Drohnen in der Forschung: Klein und vielseitig einsetzbar.

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Forschung
05/27/2016

Drohnen: Intelligente Helferlein mit Überblick

Forscher profitieren, aber ihr Einsatz birgt auch Risiken.

von Sandra Lumetsberger

Erst heute Früh war Yves Bühler mit seinem Helferlein in den Lüften. Nein, nicht der Lawinenforscher selbst, sondern die Drohne, ausgestattet mit einer Kamera, hob ab. Und lieferte ihm aus Davos Aufnahmen von der Oberfläche der Berge im Kanton Graubünden. "Wir verwenden sie, wo wir können, vor allem, wenn wir Informationen über die Oberfläche brauchen, um Geländemodelle zu produzieren", erklärt Bühler, der am Institut für Schnee- und Lawinenforschung arbeitet.

Egal, ob ferngesteuert oder autonom, die kleinen, leichten Fluggeräte werden für Wissenschaftler immer wichtiger. Allerdings waren sie nicht immer so populär. Als die US-Raumfahrtbehörde NASA in den 1970er-Jahren erstmals unbemannte Luftobjekte einsetzte, waren sie vielen Wissenschaftlern zu kostspielig. Günstige Exemplare konnten qualitativ nicht mithalten. Erst im letzten Jahrzehnt sanken die Preise, die Technik verbesserte sich.

Vulkane erkunden

Heute können etwa Geologen damit die Polarregionen oder Vulkane besser erkunden. Und Biologen einfacher Tiere beobachten. US-amerikanischen Walforschern gelang es sogar, Atemproben der Meeressäuger direkt aus der Luft zu messen.

Auch der Schweizer Lawinenforscher Yves Bühler ist vom Vorteil der Drohnen überzeugt: "Sie sind effizienter und günstiger als bemannte Flugzeuge." Mit den Drohnen gelang es ihm und Partnern der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft sowie Kollegen des Bundesforschungszentrums für Wald in Innsbruck, die Dicke der Schneedecke im Raum Davos zu messen.

Ihr Flugobjekt, schoss mehrere Bilder hintereinander, die sich überlappen: "Wenn wir zwei Oberflächenmodelle haben, eines mit und eines ohne Schnee, und diese genau aufeinander referenziert (abgestimmt, Anm.) sind, ist die Differenz zwischen den beiden die Schneehöhe", erklärt Bühler.

Die Erkenntnisse, publiziert im Fachjournal The Cryosphere, helfen ihnen, Hochwasserwarnungen zu verbessern oder zu bestimmen, wo künstliche Lawinenauslössysteme aufgestellt werden sollen. Bei Lawinenabgängen können sie ebenfalls schnell mit einer Drohne reagieren und alles aufnehmen.

Bedrohung

Was den Schweizer weniger freut, ist der inflationäre Gebrauch der Flieger. Sogenannte "Multicopter" werden immer öfter fürs Privatvergnügen zum Fotografieren gekauft. "Wenn fast jeder im Supermarkt eine Drohne kauft, ist das eine Bedrohung für uns, die wir sie für wissenschaftliche Studien einsetzen wollen." Bühler fürchtet, dass strengere Regulierungen kommen könnten und davon die Wissenschaft betroffen ist. Immerhin bergen die Flugroboter auch Risiken.

"Es ist schwer einzuschätzen, wie das in Zukunft weitergeht. Risiken gibt es, zum Beispiel kann es zu Kollisionen mit Gleitschirmen und Segelfliegern kommen. Das sind Dinge, die man beachten muss."Ein weiteres Problem wurde kürzlich von australischen Biologen thematisiert: Die Fluggeräte können bei Tieren Stress verursachen, selbst wenn es ihnen nicht anzumerken sei, schreibt Lian Pin Koh von der Universität in Adelaide. Obwohl die Drohnenpiloten davon ausgehen, Tiere nicht zu stören, tun sie es manchmal.

Koh fordert neben allgemeiner Vorsicht die Anwendung ethischer Vorschriften, wie sie auch bei Labortieren gelten. Für jede einzelne Forschungsaufgabe sollte eine geeignete Drohne ausgewählt werden. Er empfiehlt auch regelmäßig Wartung und Trainings für Nutzer. Werden Tiere erkennbar gestört, sollten Forscher den Drohneneinsatz besser abbrechen.

Die rechtlichen Bestimmungen

Je nach Größe, Gewicht und Einsatzzweck – wenn etwa eine Kamera montiert ist, und Luft- und Filmaufnahmen gemacht werden – sind Drohnen in Klassen eingeteilt. Je nach Gefährdungspotenzial gelten für sie bestimmte Vorschriften. Fliegen mit einem unbemannten Gerät, das nicht schwerer als 250 Gramm ist, in einem Umkreis bis zu 500 Meter und unterhalb von 30 Meter Höhe fliegt, ist ohne Bewilligung erlaubt. Es wird als „Spielzeug“ betrachtet und fällt nicht in den Anwendungsbereich des Luftfahrtgesetzes.

Für Flugmodelle, die eine Bewegungsenergie über 79 Joule haben – daher höher als 30 Meter fliegen, aber unter 25 Kilogramm wiegen, ist eine Haftpflichtversicherung notwendig. Jene Exemplare, die schwerer sind als 25 Kilogramm, benötigen eine Betriebsbewilligung durch den Österreichischen Aero-Club (www.prop.at).

Wer mit einem unbemannten Gerät in einem Umkreis von mehr als 500 Meter fliegt oder damit fotografiert, filmt, etwas transportiert oder es zu kommerziellen Zwecken nützt, muss eine Betriebsbewilligung von der Austro Control einholen (www.austrocontrol.at).

Für die Verwendung von Fotos, die bei Drohnen-Flügen entstehen, gelten strenge Regeln: Die Veröffentlichung von Luftaufnahmen, auf denen Personen zu sehen sind, ist untersagt. Für private Zwecke dürfen derartige Fotos gemacht werden.

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