Drohnen im Bauwesen: Einsatz, Nutzen und Drohnentypen

Drohnen in der Bauindustrie

Weltweit entstehen heute mehr als 300 Bauwerke mithilfe von Drohnen, und die Investitionen in Projekte mit dieser Technologie haben bereits die Marke von 4 Milliarden $ überschritten.

Mitte der 2010er-Jahre begann der Gesetzgeber, die Regeln an Drohnenflüge anzupassen. In den USA zum Beispiel ist Drohnenpilot ein lizenzierter Beruf, und der Markt für Drohnendienste entsteht gerade und treibt die Branche voran.

Drohnen sind bereits fester Bestandteil des Bauprozesses. Sie kommen heute in allen Phasen des Bau-Lebenszyklus zum Einsatz: von Planung und Arbeitsorganisation bis zur Räumung des Geländes von Bauschutt. Unternehmen können Drohnen außerdem nutzen, um:

• natürliche Gegebenheiten zu untersuchen und das Baugelände zu erkunden;
• Bauprojekte zu entwickeln und die bauliche Ausführung anzupassen;
• Bauarbeiten und Sicherheit auf der Baustelle zu überwachen;
• das fertige Objekt zu vermarkten und Wohnanlagen mit Drohnenaufnahmen zu bewerben.

Kombiniert man Drohnentechnik im Bauwesen mit einer Cloud-Webplattform, können Bauträger die ursprüngliche topografische Vermessung ansehen und das Gelände ohne Spezialsoftware visuell beurteilen. Fachleute können so zum Beispiel schnell berechnen, wie viel Arbeit die Rodung des Geländes erfordert. So funktioniert die Technologie:

1. Die Drohne scannt die Baustelle und erfasst Daten.
2. Die Cloud-Webplattform führt die Planungsunterlagen eines Objekts automatisch mit seinem 3D-Abbild zusammen.
3. Alle Beteiligten arbeiten auf einer gemeinsamen Plattform und erhalten aktuelle Daten. Automatische Algorithmen machen es möglich, Probleme beim Bau vorab zu berechnen.

Sehen wir uns genauer an, wie Drohnen Bauunternehmen helfen, Zeit und Geld zu sparen, die Sicherheit zu verbessern und ihre Kunden zufriedenzustellen.

Drohnen in der Bauindustrie: 5 Bereiche, in denen sie die Branche verändern

Laut einer Studie von McKinsey kämpft die Bauindustrie mit erheblichen Ineffizienzen. Große Bauprojekte dauern in der Regel 20 % länger als geplant und überschreiten das Budget um bis zu 80 %.

Im Vergleich zu anderen Branchen führt die Baubranche neue digitale Technologien nur langsam ein, obwohl der langfristige Nutzen erheblich ist. Zeit für einen Umbruch! Hier einige Beispiele, wie Drohnen auf dem Bau eingesetzt werden.

Geräte und Maschinen effektiv im Blick behalten

Mit einer Drohne kann die Bauleitung das Gelände überfliegen und schnell prüfen, ob die Geräte dort stehen, wo sie gebraucht werden. Sie erkennt auch, ob ein Gerät, dessen Miete enden sollte, noch auf der Baustelle steht, und vermeidet so teure Gebühren für eine versehentliche Verlängerung.

Bessere Fernüberwachung und Fortschrittsberichte

Drohnen liefern hochwertige Luftaufnahmen und geben Auftraggebern einen Eindruck vom Baufortschritt, ohne dass sie vor Ort sein müssen. Außerdem verbessern Drohnen die Zusammenarbeit im Team, weil sie während des Überflugs Informationen an angebundene Software senden. Planer, Ingenieure, Bauleiter und Eigentümer können gleichzeitig auf die Daten zugreifen, das Projekt verfolgen und mögliche Fehler früh erkennen.

Mehr Sicherheit für das Personal

Allein Stürze verursachen 34 % der tödlichen Arbeitsunfälle. Drohnen können das Risiko senken, dem Bauarbeiter auf der Baustelle ausgesetzt sind. So kann die Bauleitung die Baustelle mit Drohnenkameras auf Sicherheitsrisiken überwachen. Bauunternehmen berichteten von um 55 % höheren Sicherheitsstandards, die direkt auf Drohnen zurückgehen.

Weniger Abfall

Laut dem American Institute of Architects machen Bauabfälle 25 bis 40 % des gesamten festen Abfallaufkommens in den USA aus. Bezogen auf die gesamten Bauausgaben der USA (1,13 Billionen $) entspricht das mehr als 160 Milliarden $ an Verschwendung. Der Einsatz von Drohnen gegen dieses Problem hat die Messgenauigkeit um 61 % erhöht.

Kosten- und Zeitersparnis

Betrachten Bauunternehmen in den USA ihr Arbeitspensum über ein Kalenderjahr, liegen sie nach eigenen Angaben im Schnitt 20 Monate hinter dem Zeitplan. Die Hauptgründe:

• Ineffiziente Prozesse (Vermessung von Gelände, Materiallagern usw. durch Personal vor Ort).
• Lange Wartezeiten auf die Datenauswertung.
• Verspätete (oder ungenaue) Weitergabe von Daten, die den Zeitplan verzögert, weil Ungenauigkeiten korrigiert werden müssen.

Drohnentechnik verkürzt die zeitintensive Datenerfassung vor Ort erheblich und senkt die damit verbundenen Personalkosten. Bauunternehmen und Bauträger, die Drohnen einsetzen, berichteten von einer um insgesamt 65 % besseren Kommunikation und Zusammenarbeit und davon, dass sie 53 % schneller zu Erkenntnissen aus ihren Daten kommen.

Drohnentypen im Bauwesen

Sehen wir uns die Drohnentypen an, die die meisten Bauunternehmen nutzen. Denken Sie daran: Jede Aufgabe und jede Baustelle erfordert einen anderen Drohnentyp, damit die Arbeit richtig erledigt wird.

Multicopter

Multicopter haben den Vorteil, dass sie wie ein Hubschrauber starten und sehr stabil und wendig sind. Die KI-Software, mit der die Drohne gesteuert wird, wird immer besser. Selbst völlig unerfahrene Piloten können damit sicher fliegen und in der Luft bleiben.

Ein Multicopter hat meist 4 bis 8 Rotoren, je nach gewünschter Stabilität und Last. Der Nachteil dieses Typs ist die relativ kurze Flugzeit bei begrenzter Ausdauer und Geschwindigkeit. Für großflächige Einsätze wie Luftbildaufnahmen oder Überwachung über weite Strecken eignen sich Multicopter nicht. Die besten Modelle fliegen etwa 30 Minuten, je nach Wind und Art der Last.

Starrflügeldrohnen

Starrflügeldrohnen sehen aus wie ein Flugzeug. Sie erzeugen Auftrieb, indem sie sich ständig durch die Luft bewegen und Luft über die Tragflächen strömen lassen. So entsteht auf der Oberseite des Flügels ein Unterdruck, und die Drohne fliegt wie ein gewöhnliches Flugzeug.

Diese Drohnen können mehrere Stunden am Stück fliegen. Mit einem herkömmlichen Benzinmotor schaffen sie mehr als 24 Stunden. Sie eignen sich gut für Luftüberwachung und Luftbildaufnahmen über große Entfernungen und große Flächen. Allerdings erfordert ihre Steuerung deutlich mehr Können, und für den Start braucht man eine Startbahn oder ein Katapult.

Hubschrauberdrohnen

Hubschrauberdrohnen zeichnen sich vor allem durch längere Flugzeiten und einen effizienteren Energieverbrauch aus. Ein Nachteil: Sie sind deutlich schwerer zu fliegen, und ihr Einsatz ist mit höheren Risiken verbunden. Da sie nur einen Hauptrotor haben, können sie schon bei kleinsten Unwuchten oder Kollisionen mit der Umgebung in der Luft schnell instabil werden.

Hybride Starrflügeldrohnen

Bauunternehmen setzen auch Hybriddrohnen ein. Sie verbinden die Vorteile eines Starrflügelmodells mit der Stabilität und Wendigkeit anderer motorisierter Drohnen. Wie ein Passagierflugzeug nutzt eine Starrflügeldrohne ihre langen, angestellten Tragflächen, um im Reiseflug Auftrieb zu erzeugen. Anders als Multicopter brauchen diese Drohnen weniger Akkuleistung, um in der Luft zu bleiben, weil der Auftrieb passiv entsteht. Dieser Drohnentyp ist am wenigsten verbreitet. Er wird oft für die Zustellung verschiedener Waren genutzt.

Drohnen ergänzen die Arbeitskräfte auf dem Bau, sie ersetzen sie nicht

Laut ReportCrux Market Research soll der Markt für kommerzielle Drohnen bis 2027 im Schnitt um 24,3 % pro Jahr wachsen. Amazon arbeitet in diese Richtung (mit einem eigenen Programm zur Drohnenentwicklung in Europa und der Aussicht, Pakete unter 5 Pfund bzw. 2,3 kg unbemannt per Drohne zuzustellen). Merck entwickelt derzeit ein Programm, um Medikamente per Drohne zu liefern. Walmart lieferte in Las Vegas COVID-19-Tests per Drohne aus. Dominos, eine der größten Pizzaketten, stellte seine Drohne DomiCopter vor, mit der in Großbritannien Pizza ausgeliefert wurde.

SkySkopes aus North Dakota verlegt in den USA Stromleitungen mit einer Drohne. Die Restaurant- und Barkette Timbré aus Singapur setzt eine Flotte fliegender Drohnen als Kellner ein. Eine Drohne kann bis zu 2 kg Essen auf einmal an den Tisch bringen.

Wir erleben heute einen neuen industriellen Umbruch. Die Robotisierung wird die Arbeitsproduktivität erneut steigern, ein wichtiger Teil der menschlichen Entwicklung. Wo heute 100 Kuriere gebraucht werden, braucht es in einigen Jahren zum Beispiel zwei Koordinatoren und einen Techniker. Das heißt aber nicht, dass die Menschen arbeitslos werden. Vielmehr entstehen neue Bereiche und Berufe, die für die Wartung der Technik gebraucht werden.

Warum Intelvision gut zu Drohnenprojekten passt

Jedes Unternehmen sucht ständig nach Wegen, Abläufe zu optimieren und Kosten zu senken, und Drohnen bieten im Bauwesen genau diese Chance. Rund 92 % der Bauunternehmen, die Drohnen einsetzen, erzielten innerhalb eines Jahres einen ROI. Drohnen zahlen sich im Bauwesen also fast sofort aus.

Hinzu kommt: Unternehmen merken schnell, dass nicht die Drohnen die größte Herausforderung sind, sondern die Frage, wie sie die großen Datenmengen, die Drohnen auf dem Bau erzeugen, effektiv erfassen, speichern, verwalten, interpretieren und analysieren. Die erfassten Daten werden meist auf Speicherkarten in der Drohne abgelegt. Nach dem Flug werden sie in die Cloud hochgeladen und dort entweder als Video bereitgestellt oder in Formate für BIM-Programme und andere 3D-Anwendungen umgewandelt. Das Teilen dieser Daten kann schwierig sein. Deshalb holen sich viele Bauunternehmen inzwischen Integratoren als Subunternehmer ins Bauprojekt, die den gesamten Drohneneinsatz schlüsselfertig und von Anfang bis Ende übernehmen.

Sie wollen mit Drohnentechnik auf dem Bau durchstarten? Wenn auch Ihr Bauunternehmen diesen neuen, vielversprechenden Weg einschlagen will, ist Intelvision Ihre erste Adresse für Drohnenservices. Wir sind darauf spezialisiert, Schwachstellen zu beseitigen, Gewinnmargen zu steigern und dafür zu sorgen, dass Drohnenprojekte fristgerecht abgeschlossen werden.

Die Zukunft von Drohnen im Bauwesen

Eine beeindruckende Kostenliste kann Unternehmer zunächst abschrecken. Allerdings kostet ein einziger Tag Stillstand auf einer großen Baustelle 164.949 $. Als Baustein der Prozessautomatisierung macht die Drohne ein Projekt um 15 % profitabler und schaltet den menschlichen Faktor aus. Dank der Überwachung per Luftbild wird zudem die Kommunikation zwischen den Projektbeteiligten 8-mal effizienter. Diese Schlüsse lassen sich aus Tausenden Fällen in den USA ziehen, sowohl bei Projektentwicklungen als auch im Industriebau.

Mit dem technischen Fortschritt werden Drohnen auf dem Bau mehr Aufgaben übernehmen können als je zuvor. 2020 stellte Kaizen Aerial Solutions die neue Industriedrohne xFold vor, die 1.000 Pfund heben kann. Dank dieser hohen Tragkraft kann die Drohne Baumaterial und andere schwere Lasten auf der Baustelle transportieren.

In wenigen Jahren könnten Drohnen auf der Baustelle so selbstverständlich sein wie Gabelstapler und Kräne. Werden diese Technologien künftig in großem Maßstab eingesetzt, machen sie den gesamten Bau-Lebenszyklus noch effizienter.