.

Drohneneinsatz bei Bauwerksinspektionen

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Knapp 6.000 (5.911) Brücken befinden sich auf unserem Streckennetz und alle werden regelmäßig geprüft und kontrolliert. Die einzelnen Tragwerke werden intern im Zweijahres-Zyklus kontrolliert. Durch den Einsatz von Drohnen als Hilfswerkzeuge, ist eine detaillierte und umfassende Beurteilung sowie Dokumentation von Bauwerken möglich. Darüber hinaus leisten UAVs in schwer zugänglichen Bereichen besonders gute Dienste, um schnell Aufschlüsse und Klarheit zu bekommen. Die ingenieurmäßige Beurteilung unserer baulichen Anlagen benötigt allerdings Fachwissen. Das heißt, die Brückenprüfung selbst kann die Drohne nicht übernehmen. Das machen noch immer unsere Mitarbeitende mit dem notwendigen Fachwissen. 

Drohnen für das Vermessen und Dokumentieren

Drohnen kommen zum Teil auch dann zum Einsatz, wenn wir Erdbewegungen innerhalb eines Baufeldes kontrollieren und berechnen müssen. Wir dokumentieren auf diese Art auch die verschiedenen Phasen bei Bauprojekten, so zum Beispiel an der S 7 Fürstenfeld Schnellstraße oder auch an der A 5 Nord Autobahn bei der Umfahrung Drasenhofen.

Drohneneinsätze bieten uns aber auch bereits im Vorfeld fundierte Daten für unsere Planung. Die unbemannten Flugkörper sind rasch einsatzbereit, liefern hochwertige Daten und können selbst in Gefahrenbereichen eingesetzt werden. 

Drohneneinsatz bei Unfällen, Schäden, Krisen

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Der erste Einsatz einer Drohne bei Unfällen und Krisen erfolgte bei uns im Rahmen einer Tunnelübung in der Steiermark im Mai 2019. Gerade bei Unfällen können die fliegenden Helfer dafür sorgen, dass unsere Mitarbeitenden mehr, bessere und schnellere Informationen über die Verkehrslage und den Unfall selbst erhalten. Durch eine integrierte Wärmebildkamera kann auch der Aufenthaltsort von vermissten Personen erforscht werden.

Unser Hauptinteresse liegt bei diesen Drohneneinsätzen auf den Echtzeit-Daten, die alle künftig direkt in die Verkehrsmanagementzentrale übermittelt werden sollen. So setzen wir einen weiteren Schritt für mehr Verkehrssicherheit.

Bisher haben wir unsere Drohnen in unterschiedlichsten Bereichen und Anwendungsfällen für Einzelprojekte und in Forschungsprojekten eingesetzt. Die bisher gesammelten Erfahrungen und Ergebnisse, haben uns dabei überzeugt. Wir wollen die bereits erwähnten Vorteile optimal nutzen und die UAV-Technologie zielführend einsetzen. Daher gibt es in der ASFINAG eine Drohnen-Kompetenzstelle, die auf nationaler und internationaler Ebene Wissensaustausch forciert und proaktiv bei der aktuellen Neuregulierung entsprechender Vorschriften und Gesetzgebunden mitarbeitet.

„Die Drohnentechnologie ermöglicht uns als ASFINAG bestehende Arbeitsabläufe zu vereinfachen und zu verbessern. Auf diese Weise optimieren wir auch unsere Services für Kundeninnen und Kunden. Darüber hinaus ergeben sich durch diese Technologie neue Anwendungsfälle. Durch die Schaffung der neuen Drohnen-Kompetenzstelle können neue Einsatzmöglichketen erhoben, bewertet und in weiterer Folge auf unserem Netz umgesetzt werden.“
Thomas Greiner Strategie Owner „Innovation“

Die Zukunft des Drohneneinsatzes

Wir haben, wie man sieht, die Einsatzmöglichkeiten von Drohnen für unsere Arbeit noch lange nicht ausgeschöpft. Es gibt viele weitere mögliche Anwendungsfälle:

  • UAVs als fliegendes Auge - für Einsätze im unwegsamen Gelände oder unzugänglichen Bereichen. Ein technologisch hoch entwickeltes und präzises „Fernglas“ gewährt entweder live oder per Fotodokumentation bessere, detailliertere und exakt wiederholbare Einblicke.
  • UAVs zur Zustandserfassung von Bauwerken, Anlagen & kritischer Infrastruktur - als Grundlage für Kontrollen und Prüfungen. Hier sind unterschiedliche Qualitäts- und Auswertungsstufen möglich, je nach Anforderungen und Objekt, von der einfachen Dokumentation bis hin zu komplexen Berechnungen durch Algorithmen.
  • UAVs für Vermessungsaufgaben - insbesondere für das Arbeiten im unwegsamen Gelände oder bei flächendeckenden Erfassungen.
  • UAVs für Projekt- und Baufortschrittsdokumentation - zur Dokumentation von Maßnahmen und Einbauten, als Verrechnungs- und Abrechnungsgrundlage, bis hin zur Enderfassung und Ausfertigung eines digitalen Modells der IST-Ausführung oder Abnahmebefliegung zur Übergabedokumentation.
  • UAVs für laufendes Verkehrsmanagement - zur Verkehrsbeobachtung und Unterstützung bei der Verkehrssteuerung
  • UAVs für Krisen- und Ereignismanagement - für einen kurzfristigen Einsatz zur Beurteilung der Situation und zur Dokumentation. Ebenso können sehr rasch Vermessungsarbeiten und Auswertungen z.B. nach Unfällen durchgeführt werden.
  • UAVs zum Naturgefahrenmanagement - von der Dokumentation über Hilfe bei geologischen Bewertungen bis hin zu gezielten, teilautomatisierten Lawinensprengungen

In vielen Fällen macht auch eine Kombination mit künstlicher Intelligenz und entsprechenden Algorithmen zur automatischen Schadenserkennung und –berechnung Sinn. Das wäre vor allem für künftige Einsätze eine sehr aussichtsreiche technologische Ergänzung des reinen „Flugbetriebs“ bzw. der reinen Datenerfassung und könnte in vielen Bereichen die Kolleginnen und Kollegen bei ihrer täglichen Arbeit und Expertise unterstützen.

💡 Wussten Sie? Der Begriff Algorithmus umschreibt eine Abfolge von Anweisungen oder Befehlen, mit denen eine bestimmte Aufgabe gelöst wird. Sie kennen Algorithmen aus Ihrem täglichen Leben: Google Suchergebnisse werden anhand eines Algorithmus für Sie sortiert. Aber auch das Schaltverhalten von Ampeln unterliegt einem solchen Algorithmus. 💡

Der Einsatz von Drohnen ist ein spannendes Arbeitsfeld, dem wir uns gerne widmen und wo wir noch am Anfang stehen. Wir möchten mit innovativer Technologie gezielt die Sicherheit auf unserem Streckennetz erhöhen – damit Sie immer sicher ankommen.  

Thomas Steinbrucker
Thomas Steinbrucker

Service Manager Unmanned Aerial Systems & Integrierte Produkte

Thomas Steinbrucker hat im Jahr 2002 seine Arbeit in der damaligen ÖSAG aufgenommen und war bis Ende 2019 vorrangig im Bereich Asset Management/Engineering der ASFINAG tätig. Seit mehreren Jahren beschäftigt er sich auch mit der UAS-Technologie und bildet seit Jänner 2020 unter anderem die neue, zentrale Anlaufstelle rund um alle Drohnenthemen.