A2 und Fachausbildung kombiniert

Die CADdy Geomatics Akademie bietet eine Ausbildung zu UAV-Drohnen, welche die fachliche Vermessungsausbildung miteinschließt. Damit will die gleichnamige Firma die Voraussetzungen dafür schaffen, dass sich der Drohnenmarkt auch hierzulande dynamisch und gleichzeitig rechtssicher entwickeln kann.

Wer Vermessungsflüge durchführen will, benötigt den dafür notwendigen Führerschein. Dies ist auf Ebene der Europäischen Union gesetzlich verankert. Der große EU-Drohnenführerschein (EU Fernpilotenzeugnis A2) muss im Rahmen von Prüfstellen abgelegt werden, die vom Luftfahrtbundesamt (LBA) zertifiziert sind. Die CADdy Akademie ist eines von über 20 zertifizierten Ausbildungszentren. Es integriert dabei als Alleinstellungsmerkmal in Deutschland eine fachliche Ausbildung für die speziellen Belange der Vermessung. Zu Grunde liegen Produkte und Workflows der Firmen CADdy Geomatics GmbH und von Wenninger Geoinformatik. Das Seminarangebot richtet sich sowohl an Einsteiger als auch an den professionellen Anwender. Das Themenspektrum reicht vom klassischen CAD bis hin zum professionellen Sensorikprogramm und dreht sich hier insbesondere rund um die Lösungen „Flying-, Swimming- und Moving Surveyor”.

Flying Surveyor – mehr Workflow als Berufsbezeichnung
Der Begriff Flying Surveyor ist keine Berufsbezeichnung, sondern definiert einen Workflow, den die Firma CADdy Geomatics auf Basis von vermessungstechnischem und photogrammetrischem Knowhow ausgearbeitet hat, um auch mit einfachen Drohnen gute Messergebnisse zu erzielen. „In den Anfangsjahren war die Zurückhaltung der professionellen Anwender aus der Vermessungswelt beim Einsatz dieser Technik noch groß“, betont Michael Wenninger. Die Ursachen seien der hohe Kapitaleinsatz für das fliegende Equipment, unzureichende Messergebnisse und schlechte Genauigkeiten der Ergebnispunktwolken gewesen. In der Zwischenzeit hat sich aber die Arbeit mit Vermessungsdrohnen (GeoUAVs) als wichtiges und erfolgreiches Arbeitsgerät durchgesetzt. „Kein anderes Vermessungsgerät bietet so ein Potential an Vereinfachung und Zeitersparnis wie die GeoUAV in der kleinräumigen photogrammetrischen Vermessung“, so Wenninger. Es liege jedoch in der Natur der Sache, dass damit keine Eintagesausbildung möglich ist. „Drei Tage sind das absolute Minimum einer derartigen Ausbildung.”

Daher sind in diesem Zeitraum die wichtigsten Themen wie Flugrecht, praktische Ausbildung und Auswertung zusammengefasst. Künftige Piloten können in diesem Zusammenhang ihre Flugkünste sowohl in einem Gelände direkt bei den Seminarräumen als auch in einem Kiesabbaugebiet testen. Im Flying Surveyor-Trainingscenter können zudem auch praktische Geländeflüge und Prüfungen vorgenommen werden. Am Ende der Ausbildung wird die Prüfung zum Fernpiloten (A2 Schein) abgenommen. Der Workflow „Flying Surveyor“ behandelt daher auch Aufgabenstellungen, die bis hin in die Millimeter-Genauigkeit reichen. „Die Kernkompetenzen liegen aber grundsätzlich darin, die Vermessungstechnik zu vereinfachen, um bessere und schnellere Ergebnisse zu bekommen“, so Wenninger. Die Ausbildung setzt sich aus vielen Komponenten zusammen. Zum Basisangebot gehört eine Standard UAV (DJI P4P). Ein Upgrade auf leistungsfähigere UAV-Typen kann durchgeführt werden. Teilnehmer fliegen in jedem Fall mit einer eigenen Drohne eigene Projekte. Zur Ausbildung gehören die zum Teil neuen rechtlichen Vorgaben der EASA. Ein weiteres Ziel der Ausbildung ist das Training der Flugplanung. Dazu gibt es umfangreiche Bibliotheken in der Flugplanungssoftware.

Videotechnik für die 3D-Modellierung

Mit der Aufnahme der Videotechnik in das bildgebende Verfahren sind weitere Möglichkeiten entstanden, auch in schwierigsten Umgebungen schnell und zielführend Bildmaterial für die 3D-Auswertung zu erzeugen. Dabei wird das benötigte Bild per Software aus dem Videostream ermittelt und daraus wie auch bei der Einzelbildlösung die 3D-Punktwolke berechnet. Interessant für diese Videovermessung ist, so Wenninger, dass auch Daten aus Smartphone- und herkömmlichen Kameraaufnahmen verwendet werden können – auch dann, wenn sie unterschiedliche Qualitäten besitzen. Softwarelösungen wie zum Beispiel CADdy 3Dsurvey besitzen zudem eine Funktion zur Videoauswertung. „Damit werden aus dem Stream die benötigten Einzelaufnahmen gerechnet und in die klassische Berechnung eingebracht“, so Wenninger. Zwar fehlt bei den „Video-Bildern“ die Georeferenzierung, die bei einzelnen Bildern in Exifheadern und -footern aufgeführt ist, und außerdem ist deren Auflösung geringer.

Doch mit der bei dem Flying Surveyor hinterlegten Methode kommt ein Vermesser dennoch ans Ziel. „In umfangreichen Versuchen konnten wir damit Genauigkeiten ermitteln, die für Bauwerksüberwachungen oder Massenermittlungen völlig ausreichend sind“, so Wenninger. Der Workflow setzt dazu zum Beispiel voraus, dass ein homogenes Passpunktfeld zum Einsatz kommt. Besonders geeignet für die Videomethode sind Bauwerke, die unterirdische oder überhängende Komponenten haben, wie beispielsweise Brücken oder Gebäude mit Durchgängen. Etwa für die Beweissicherung ist diese Kombimethode aus klassischer und Videophotogrammetrie geeignet. Auch ein Flug durch einen engen Tunnel ist möglich, „allerdings muss man hier auf die konstruktiven Eigenarten des Bauwerks achten“, so Wenninger. Ein stahlbewehrtes Bauwerk beispielsweise hat auch besondere magnetische Verhältnisse, wodurch der Kompass der Drohne stark abgelenkt wird und diese mitunter nicht mehr gesteuert werden kann. Gleiches gilt bei durchlaufenden Starkstromleitungen. Auch die lokalen Druckverhältnisse beeinflussen das Barometer, das daher bei solchen Flügen ausgeschaltet werden sollte.

Interview mit Michael Wenninger, der vor drei Jahren die Geschäftsführung von seinem Vater und Firmengründer Helmut Wenninger übernommen hat und dem Kaufmännischen Leiter Axel Dannenbauer.

Für die gesetzlichen Regelungen des UAV-Betriebs gilt seit 2019 EU-Recht, das anschließend in die jeweiligen Umsetzungen des Landesrechts übersetzt wurde. Was bedeutet dieser Shift der Regulierung von der Landes- bzw. Bundes- auf die EU-Ebene für die Praxis?

Axel Dannenbauer: Das stellt die ausführenden Betriebe – und insbesondere auch die Ausbildungsbetriebe – vor große Herausforderungen. Natürlich wollen wir es den Piloten so leicht wie möglich machen. Andererseits legen wir größten Wert auf eine Einhaltung der aktuellen Vorschriften, um die Akzeptanz für den UAV-Einsatz nicht zu schmälern und immer wieder auf den Prüfstand zu stellen.

Michael Wenninger: Dazu sind wir in engem Kontakt und Austausch mit den Luftfahrtbehörden, um praktikable Lösungen zu finden. Im Zusammenhang mit der Umsetzung der neuen EASA-Gesetzgebung können wir vielfach beobachten, dass man sich bewusst darüber hinwegsetzt, weil es zu kompliziert geworden ist. Das ist gefährlich und kann zu vielen neuen Vorgaben und Verboten führen. Das wollen wir natürlich nicht. Daher raten wir zu einer ausführlichen Ausbildung, in der wir zeigen, wie und wann man mit UAVs mit vernünftigem Aufwand arbeiten kann.

Es gibt die Open Categorie, bei der die Genehmigungshürde wesentlich geringer ist. Ist das nicht ein Ausweg für Vermesser?

Axel Dannenbauer: Wir versuchen zwar so viele Flüge wie nur möglich der offenen Kategorie zuzuweisen, aber meist sind wir in schwieriger Umgebung unterwegs, mit unbeteiligten Personen oder Personengruppen im Aufnahmebereich oder in urbanem Gelände oder auch direkt über Autobahnen, Bundesstraßen und sonstigen Verkehrsrestriktionen. Dann handelt es sich um die zulassungspflichtige Kategorie (Certified). Damit ist immer eine Betriebsgenehmigung und eine SORA beziehungsweise ConOps notwendig – und schon wird es kompliziert.

Bisher wird nach der neuen EU-Verordnung,  bei UAS-Betrieb in der offenen Kategorie, nicht zwischen gewerblichem und privatem Einsatz unterschieden.

Michael Dannenbauer: Ja, bisher! Aber das Bundesministerium für Digitales und Verkehr hat Anfang 2022 Änderungen beschlossen. Zu unbeteiligten Personen muss nun grundsätzlich ein horizontaler Mindestabstand von 30 Metern eingehalten werden. Wenn das UAS in einem gesonderten Langsamflugmodus betrieben wird und der Betreiber sicherstellt, dass eine Höchstgeschwindigkeit von 3 m/s nicht überschritten wird, beträgt der horizontale Mindestabstand aber nur 5 Meter.

War da nicht sogar die Rede von 50 Metern in der Übergangsregelung bis zum 31.12.2022?

Axel Dannenbauer: Richtig! Doch das Ministerium war der Ansicht, dass diese Einschränkungen die Einsatzmöglichkeiten von UAS im städtischen Bereich in erheblicher Weise eingrenzen und den Betrieb in der offenen Kategorie im urbanen Umfeld oftmals unmöglich machen würden. Wir können nun also mit unseren bestehenden Drohnen und einem A2 Fernpilotenzeugnis etwas näher an unbeteiligte Personen heranfliegen. Natürlich gelten alle anderen Regeln trotzdem, doch gibt es hier etwas Erleichterung. Aber leider gilt dieser Erlass nur bis zum 31.08.2022, so richtig freuen können wir uns also nur kurz.

Was bedeutet das langfristig?

Axel Dannenbauer: Aus unserer Sicht kommen alle, die die UAS im professionellen Umfeld nutzen, früher oder später nicht um das SORA-ConOps-Paket herum. Alle Fragen zum Thema A2-Fernpilotenzeugnis, zu SORA-ConOps oder anderen Themen rund um den UAS-Einsatz im Vermessungsbereich werden ausführlich in unserem Ausbildungsplan zum „fliegenden Vermesser“ erläutert.

Welche Rolle spielen die UAV-eigenen Softwarelösungen für die Flugplanung?

Michael Wenninger: Grundsätzlich ist seit Jahren bei DJI eine Reihe von Restriktionen hinterlegt, die bei jeder Flugplanung eingehalten werden müssen. Überwacht werden neben der Flughöhe und der Geschwindigkeit auch Verbotszonen. So kann man in der Nähe von NoFlyZones gar nicht aufsteigen beziehungsweise wird man angehalten, eine spezielle Genehmigung einzuholen. Grundsätzlich wird der Flug exakt protokolliert, was das früher übliche Flugbuch praktisch ersetzt. Das führt bei manchen Anwendern natürlich zu Unzufriedenheit, fühlt man sich doch überwacht. Wir halten diese Vorgabe aber für sinnvoll, dient sie doch der Abgrenzung zwischen professionellen und nichtprofessionellen Anwendern. DJI hat hierbei, auch auf unsere direkten Empfehlungen hin, eine ganze Reihe von Verbesserungen in den neuen Versionen einfließen lassen. DJI beeindruckt uns dabei immer wieder, wie professionell sie mit unseren Anregungen für die Weiterentwicklungen der Lösungen umgeht und wie schnell Wünsche umgesetzt werden.

Welche sind das konkret?

Michael Wenninger: Die Restriktionen der Planungen können beispielsweise nach entsprechender Anforderung aufgehoben werden. Dabei gibt zwei Stufen. Bei der ersten bestätigt man den sinnvollen Einsatz und die Einhaltung der Vorgaben, bei der höchsten Stufe muss bei DJI eine schriftliche Bestätigung eingefordert werden. Um diese Schritte zu erleichtern sind neue, spezifische Flugplanungen hinzugekommen, etwa für Schräg- und Senkrechtflüge für komplizierte Bauwerke oder die Einbeziehung von eigenen Oberflächenmodellen für geländesensitive Flugprofile oder Ergänzungen und Verfeinerungen bestehender Fluganordnungen, wie etwa Cross- und Parallelflug mit unterschiedlichen Aufnahmerichtungen.

Warum sind diese Änderungen für Vermesser so wichtig?

Michael Wenninger: Weil verschiedene Aufgabenstellungen eine unterschiedliche Herangehensweise an die Flugplanung benötigen. Flüge in geneigtem Gelände oder gar in Gebirgsregionen mit steilen Tälern benötigen eine total andere Flugplanung als ein Kiesabbaugebiet oder ein Golfplatz in flachem Gelände.

Ist eine fachspezifische Ausbildung für die UAV-gestützte Vermessung also dringend notwendig?

Axel Dannenbauer: Wir haben diese Thematik auch mit dem Luftfahrtbundesamt ausführlich diskutiert. Die Anforderungen an den Landwirt, den Bausachverständigen, den Jäger, den Paketlieferanten oder den Fotographen sind grundsätzlich unterschiedlich, teilweise diametral verschieden. Wir haben natürlich Verständnis, wenn das Luftfahrtbundesamt einheitliche Regeln schaffen will und das ist auch richtig so. In der Ausbildung zum „Flying Surveyor“ gelten aber ganz andere Gesichtspunkte, die gleichen Regeln, aber eine ganz andere Herangehensweise. Unsere Piloten fliegen in der Hauptsache in schwierigsten Umgebungen, über urbanem Gelände, über Personen oder nahe an gefährdeten Bauwerken und öffentlichen Verkehrswegen, also wäre in der Hälfte der Fälle ein aufwändiges Genehmigungsverfahren notwendig.

Michael Wenninger: Unsere Einsatzgebiete sind überall dort, wo gebaut oder vermessen wird. Eine Genehmigung für einen Flug zu bekommen ist schon oft zeitlich nicht möglich. Die Termine werden vom Baufortschritt bestimmt und nicht von der Bearbeitungszeit in einer Behörde. Teilweise wird täglich geflogen, der Baufortschritt überwacht oder Massen ermittelt. Man wird also immer Flugmöglichkeiten und Flugplanungen suchen, die eine aufwändige ConOp oder SORA überflüssig macht, aber trotzdem noch gute belastbare Ergebnisse liefert. Gerade in der Übergangsphase, in der noch keine zertifizierten UAVs und Standardszenarien vorhanden sind, muss die Ausbildung exakt diese Möglichkeiten aufzeigen. Es hilft Keinem, wenn die Vermessungspiloten in die Illegalität flüchten und dort operieren, wo sie sie es eigentlich nicht dürften, mit der Ausrede „sieht ja eh keiner“. Die Vermessung mit Drohne und GPS ist heute zu wichtig, um sie leichtfertig zu gefährden.