Die luftgestützte Erfassung von Messdaten hat sich in den letzten Jahren enorm weiterentwickelt. Kleine, leichte Laserscanner kommen inzwischen weltweit auf Drohnen, Helikoptern und Flugzeugen zum Einsatz und liefern hochgenaue Daten in Bereichen wie dem Monitoring von Strom- und Gasleitungstrassen, von Bahntrassen und Autobahnen, im Tagebau und sogar im Bereich des Katastrophen- und Umweltschutzes. Flexibel einsetzbare High-End-Lösungen bestehend aus Hochleistungssensoren, optimal abgestimmten Systemen sowie innovativer Software sind aktuell besonders gefragt.
Die Firma RIEGL aus Horn in Österreich ist seit über 40 Jahren Anbieter von Laserscannern und Scanning-Systemen für den Vermessungsbereich. Ihre UAV-Sensoren kommen in unterschiedlichsten und manchmal auch durchaus ungewöhnlichen Bereichen zum Einsatz, wie zum Beispiel in Indonesien in einem unbemannten Hubschrauber zur Identifizierung gefährdeter Baumarten, wie Philipp Amon, Business Division Manager bei RIEGL, berichtet. Ebenso wird in vielen Skigebieten Österreichs und Südtirols die Schneehöhe kontinuierlich mittels UAV-basiertem Laserscanning gemessen, damit die Pisten optimal präpariert werden können. Ganz aktuell wird die Eignung von innovativen UAVs für großflächige Vermessungsanwendungen in den Schweizer Alpen getestet, um den stetig wachsenden Gefahren von Lawinenabgängen und Hangrutschungen im alpinen Gelände entgegentreten.
Zusammenspiel von drei Komponenten
Für optimale Ergebnisse bei der kinematischen Messdatenaufnahme müssen beim luftgestützten, UAV-basierten Laserscanning drei „technische“ Hauptkomponenten zusammenspielen: Laserscanner, IMU/GNSS-System und Kamera. „Der Systemaufbau und die Kalibrierung sind von essenzieller Bedeutung für das Endergebnis“, so Amon. Ein weiterer wesentlicher Punkt ist zudem, die Scanner hinsichtlich Größe und Gewicht immer weiter zu optimieren. „Kleinere Drohnen verlangen nach entsprechendem Payload in geringer Größe und mit geringerem Gewicht. Da heißt es behutsam einen Kompromiss zu finden, der die Anforderungen hinsichtlich Reduktion von Größe und Gewicht in Einklang bringt mit den geforderten Leistungsparametern“, erklärt der Experte.
Rechtssituation beachten
Ebenfalls nicht zu unterschätzen sind die unterschiedlichen Rahmenbedingungen für Flüge. „Der Bereich des Einsatzes von Drohnenflügen wächst einerseits aktuell in rasantem Tempo, steckt aber andererseits – vor allem was die Rechtssituation betrifft – noch in den Kinderschuhen. Hier erfolgen laufend neue Evaluierungen und Anpassungen. Speziell in Europa ist es daher wichtig, die aktuellen Bestimmungen und Vorschriften genau zu kennen“, macht Amon deutlich.
Um den Ansprüchen der Käufer an UAV Sensor-Systeme gerecht zu werden, müssen diese flexibel einsetzbar sein und ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis bieten. Damit kommt einer möglichst automatisierten Datenaufnahme und Auswertung inklusive Benutzerfreundlichkeit eine wichtige Rolle zu. Optimal entwickelte und laufend optimierte Softwarepakte, integrierte Tools und Apps können die Anwender unterstützen. „Wir erweitern laufend unsere UAV LiDAR Sensoren Palette, um wirklich optimale Scanner für unterschiedliche Schwerpunkt-Anwendungen bereitstellen zu können“, betont Amon. „Im September 2024 konnten wir unserem UAV-Sensoren-Portfolio den VUX-100-25 hinzufügen, der nicht nur mit einer hohen effektiven Messrate von 1,33 Mio. Messungen/Sekunde und einer Messreichweite von bis zu 360 Metern, sondern auch mit einem breiten Sichtfeld von 160 Grad überzeugt. Das ermöglicht einerseits die Abdeckung eines großen Zielgebietes, andererseits bietet es auch Vorteile in der Vermessung von komplexem Terrain und engen (Straßen-)Schluchten, da Scanschatten reduziert werden.“
Einsatz auch unter der Wasseroberfläche
Forschung und Entwicklung sind zwei wichtige Themen für Hersteller von LiDAR-Systemen. Auch die Firma RIEGL ist weltweit an Forschungsprojekten unterschiedlichster Einrichtungen und Universitäten beteiligt, vor allem in Österreich und Deutschland. Gemeinsam mit anderen Unternehmen wird zudem laufend an der Entwicklung von Spezialsystemen gearbeitet. So wurden in Zusammenarbeit mit dem österreichischen Drohnenhersteller Schiebel ein topo-bathymetrischer Laserscanner und ein UAV-Sensor in einen Camcopter integriert. Das Gesamtsystem erfasst hochgenaue topografische Messdaten oberhalb der Wasseroberfläche, „blickt“ aber auch unter die Wasseroberfläche und ermöglicht so die Erfassung und Vermessung von komplexen und sensiblen On- und Offshore Bereichen.
Auf der XPONENTIAL Europe, die vom 18.-20. Februar 2025 in Düsseldorf Experten für autonome Systeme und Robotertechnologien zusammenbringt, werden unter anderem die neuesten Laserscanner präsentiert.
Autorin: Sonja Buske
