Drohne bei Regen fliegen – oder lieber nicht?

Drohne bei Regen und Sturm fliegen

Viele Piloten fragen sich, ob man eine Drohne bei Regen und Schnee fliegen kann oder ob man lieber verzichten und auf besseres Wetter warten sollte. Was kann im schlimmsten Fall passieren und wie sieht es aus, wenn eine Drohne vom Blitz getroffen wird?

All diese Fragen werde ich euch in diesem Beitrag beantworten und euch ein paar Hinweise geben um die Sicherheit zu erhöhen und einen Absturz zu vermeiden.

Zur Vermeidung eines Absturzes habe ich euch auch in den Beiträgen wie werde ich ein guter Drohnenpilot und Abstürze mit Drohnen vermeiden Tipps zum Umgang mit der Drohne gegeben. Ist sie doch mal abgestürzt, helfen euch die Beiträge zum finden einer verlorenen Drohne und der Rettung der Drohne aus einem Baum weiter.

Drohne bei schlechtem Wetter

Die meisten Drohnen sind Consumer Drohnen die in großen Stückzahlen für Kunden mit unterschiedlichen Anforderungen produziert werden. Sie müssen daher einen möglichst breiten Funktionsumfang bieten und haben dadurch Schwächen in anderen Bereichen. Da die meisten Piloten ihre Drohne nicht im Regen einsetzen werden, wurden die meisten Drohnen auch nicht für diese Aufgabe ausgestattet.

Die Drohnen sind somit nicht wasserdicht und die Elektronik innerhalb der Drohnen ist sehr empfindlich. Um Platz zu sparen wurde die Elektronik und die weiteren Komponenten sehr klein und eng zusammengepackt um auf kleine Platinen zu passen. Dadurch lässt sich Platz und Gewicht sparen, allerdings sind durch die geringen Abstände die Komponenten auch deutlich empfindlicher gegenüber eindringendem Wasser. Besonders empfindlich sind neben der internen Elektronik die Motoren. Zur Kühlung befinden sich am Gehäuse häufig Schlitze, wodurch schnell Wasser eindringen und den Motor zerstören kann. Dies führt fast unweigerlich zum Absturz der Drohne.

Durch den Regen droht eine zusätzliche Gefahr. Die Rotoren vernebeln mit ihrer hohen Drehzahl das Regenwasser sobald es diese berührt. Dadurch entsteht ein sehr feiner Sprühnebel der durch Lüftungsöffnungen ins Innere der Drohne gelangen kann. Dort sammelt sich dieser Nebel zu einem Tropfen, der anschließend zu einem Kurzschluss führt. Ein ähnlicher Effekt kann bei Schnee auftreten, da die hohe Drehzahl der Rotoren auch den Schnee zerstäuben kann und dieser anschließend in den Innenraum gelangt.

Auch bei Nebel sollte man als Pilot vorsichtig sein und die Drohne lieber nicht starten. Der feine Nebel gelangt schnell in den Innenraum und sammelt sich zum Tröpfchen zusammen. Dies verursachen dann einen Kurzschluss und führen zum Absturz der Drohne.

Auch nach dem Regen droht eine Gefahr, die viele unterschätzen oder komplett vergessen. Fliegt man mit der Drohne während oder nach einem Regenschauer, muss man doppelt aufpassen. Einerseits droht durch den Regen selbst Gefahr, andererseits stellt auch das nasse Gras eine Gefahr dar. Die Rotoren wirbeln das Wasser an den Grashalmen auf, wodurch diese ins Innere des Gehäuses gelangen können. Außerdem sollte man den Landeplatz entsprechend vorsichtig auswählen. Eine Landung in hohem Gras ist dringend zu vermeiden, da sich das Wasser an den Grashalmen durch direkten Kontakt mit empfindlichen Bauteilen die Elektronik beschädigen kann.

Möchte man seine Dohne bei Regen und schlechter Witterung einsetzen, sollte man sich an Hersteller von Spezialdrohnen wenden. Diese bauen Drohnen nach den gewünschten Anforderungen und stellen sicher, dass die Drohne auch in schwierigen Witterungs- und Umgebungsbedingungen eingesetzt werden kann.

Gehäuse entscheidend

Den größten Einfluss auf die Tauglichkeit einer Drohne bei schlechtem Wetter oder problematischer Witterung hat das Gehäuse der Drohne. Dieses hält Staub und Wasser fern, kann allerdings nicht immer und überall die empfindliche Elektronik schützen.

Die elektrischen Komponenten benötigen zur Kühlung einen Luftzug, weshalb in der Regel Lüftungsschlitze an der Drohne angebracht sind. Diese bieten andererseits auch Regenwasser die Möglichkeit einzudringen und Schaden anzurichten. Deshalb sollte man genau überprüfen, wie groß die Aussparungen sind und wo sich diese befinden.

Bei den meisten Drohnen befinden sich die Motoren an den äußersten Enden des Gehäuses. Die Kühlung erfolgt daher direkt am Motor und wird meist durch kleine Schlitze realisiert. Damit kann die Luft zirkulieren und der Motor wird konstant gekühlt. An diesen Stellen kann sich allerdings auch Wasser ansammeln und die Komponenten beschädigen. Darum sollte man sich die Motoren sowie die Art des Einbaus der Motoren genau ansehen um Schwachstellen zu entdecken. Ein Kurzschluss im Motor führt zum Ausfall des Motors was in der Regel zu einem Absturz der Drohne führt. Es ist, wenn überhaupt, nur sehr geübten Piloten möglich, eine Drohne mit drei statt vier Motoren sicher zu landen.

Das Gehäuse schützt besonders die empfindliche Elektronik der Drohne. Diese ist sehr anfällig für Wasserschäden und kann schnell ausfallen, was zu einem Absturz der Drohne führt. Noch gefährlicher wird es allerdings, wenn sich die Drohne aufgrund von Regen oder schlechtem Wetter durch einen Kurzschluss entzündet und brennend abstürzt. Dies wird vermutlich nur bei einem kleinen Teil der Unfälle tatsächlich passieren, allerdings besteht das Risiko. Nach einem Brand ist in der Regel die gesamte Drohne verloren und kann nicht wieder repariert werden.

Um zu erfahren, wie gut eine Drohne geschützt ist, kann auf die IP-Codes (international protection) zurückgegriffen werden. Diese klassifizieren Drohnen anhand ihres Wasser- und Staubschutzes nach einem Nummernsystem. Im Folgenden werden die einzelnen Codes und ihre Bedeutung dargestellt. Ein Code setzt sich immer aus zwei Zahlen (Staub- und Wasserschutz) zusammen und kann auf der Drohne selbst, an der Verpackung oder im Handbuch dokumentiert sein.

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Es besteht auch ein erheblicher Unterschied zwischen wasserdicht und wasserresistent. Wasserdichte Geräte können Wasser von allen Seiten standhalten und auch getaucht werden, wohingegen wasserresistente Geräte nicht getaucht werden sollten und Wasser auch nur unter bestimmten Bedingungen für eine bestimmte Zeit standhalten. Danach nehmen die Drohnen in der Regel Schaden und können komplett zerstört werden.

Es gibt allerdings auch Drohnen für den Einsatz unter Wasser. Diese Drohnen können für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden und sind auch relativ preiswert zu bekommen. Im Folgenden findet ihr drei Beispiele für interessante Unterwasser-Drohnen.

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Einfluss von Regen auf die Sensorik

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der bei Drohnen im Regen nicht vernachlässigt werden darf sind die Sensoren. Moderne Drohnen nutzen viele unterschiedliche Sensoren um sich sicher in der Luft zu halten und den maximalen Flugkomfort zu bieten. Die Sensorik der Drohnen ist sehr empfindlich und kann durch schlechtes Wetter beeinflusst werden.

Ein Beispiel stellt das VPS (Visual Positioning System) dar. Die Drohne nutzt es, um sich durch visuelle Erfassung stabil in der Luft zu halten. Das System greift auf eine kleine Kamera an der Unterseite der Drohne zu um die Position gegenüber dem Untergrund zu halten. WICHTIG! Fliegt man längere Zeit über Wasser, besonders einen sich bewegenden Bach oder Fluss, sollte man das System deaktivieren, da es die Positionierung der Drohne durch den wechselnden Untergrund stört. Zusätzlich kann die Kamera auf kleine, nach vorne gerichtete Kameras zugreifen um Objekte zu erkennen und Abstand zu halten. Regentropfen können an den Linsen der Kameras haften bleiben und damit das System unbrauchbar machen oder sogar zu verwirren. Dies kann wiederum im schlimmsten Fall zu einer Kollision und dem Absturz der Drohne führen.

Unabhängig davon, für welches Gerät und welche Technologie man sich entscheidet, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass jedes zusätzliche Gerät das Gewicht der Drohne erhöht und damit die Flugzeit verringert. Man sollte daher von zu schweren Geräten Abstand nehmen und sich für kleine, leichte Geräte entscheiden.

Kamera und Bildqualität bei Regen

Die Hauptkamera wird durch die Drohne natürlich ebenfalls beeinträchtigt. Wassertropfen auf der Linse führen zu verschwommenen und unscharfen Bildern. Außerdem kann Wasser in die Kamera eindringen und diese beschädigen. Gleiches gilt für den Gimbal, da dieser in der Regel auch nicht gegen Wasser geschützt ist.

Ein weiterer Punkt sind die eingeschränkten Sichtverhältnisse. Selbst wenn die Kamera nicht durch Tropfen behindert ist, ist die Sicht durch das schlechte Wetter trotzdem eingeschränkt. Bilder von Landschaften sind dann meist nicht möglich und es lassen sich lediglich Kurzstreckenaufnahmen erzielen. Die Sicht auf die Drohne selbst ist ebenfalls eingeschränkt, was zu einer deutlichen Reduktion der Flugreichweite führt, da Drohnen immer im Sichtbereich zu fliegen sind. Darüber hinaus wird auch die Reichweite der Fernbedienung in der Regel bei schlechten Wetterverhältnissen abnehmen. All das sollte man als Pilot bedenken, wenn man trotz schlechter Witterung mit seiner Drohne fliegen möchte.

Veränderung des Flugverhaltens

Die Wetterbedingungen haben auch direkten Einfluss auf das Flugverhalten der Drohne. Bei ruhigem Wetter reagiert die Drohne am berechenbarsten und lässt sich einfachsten. Während eines Unwetters kann sich das Flugverhalten allerdings drastisch verändern.

Fällt Regen auf die Drohne, läuft dieser meist am Gehäuse ab und tropft anschließend auf den Boden. Das gilt allerdings nie für den gesamten Regen. Ein Teil wird immer an der Drohne haften bleiben und diese beschweren. Durch das zusätzliche Gewicht sinkt die Flugdauer, die Drohne reagiert träger und kann, wenn sich das Gewicht auf einer Seite konzentriert, auch zum abdriften neigen. Für unerfahrene Piloten kann dies zu einer panikartigen Reaktion führen, die schnell im Absturz und der Beschädigung der Drohne endet.

Der Effekt tritt vor allem bei kleineren Drohnen auf, da dieser leichter sind und das zusätzliche Gewicht des Wassers in Relation zum Gesamtgewicht der Drohne deutlich größer ist, als dies bei großen und ohnehin schon schwereren Drohnen der Fall ist.

Zusätzlich kommt Regen meist in Begleitung von Wind, welcher das Verhalten der Drohne zusätzlich beeinflusst. Konstanter Wind stellt hierbei, bis zu einer gewissen Windstärke, kein Problem dar. Bei Regen und Unwettern tritt der Wind allerdings häufig in Böen auf. Diese sind unberechenbar und treten schlagartig in großer Heftigkeit auf. Für den Piloten ist es dann äußert schwierig bis unmöglich die Drohne stabil zu halten, weshalb spätestens bei starken Böen die Arbeit mit der Drohne eingestellt werden sollte.

Die Drohne kann durch den Wind auch stark abdriften und durch die zusätzlich schlechten Sichtverhältnisse schnell außer Sicht geraten. Dann sollte man umgehend den RTH-Modus (Return-To-Home) aktivieren, um die Drohne zur Rückkehr an die Startposition zu bewegen.

Drohne Flug bei Schnee

Flug bei Schnee

Ein Drohnenflug bei Schnee ist grundsätzlich möglich. Die Drohne funktioniert bei Schnee genauso wie bei normalem Wetter, sofern der Schneefall nicht zu stark ist. Allerdings sollte man, wie eingangs im Artikel beschrieben, nicht zu lange fliegen. Die Drohne wärmt sich nämlich auf und dadurch schmilzt der Schnee, was wiederum die Gefahr eines Kurzschlusses erhöht.

Außerdem pulverisieren die Rotoren den Schnee und verteilen ihn auf der Drohne bzw. durch dir Lüftungsschlitze im Innern der Drohne. Es ist daher von langen Flügen mit konventionellen Drohnen im Schnee abzuraten. Das Schmelzwasser kann in der Drohne oder den Motoren zu Kurzschlüssen und damit zum Abstürzen der Drohne führen.

Kälte hingegen ist für die Drohne in der Regel kein Problem. Das am stärksten von der Temperatur betroffene Bauteil ist der Akku der Drohne. Dieser reagiert auf starke Schwankungen der Umgebungstemperatur empfindlich und verliert bei kalten Temperaturen rapide an Leistung. Die meisten Akkus können in den Grenzen von -20°C bis +40°C betrieben werden, wobei der ideale Betriebspunkt bei 15°C liegt.

Blitzschlag gegen Drohne

Solltet ihr, absichtlich oder unabsichtlich mit eurer Drohne in ein Gewitter fliegen, sollte die Drohne schnellsten gelandet und weggepackt werden. In einem Gewitter sind einerseits die starken Winde ein großes Problem für die Drohne, aber auch Blitze können der Drohne schnell gefährlich werden.

Hierzu hat Tom Scott von der Universität in Manchester mit seinem Team interessante Experiment in einem Hochspannungslabor durchgeführt. Er und sein Team simulieren einen Blitzeinschlag in eine Drohne und versuchen im Anschluss, die Auswirkungen auf die Drohne zu verhindern. Wie erfolgreich das Team mit seinem Blitzschutz ist, seht ihr im Video.

Drohne nass – wie trocknen

Ist die Drohne trotz aller Vorsichtsmaßnahmen doch einmal nass geworden, muss man als erstes Ruhe bewahren und besonnen handeln. Verfällt man in Panik, führt das meist zu einem größeren Schaden, weshalb man sich an einige einfache Regeln halten sollte um Schäden zu vermeiden.

Es spielt keine Rolle, wie die Drohne nass geworden ist. Das Vorgehen ist immer dasselbe.

  • Stromquelle entfernen

    Zuerst muss der Akku entfernt werden. Das sollte sehr vorsichtig geschehen, damit die Drohne möglichst wenig bewegt wird. Jede Bewegung könnte zu einem verrutschen eines Wassertropfens führen, der dann zu einem Kurzschluss und der Zerstörung der Drohne führen kann. Deshalb zuerst vorsichtig den Akku entfernen und gegebenenfalls abtrocknen.

  • Wasser entfernen

    Anschließend sollte das verbliebene Wasser bestmöglich aus der Drohne entfernt werden. Dazu kann man die Drohne schütteln und am langen Arm durch eine Schleuderbewegung das Wasser herausschleudern. Da der Akku entfernt wurde, besteht keine Gefahr eines Kurzschlusses mehr. Allerdings nicht zu kräftig schütteln um keine mechanische Beschädigung an der Drohne zu verursachen.

  • Vollständig trocknen

    Als letzten Schritt muss die Drohne vollständig getrocknet werden. Dazu die Drohne für 2-3 Tage im Winter auf der Heizung und im Sommer in der Sonne trocknen.

  • Stromquelle einbauen & testen

    Danach kann der Akku wiedereingesetzt und die Drohne gestartet werden. Nach einem Funktionstest kann sie wieder wie gewohnt geflogen werden.

Versicherung gegen Schäden

Eine weitere Möglichkeit euch zu schützen ist der Abschluss eines Versicherungspaketes für die Drohne. Ein Beispiel hierzu ist das DJI Care Programm.

Das Programm schützt zwar eure Drohne nicht vor einer Beschädigung, allerdings erhaltet ihr im Falle einer Beschädigung durch Wasser oder andere abgedeckte Schadensfälle eine Ersatzdrohne. Ihr könnt somit zügig weiterfliegen und eure beschädigte Drohne an DJI zurückschicken.

Der Prozess ist damit für die Versicherten unkompliziert und man kann schnell wieder seinem Hobby nachgehen. Die Pakete, zumindest die direkt von DJI, sind günstig und für die meisten Piloten sinnvoll.

Die Anforderungen an Versicherungsleistungen unterscheiden sich zwischen Hobbypiloten und professionellen Piloten genauso, wie die Höhe der Kosten für die jeweilige Versicherungsleistung. Ein erweitertes Versicherungspaket erhaltet ihr bei bekannten Versicherungsunternehmen, allerdings muss jeder selbst entscheiden in welchem Umfang der Schutz mit den Kosten in einem vernünftigen Verhältnis steht.