Über Jahrzehnte wurde im Ruhrgebiet und in der Lausitz Kohle abgebaut. Die Energiewende und der damit einhergehende Strukturwandel stellen die Reviere daher vor enorme Herausforderungen. Um die einstigen Fördergebiete künftig anderweitig nutzen zu können, sind präzise Vermessungs- und andere vorbereitende Arbeiten wie die Sicherung von Bodenabsenkungen zu planen sowie möglichst effizient umzusetzen. Im Projekt TAGEBAU wurde untersucht, wie dafür vollautonome UAS genutzt werden könnten.
Die sozialen und ökonomischen Umwälzungen in ehemaligen Bergbauregionen sind zum Teil gravierend. Mehr noch. Bevor dort, wo sich einst riesiger Bagger durchs Gelände fraßen oder die „Kumpel“ unter Tage malochten, Infrastruktur- und Renaturierungsprojekte umgesetzt werden können, müssen vielfach große Areale abgesichert werden, in denen durch Unterspülungen oder ehemalige Stollen das Risiko von Bodenabsenkungen besteht. Bevor die Flächen für Wohn- und Gewerbegebiete erschlossen werden können, sind daher große Mengen an Erdreich aufzuschütten und aufwändig zu verdichten. Die vorab erforderliche Vermessung und Volumenschätzung erfolgt bislang zu Fuß oder per Flugzeug. In beiden Fällen entstehen lange Wartezeiten, von den klimaschädlichen Folgen der Befliegungen mit traditionellen Fluggeräten ganz zu schweigen. Der Einsatz von Drohnen bietet hier eine nachhaltige Alternative, scheitert jedoch immer noch sehr häufig an fehlenden Genehmigungen oder den sehr zeitintensiven Prozessen auf dem Weg dahin.
Generisches Konzept
In einem vom Bundeverkerhsministerium geförderten Entwicklungsvorhaben schickte sich das Unternehmen Emqopter aus dem fränkischen Würzburg an, an dieser Stelle Abhilfe zu schaffen. Und das sowohl technisch als auch organisatorisch. Denn neben einem UAS-Prototypen zur vollautonomen Vermessung und KI-gestützten Volumenschätzung wurde auch ein generisches Betriebskonzept entwickelt. Damit sollte idealerweise die Grundlage für ein Standardszenario oder eine sogenannte vordefinierte Risikobewertung (PDRA, Pre-Defined Risk Assessment) geschaffen werden, um die Genehmigung entsprechender Drohnenflüge in Zukunft zu beschleunigen.
Als greifbares Ergebnis des TAGEBAU-Projekts – das Akronym steht für „Transformation des Altbergbaus durch Gelände-Erfassung von Bergbaufolgen mit autonomen UAS“ – wurde ein Koaxial-Oktokopter mit leistungsstarkem Onboard-PC konzipiert, gebaut und erprobt. Ausgestattet mit einer hochauflösenden Kamera, einem 3D-LiDAR-Sensor (360 Grad) und einem passenden Dreiachs-Gimbal ermöglicht das System eine KI-gestützte Vermessung und Volumenberechnung. Und das, ohne dass ein zeit- und personalaufwändiges Post-Processing der Daten erforderlich wäre. Kommt die Emqopter-Drohne also künftig in der Lausitz oder über ehemaligen Tagebauflächen im Ruhrgebiet zum Einsatz, solte die Planung von Bauvorhaben und des dafür erforderlichen Materialbedarfs deutlich erleichtert werden.
> Dieser Beitrag entstand in Kooperation mit Drones, dem Magazin für die Drone-Economy. www.drones-magazin.de