Drohne im Stadion

Drohnenrennen – Rennsport mit Drohnen

Drohnenrennen Drone Racing

Drohnen erobern immer weitere Bereiche unseres Lebens und so ist es nicht verwunderlich, diese auch im Sport wiederzufinden. Die Drohne hat es längst aus den Werkstätten einzelner Tüftler herausgeschafft und ist mittlerweile in der Gesellschaft angekommen. Kameradrohne wie die DJI Mavic 2 Pro / Zoom sind vergleichsweise günstig zu erwerben und bieten neben einer umfangreichen Ausstattung für atemberaubende Aufnahmen auch eine sehr einfache Bedienbarkeit.

In anderen Randbereichen sind die Drohnen meist immer noch bei Tüftlern angesiedelt, welche die Drohnen umbauen, verbessern und für spezielle Anforderungen anpassen. Ein Beispiel hierfür bietet der Rennsport mit Drohnen, welcher immer beliebter wird. Zu Beginn wurden die Drohnen dafür von einzelnen Bastlern entworfen und immer wieder getestet, und mittlerweile werden die Renndrohnen von spezialisierten Unternehmen produziert.

Diese Drohnen unterscheiden sich in vielen essentiellen Punkten von üblichen Kameradrohnen. Sie sind meist leichter, wendiger und können über 160 km/h erreichen. Eine wachsende Zahl von Zuschauern interessiert und verfolgt die Drohnenrennen und es haben sich bereits erste offizielle Ligen gebildet.

Was sind Drohnenrennen

Drohnenrennen sind in vielerlei Hinsicht mit regulärem Rennsport zu vergleichen und unterscheiden sich wiederum in anderen Punkten eklatant von den Regeln und den Gegebenheiten von bisher bekannten Rennsportveranstaltungen.

Beim Drohnenrennen werden, wie beispielsweise in der Formel 1, mehrere Drohnen an der Startlinien aufgestellt. Sobald ein Signal ertönt startet das Rennen und die Drohnen fliegen los. Die Rennstrecke ist meist bunt beleuchtet um sie gut erkennen zu können, da die Drohnen sehr schnell unterwegs sind und die Parcours meist enge Kurven und große Höhenunterschiede haben. Die einzelnen Drohnen wiederum haben LEDs mit unterschiedlichen Farben, um den Zuschauern das Unterscheiden der Drohnen voneinander zu erleichtern.

Der größte Unterschied zu Rennserien wie beispielsweise der Formel 1 liegt bei Drohnenrennen darin, dass sich der Fahrer nicht im Fahrzeug befindet. Die Drohne wird vom Rand der Rennstrecke aus mit einer FPV-Brille (First Person View) gesteuert auf der das Kamerabild der Drohne zu sehen ist. Das Verletzungsrisiko des Fahrers ist damit gleich null, da bei Unfällen nur die Drohne abstürzt.

Die Drohnen für den Rennsport erinnern optisch an Kameradrohnen, sind allerdings völlig anders konstruiert, da sie für den Rennsport optimiert wurden. Außerdem verfügen sie nicht über die gewohnten Assistenzsysteme hochwertiger Drohnen wie der DJI Mavic Air. Die Drohne schwebt nicht selbstständig, nutzt kein GPS zur Stabilisierung und hat keine automatische Hinderniserkennung. All diese Features würden bei einer Renndrohne ohnehin keine Verwendung finden und nur zusätzliches Gewicht durch unnötige Sensoren bedeuten sowie Energie durch Rechenoperationen verbrauchen.

Die größten Drohnenrennen finden in den Vereinigten Staaten von Amerika statt und erfreuen sich dort immer größerer Beliebtheit. Allmählich schwappt der Trend auch nach Europa und besonders nach Deutschland herüber, weshalb sich auch hier immer mehr Piloten für den Sport interessieren und die Zuschauerzahlen wachsen. Erste Teams befinden sich in der Gründung und es werden Drone-Racing Ligen geplant. Auch die Ausstrahlung der Events im Fernsehen steigt, erreicht aber bei weitem noch nicht die Anzahl an Zuschauern, wie diese im Motorsport üblich sind.

Die Racing-Drohnen

Racing Drohnen erinnern auf den ersten Blick an ihre Verwandten, die deutlich weiter verbreiteten Kameradrohnen welche von professionellen Fotografen wie auch Hobbypiloten genutzt werden. Bei genauerer Betrachtung unterschieden sie sich hingegen erheblich von regulären Kameradrohne und sind völlig anders konstruiert.

Während Kameradrohnen leicht zu bedienen und mit vielen Extras ausgestattet sein sollen, liegt der Fokus bei der Konstruktion einer Racing Drohne auf völlig anderen Aspekten. Die Drohne muss eine hohe Geschwindigkeit erreichen um die Rennstrecke möglichst schnell abfliegen zu können und die Konkurrenz zu überholen. Außerdem muss die Drohne robust gestaltet sein, da Zusammenstöße und Abstürze bei den hohen Geschwindigkeiten von bis zu über 160 km/h häufiger vorkommen. Zusätzlich muss die Drohne sehr wendig sein, denn die Kurse sind meist mit engen Kurven versehen, aus denen die Drohne, wenn sie zu schnell oder nicht beweglich genug ist, schnell herausfliegt. Dann muss der Pilot die Drohne stoppen und schnellstmöglich auf die Strecke zurückkehren.

Auch beim Gewicht unterscheiden sich Renndrohnen von regulären Drohnen, da sie auf ein möglich geringes Gewicht hin optimiert wurden. Dabei werden Hightech Materialien wie Ausleger aus Karbonfasern verwendet um bei geringem Gewicht trotzdem eine hohe Stabilität und Robustheit zu gewährleisten.

Die Kamera der Drohnen befindet sich ebenfalls in einem anderen Winkel als dies bei üblichen Kameradrohnen der Fall ist. Kameradrohnen sollen Landschaften aufnehmen oder Personen filmen und fotografieren. Das Motiv befindet sich dabei in der Regel unter der Drohne, deshalb ist auch die Kamera entsprechend positioniert. Renndrohnen bewegen sich hingegen völlig anders und sind die meiste Zeit zum Beschleunigen nach vorne geneigt. Deshalb befindet sich auch die Kamera in einem Winkel, der bei dieser geneigten Haltung den besten Blick auf die Strecke ermöglicht.

Drohnen für den Rennsport sollen vor allem schnell sein, weshalb in den Drohnen extrem leistungsstarke Motoren verbaut werden. Um die Leistungsfähigkeit weiter zu steigern, werden außerdem spezielle Rotorblätter verwendet. Gewöhnliche Kameradrohnen verwenden Rotoren mit zwei Rotorblättern, wohingegen Drohnen im Rennsport drei Rotorblätter verwenden. Damit lässt sich die Kraft noch besser übertragen und die Drohne stärker beschleunigen.

Die Drohnen erreichen damit Spitzengeschwindigkeiten von über 160 km/h und unglaubliche Beschleunigungswerte von 0-100 km/h in knapp über einer Sekunde. Damit beschleunigen die Drohnen schneller als beispielsweise der Supersportwagen Lamborghini Aventador, welcher für den Sprint von 0 auf 100 ca. 2,9 Sekunden benötigt.

Die enorme Leistung der Drohnen wird auch in weiteren Zahlen deutlich. Wie bereits erwähnt verfügt die Racing Drohne in der Regel über Rotoren mit drei Rotorblättern und 5 bis 6 Zoll Durchmesser. Einer dieser Propeller alleine kann bereits bis zu 1,5 kg Schub erzeugen. Da allerdings vier verbaut sind, erzeugen diese gemeinsam unglaubliche 6 kg Schub! Und das bei einem Gewicht der Drohne von meist nur 700 Gramm! Das steht im Verhältnis von über 8/1 und ermöglicht der Drohne damit diese enorme Leistungsfähigkeit.

Die Akkus werden bei diesen Sprints natürlich ebenfalls besonders stark belastet und müssen die gesamte Energie für den Flug mit diesen hohen Geschwindigkeiten zur Verfügung stellen. Deshalb erreichen die Drohnen auch keine Flugzeiten von 20-30 Minuten, sondern fliegen nur für einige wenige Minuten, bevor sie aufgeladen werden müssen. Dies schränkt die Renndauer ein, sofern nicht ein „Boxenstopp“ zum Wechsel der Akkus im Reglement vorgesehen ist.

Steuerung einer Renndrohne

Der größte Unterschied zwischen regulärem Motorsport und einem Drohnenrennen ist jedem Zuschauer direkt ersichtlich. Der Pilot der Drohne sitzt nicht wie üblich selbst im Fahrzeug, sondern befindet sich am Rand der Strecke. Meist sitzt er umgeben von seinen Teamkameraden auf einem Stuhl, den Controller in der Hand und eine FPV-Brille vor den Augen.

Auf diese Brille wird das Kamerabild der Drohne direkt übertragen. Der Pilot hat damit ein Bild, als säße er auf der Drohne und kann diese mithilfe des Controllers in seiner Hand steuern. Dadurch kann er sich wie ein regulärer Rennfahrer in die Lage versetzen, das Fluggerät direkt zu steuern ohne sich physisch darin zu befinden. Das senkt auch das Verletzungsrisiko für den Piloten enorm, da er sich bei einem Crash am Rand der Strecke befindet und nur die Drohne sowie andere Objekte beschädigt werden.

Am Markt gibt es viele unterschiedliche FPV-Brillen und jeder Hersteller hat seine Besonderheiten. Welches Modell der Pilot letztendlich auswählt muss jeder für sich selbst entscheiden. Dabei spielen mehrere Faktoren wie Ausstattung, Sitz, Tragekomfort und unter Umständen auch das Design der Brille eine Rolle.

Die Übertragung des Bildes an die Brille muss blitzschnell erfolgen und unterbrechungsfrei sein, da sich die Drohnen mit über 160 km/h sehr schnell bewegen. Ein Abbruch der Verbindung oder eine Verzögerung kann unmittelbar zum Crash der Drohne führen. Die Signalqualität ist daher ein zentrales Element und bei Renndrohnen noch wichtiger als bei herkömmlichen Kameradrohnen.

Das Bild der Kamera wird in der Regel über eine Funkverbindung mit 5,8 GHz übertragen. Dabei weißt die Verbindung eine Latenzzeit von gerade einmal 15 ms auf, womit theoretisch bis zu 67 Bilder pro Sekunde übertragbar sind.

Neben der schnellen Übertragung des Bildes muss auch das Steuersignal des Piloten blitzschnell an die Drohne übertragen und dort umgesetzt werden. Die Übertragung erfolgt ebenfalls über Funk und nachdem das Steuersignal erfolgreich an die Drohne übertragen wurde, wird das Signal im Flugcontroller der Drohne in Signale für die einzelnen Motoren umgesetzt. Diese ändern bis zu tausend Mal pro Sekunde ihre Drehzahl und steuern die Drohne damit in eine andere Richtung. Dabei erzeugt ein Motor mit höherer Drehzahl mehr Schub und veranlasst die Drohne sich in eine entsprechende Richtung zu neigen. Dadurch sind auch spektakuläre Manöver wie Loopings und Rollen möglich, wodurch die Veranstalter in ihrer Kreativität beim Entwerfen von Rennstrecken kaum Grenzen gesetzt sind.

Liga für Drohnenrennen

Weltweit steigt die Anzahl der Drohnen-Rennpiloten stetig an. Genauso steigen die Zuschauerzahlen welche sich für die Rennen interessieren und diese entweder vor Ort oder über Live-Streams im Internet beobachten. Zuschauer vor Ort haben dabei meist neben dem Blick auf die Rennstrecke selbst, ebenfalls Leinwände auf denen sie das übertragende Kamerabild der Piloten verfolgen können. Damit sehen sie was der Pilot sieht und können in spektakulären Momenten direkt mitfiebern.

Die Geschwindigkeiten sind sehr hoch und die Drohnen sehr klein, was es für Zuschauer schwierig machen kann, die Drohnen und ihre Positionierung zu verfolgen. Aus diesem Grund sind an jeder Drohne LEDs angebracht, welche in einer bestimmten Farbe leuchten um den Zuschauern die einfache Verfolgung der Drohnen zu ermöglichen.

Weltweit entstehen immer mehr Ligen für Drohnenrennen, vor allem in den USA aber auch in Deutschland wächst das Interesse und die Beteiligung an den Rennen immer mehr. Dabei können verschiedene Arten von Ligen unterschieden werden. Es gibt viele sehr kleine, lokale Gruppierungen. Häufig handelt es sich dabei um einen Zusammenschluss von Piloten und Interessenten welche sich in derselben Stadt befinden. Diese organisieren sich über Facebook Gruppen und teilen in diesem Termine und Orte für Rennen mit.

Größere agieren weltweit und haben internationale Teams welche zusammen an der Start gehen. In der Regel werden diese durch zahlungskräftige Sponsoren unterstützt, welche meist aus dem technischen Bereich stammen. Die Aufwendungen sind allerdings deutlich geringer als dies beim Sponsoring im Motorsport erforderlich ist. Dies liegt einerseits an der geringeren Bekanntheit der Rennserien und andererseits an den deutlich geringeren Kosten, da Drohnen nur einen winzigen Bruchteil eines Rennwagens kosten.

Eine dieser größeren internationalen Drohnen-Ligen ist The Drone Racing League

Das steigende internationale Interesse auch aus Deutschland lässt sich auch an den Übertragungsrechten erkennen. Eurosport und FOX Sports beispielweise übertragen ebenfalls die Drohnenrennen der DR1 Racing Liga.

Wie man Pilot wird

Viele Zuschauer sind von der Geschwindigkeit und den spektakulären Flugmanövern der Drohnen begeistert und wünschen sich, einmal selbst eine solche Drohne zu steuern. Damit geht es ihnen ähnlich wie vielen Zuschauern bei Motorsportereignissen, allerdings mit dem gravierenden Unterschied, dass zum Einstieg ins Drohnenrennen ein paar tausend und nicht ein paar hunderttausend Euro genügen.

Pilot kann prinzipiell jeder werden, der eine Drohne besitzt und damit umgehen kann. Die Kosten für eine Drohne sind unterschiedlich, liegen jedoch für vernünftige Modelle meist zwischen 1.000€ und 3.000€. Die Preise für hochprofessionelle Renndrohnen auf internationalem Niveau können allerdings deutlich darüber liegen.

Die Kosten sind zwar gering, trotzdem kann man sich nach einem Sponsor umsehen, welcher bei der Bezahlung des Equipments sowie der Startgelder unterstützt. Da die Kosten gering und die Ligen lokal sind, macht es auch Sinn, auf lokale kleinere mittelständische Unternehmen zuzugehen und mit diesen einen Sponsoringvertrag auszuhandeln.

Die Drohnen selbst sind etwas komplizierter zu steuern als man dies von den Einsteigerdrohnen aus diesem Artikel kennt. Allerdings lernt man mit etwas Geschick schnell die Handhabung der kleinen Kraftpakete und kann dann schon zu einem ersten Drohnenrennen aufbrechen.