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Quadrocopter

Den "Quadrocoptern" oder auch "Multicoptern" gehört die Zukunft. Denn die kompakten und leicht zu steuernden Fluggeräte sind längst mehr als nur faszinierender Modellbau. Ihr kommerzieller Einsatzbereich ist breit: Von der Verkehrsbeobachtung über die Kartografie von Freiflächen bis zur Kontrolle von Pipelines. Dabei birgt die Technik hohes Einsparpotential.

Überprüfung von Windrädern ...

... Photovoltaik-Anlagen

... und Dacheindeckungen

1 Hohe Bauwerke kontrollieren.

Moderne Windkraftanlagen erreichen Bauhöhen von bis zu 200 Metern und nutzen Rotoren mit Durchmessern von gut 130 Metern. Jeder Stillstand der Anlage führt zu immensen Kosten. Türme, Naben und Rotorblätter lassen sich durch den Einsatz von Quadrocoptern unkompliziert auf Schäden kontrollieren. Das Fluggerät ist extrem schnell einsatzbereit, so dass windstille Zeiten für Kontrollflüge genutzt werden können. Das Bildmaterial lässt sich ohne Zeitdruck am PC auswerten. Der kostspielige Einsatz von Industriekletterern wird reduziert. 

2 Solartechnik effizient checken.

Die meisten Photovoltaikanlagen sind auf Dächern montiert oder befinden sich eng bepackt auf Großflächen in Solarparks. Beides gestaltet die Kontrolle der Anlagen schwierig. Auch hier lassen sich durch Luftbildkontrollen Kosten sparen. Der Quadrocopter kann zusätzlich mit Wärmebildkameras bestückt werden, die auch Schäden erkennen, die dem menschlichen Auge entgehen. Die fliegenden Helfer bewältigen auch die Kontrolle großer Flächen in kurzer Zeit. Zudem entfällt die Gefahr durch Schäden beim Betreten der Solarmodule durch Servicepersonal.

3 Dacheindeckungen auf Schäden prüfen.

Die Kontrolle von Dächern erweist sich oft als gefährliches Unterfangen, speziell bei Nässe. Nicht immer existieren Sicherheitstritte, oft sind die Dachneigungen hoch. Vermeiden Sie unfallträchtige Kletterpartien durch den Einsatz ferngesteuerter Quadrocopter. Auch schwer zugängliche Dachflächen lassen sich leicht kontrollieren. Optional bietet sich der Einsatz von Wärmebildkameras an, um zusätzlich die Dachisolierung zu überprüfen. Durch die fliegenden Helfer reduziert sich der Personaleinsatz, teure Gerüstbaumaßnahmen entfallen.

Die ferngesteuerten Luftfahrzeuge sind längst nicht mehr Domäne von Hobbymodellbauern oder Technik-Nerds. Denn inzwischen haben sich in Industrie, Handwerk und Dienstleistung zahlreiche praktische Einsatzszenarien etabliert. Dazu zählt z. B. die Kontrolle von Dächern und Fassaden. Bei Schäden an Gebäuden war die Erstellung von Kostenvoranschlägen oder die Schadensaufnahme für Versicherer oft kompliziert. Nicht selten war der Einsatz von Industriekletterern oder aufwendiger Gerüstbau notwendig. Das trieb die Kosten in die Höhe – der Zeitaufwand war enorm. Inzwischen übernehmen immer öfter Quadrocopter diese Aufgabe.

Schnell einsatzbereit, extrem wendig

Die Fluggeräte sind in Minutenschnelle einsatzbereit und verfügen häufig über eine hochwertige Kamera. Quadrocopter können zielsicher Dächer und Fassaden abfliegen und so beispielsweise den Zustand von Gebäudehüllen lückenlos dokumentieren. Eine Auswertung der aufgezeichneten Videos ist später am Notebook oder Smartphone möglich. Häufig unterstützt die Technik auch die Liveübertragung von Bildern, sodass die Drohnen sehr zielsicher bewegt werden können. Auch die Filmindustrie hat die Technik für sich entdeckt. Immer häufiger ersetzen Drohnenflüge die klassischen Luftaufnahmen aus Flugzeugen. Die kompakten Fluggeräte gelten als extrem kosteneffizient und umweltfreundlich, denn die meisten Quadrocopter beziehen ihre Energie aus Akkus und fliegen so emissionsfrei.

Clevere Technik für einfache Bedienbarkeit

Die markante Optik der Quadrocopter mit ihren vier im Rechteck angeordneten Rotoren ist kein Zufall. Denn diese Konfiguration garantiert eine hohe Eigenstabilität. Zudem vereinfacht diese Konstruktion die Steuerbarkeit, denn im Gegensatz zu Helikoptern und Flächenflugzeugen werden keine Ruder benötigt. Steigen, Sinken und Richtungsänderungen um die Achsen werden ausschließlich über die Drehzahl der einzelnen Rotoren gesteuert. Dabei unterstützen leistungsstarke Mikrocontroller die Stabilisierung der Flugbewegungen. Das Ergebnis ist eine leichte Steuerbarkeit und ein sicheres und präzises Flugverhalten. So reduziert sich
auch die nötige Trainingszeit für den Drohnenpiloten an der Fernsteuerung.

Der Phantom zeigt, was technisch möglich ist

Wie ausgereift die Drohnentechnik inzwischen ist, zeigt das Modell Phantom 4 vom chinesischen Hersteller DJI. Der Quadrocopter lässt sich per Fingertipp mit dem Tablet starten und verfügt über ein komplexes Positionierungssystem. Für gestochen scharfe Aufnahmen sorgt die eingebaute 4K-Videokamera. Diese ist über einen 3-Achsen-Gimbal an der Drohne befestigt, sodass Vibrationen effektiv verhindert werden. Für den täglichen Einsatz stehen zudem automatisierte Steueroptionen bereit. So können z. B. bewegliche Objekte automatisch verfolgt werden. Ein Hinderniserkennungssystem verhindert außerdem ungewollte Kollisionen. Die Navigation erfolgt wahlweise über das Videobild oder per GPSbzw. GLONASS-Signal. Für präzise Flugmanöver wird eine Fernsteuerung mit Smartphone- und Tablet-Halter mitgeliefert. Dabei ermöglicht der Phantom 4 Fluggeschwindigkeiten von bis zu 72 km/h. Dank der aufwendigen Konstruktion mit hochfestem Magnesium überzeugt der Quadrocopter mit einem Gewicht von unter 1.400 Gramm inklusive Akku. Das eingebaute Akkupack verfügt über eine Kapazität von über 5.300 mAh, was einer Flugzeit von bis zu 28 Minuten entspricht. Dabei ermöglichen die vier Rotoren eine maximale Steiggeschwindigkeit von bis zu 6 m/s. Die maximale Fluggeschwindigkeit liegt bei 20 m/s, das entspricht rund 72 km/h. Dabei kann die Drohne in Höhenbereichen bis 6.000 m über dem Meeresspiegel genutzt werden. Dank intelligenter Steuermodi und der Hinderniserkennung eignet sich derPhantom 4 optimal für Wartungsund Kontrollflüge an schwer zugänglichen Objekten. Auch im Bereich der Luftaufnahmen, z. B. bei Sportvideos, eröffnet das wendige wie leistungsstarke Fluggerät viele Einsatzmöglichkeiten.

Wo darf geflogen werden?

Aufgrund des geringen Gewichts wird für die Bedienung des Phantom 4 in Deutschland, Österreich und der Schweiz keine Lizenz benötigt. Zu beachten sind natürlich die Mindestabstände zu Flugplätzen. Oft legen
die Gesetzgeber weitere Sperrgebiete fest. So ist z. B. in Deutschland der Betrieb über Gebäuden wie Kraftwerken und Gefängnissen nicht erlaubt. Für den kommerziellen Einsatz sind behördliche Betriebsgenehmigungen erforderlich. Zudem ist hier der Abschluss einer Haftpflichtversicherung vorgeschrieben. Bei Luftbildaufnahmen oder dem Filmen von Menschen ist zudem der Datenschutz zu beachten. Detaillierte Regelungen haben die Luftfahrtbehörden der jeweiligen Länder festgelegt.
Insgesamt lässt sich festhalten, dass der Betrieb leichter Fluggeräte von den Gesetzgebern sehr praxisnah geregelt ist.

Fazit: Der leichte Luftverkehr steigt

Drohnen übernehmen bereits heute zahlreiche Kontrollaufgaben. Dazu gehören u. a. die Vermessung von Freiflächen, die Kontrolle von Solarfeldern sowie die Überprüfung hoher Bauwerke – vom Windrad über Brücken
bis zu Gebäudedächern. Inzwischen lassen sich Quadrocopter auch mit Wärmebildkameras bestücken und eignen sich so zur Kontrolle von Gebäudedämmungen. Auch die Verkehrsbeobachtung und Luftaufnahmen gehören zum klassischen Einsatzspektrum der Fluggeräte.

Fliegende Kontrollinstanz

Mit dem Phantom 4 präsentiert DJI einen extrem wendigen Quadrocopter mit 4K-Videokamera und intelligenten Steuerassistenten.

   Die serienmäßige 4K-Kamera erlaubt
   gestochen scharfe Aufnahmen und sendet
   Livebilder an das Smartphone bzw. Tablet.

    Für präzises Handling sorgt die
    Funkfernbedienung mit Halterung
    für Tablets bzw. Smartphones - so
    gelingen Präzisionsflüge.

   Leistungsstarke Elektromotoren ermöglichen
   kraftvolle Beschleunigungen um Hoch-,
   Längs- und Querachse - das ergibt beste
   Flugeigenschaften.

   Der Gimbal stabilisiert die 4K-Kamera gegen
   Nick-, Roll- und Gierbewegungen - das schafft
   beste Voraussetzungen für Profi-Aufnahmen.