Flugzeit Drohne – Wie lange kann eine Drohne fliegen?
Drohnen werden immer beliebter und durch die Assistenzsysteme moderner Drohnen können mittlerweile selbst Anfänger unglaubliche Fotos und Videos produzieren. Dabei spielt es keine Rolle ob die Drohnen Bilder von Geburtstagesfeiern, Hochzeiten oder dem Familienfest im eigenen Garten machen. Auch ein Ausflug zum See mit Freunden, ein Kletterausflug am Berg, eine Wanderung oder die Abfahrt mit Ski oder Downhill-Mountainbike lassen sich kinderleicht filmen und durch die Verfolgungssysteme moderner Drohnen folgt die Kamera automatisch. Damit der Spaß nicht abrupt endet, ist es wichtig zu wissen, wie lange die Drohne fliegen kann bevor sie landen muss.
Drohnen werden bei unterschiedlichen Herausforderungen eingesetzt und ihr Aufgabengebiet erweitert sich ständig. Je nach Einsatzgebiet und Einsatzart liegen auch die Preise und Funktionalitäten der Drohnen deutlich auseinander. Drohnen für Privatanwender sind in der Regel günstiger und bieten eine kürzere Flugdauer, als professionelle Drohnen welche beispielsweise bei Filmstudios im Einsatz sind. In der Regel bewegen sich die Herstellerangaben zur Flugdauer bei privaten Drohnen der mittleren und oberen Preisklasse im Bereich von 12-25 Minuten, besonders kleine Drohnen wie Mikrodrohnen fliegen deutlich kürzer und meist nur einige Minuten. Die Angaben der Hersteller sind allerdings in der Regel unter optimalen Bedingungen ermittelt, welche im realen Betreib nur äußerst selten anzutreffen sind. Die tatsächliche Flugdauer der Drohne hängt von mehreren Faktoren ab, welche die Flugdauer erheblich verkürzen können.
Die generelle Größe der Drohne
Generell kann man davon ausgehen, dass eine größere Drohne länger in der Luft bleibt, als dies bei einer kleineren Drohne möglich ist. Dies hängt maßgeblich mit der Größe des Akkus zusammen, da dieser bei größeren Modellen mehr Energie speichern kann. Somit kann sich die Drohne länger in der Luft halten, bevor sie landen muss. Kleine Drohnen bieten aus platztechnischen Gründen keine Möglichkeit einen größeren Akku mit längerer Laufzeit zu verbauen. Zusätzlich sind größere Akkus schwerer, weshalb größere Motoren und Rotorblätter verbaut werden müssen um die gestiegene Last in die Luft zu heben. Für die größeren Rotoren ist bei kleinen Drohnen ebenfalls kein Platz vorhanden.
Die Zuladung der Drohne
Die meisten Drohnen im privaten Bereich werden „von der Stange“ als standardisierte Modelle gekauft. An diesen kann keine Veränderung vorgenommen werden, weshalb die Zuladung kein Kriterium darstellt. Einzig der Schutz der Drohne durch „Abstandshalter“ oder „Propellerschützer“ kann entfernt werden. Als Anfänger ist von diesem Schritt allerdings abzuraten, da erst Erfahrung in der Steuerung und der Manövrierbarkeit der Drohne gesammelt werden sollte. Ist der Pilot mit der Drohne vertraut, kann er die Schutzkomponenten entfernen und die Flugzeit der Drohne damit verlängern.
Professionellere Drohnen hingegen lassen sich den Aufgaben entsprechend anpassen und mit unterschiedlichem Zubehör ausrüsten. Für die Aufnahme eines Wärmebildes über einem Haus oder Waldgebiet wird eine andere Kamera inklusive Ausrüstung benötigt, als dies für die Aufnahme eines Hochzeitsfotos der Fall ist. Daher bieten professionellere Drohnen eine höhere Flexibilität, was sich wiederum meist in einer höheren Zuladung (einstellbare Adapter, anpassbare Verbindungssystem, etc.) wiederspiegelt. Diese Flexibilität bietet allerdings auch Vorteile. Wird nicht die gesamte Zuladungsmenge für Kamera und Messsysteme benötigt, kann ein weiterer Akku untergebracht werden. Damit erhöht sich trotz gestiegener Zuladung die Einsatzdauer der Drohne.
Der Akku und seine Einflussgrößen
Der Akku hat erheblichen Einfluss auf die Flugdauer der Drohne. Einerseits stellt er ein Gewicht dar, welches bewegt werden muss. Daher verursacht ein größerer Akku einen größeren Energieaufwand zum Flug. Gleichzeitig bietet er eine größere Energiemenge, wodurch die Flugzeit gesteigert werden kann. Die begrenzende Größe stellt hierbei die Leistung der Motoren sowie die Auswahl der Rotorblätter dar. Ist das Startgewicht durch einen überdimensionierten Akku zu hoch, dann hilft das auch nicht weiter.
Ein häufig unterschätzter Faktor zeigt sich erst im Laufe der Zeit. Wie jeder Akku unterliegt auch der Akku der Drohne einem Alterungsprozess. Viele kennen das vom Smartphone. Am Anfang hält das Smartphone locker den ganzen Tag über durch und hat abends noch genügend Energie für ein Spiel auf dem Sofa oder zum Musikhören beim Kochen. Mit der Zeit verringert sich die Lebensdauer des Handys dramatisch, bis es schließlich bereits mittags aufgeladen werden muss, um abends nicht plötzlich abzuschalten. Genauso verhält es sich beim Drohnenakku. Dieser verliert mit jedem Aufladezyklus einen kleinen Teil seiner Kapazität und die Flugzeit nimmt ab. Mit den zeitlichen Einbußen sinkt auch der Spaß an der Drohne und der Akku muss ersetzt werden.
Der Akku sollte auch nicht komplett entladen werden, da er dabei Schaden nehmen kann, wodurch sich seine Lebensdauer stark verkürzt.
Ein weiterer relevanter Faktor ist die Temperatur des Akkus. Dieser hängt auch mit der Außentemperatur zusammen und beeinflusst die Flugzeit der Drohne. Wird der Akku zu warm oder zu kalt, verringert sich seine Kapazität und die Flugzeit der Drohne wird verkürzt. Um dies zu umgehen, sollten die Akkus am besten im Haus bei kühl gelagert werden. Die beste Temperatur hierfür liegt zwischen 10 – 25 °C. Es empfiehlt sich, den Akku vor dem Flug auf dieser Temperatur zu halten und eventuell vorhandene Austauschakkus vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen.
Der Wind und die Witterung
Sobald die Drohne im Außenbereich fliegt, ist sie der Witterung sowie dem Wind ausgesetzt. Diese Größen haben einen erheblichen Einfluss auf die Flugzeit, da starker Wind zu einem gesteigerten Energieverbrauch führt. Muss die Drohne gegen den Wind ankämpfen um ihren Flug fortzusetzen verbraucht sie mehr Energie und kann sich nicht so lange in der Luft halten. Der gleiche Effekt tritt ein, wenn sich die Drohne bei starkem Wind an einer Stelle halten soll. Um unverwackelte Bilder und Videos zu produzieren, muss die Drohne absolut still in der Luft stehen. Bei starkem Wind ist das sehr schwierig, da sich die Drohne „in den Wind“ lehnen muss um gegen ihn anzukämpfen. Das führt zu einem stärkeren Energieverbrauch der Motoren, da diese die Neigung der Drohne aufrechterhalten müssen um nicht abzudriften. Je nach Drohne und deren Motorisierung kann es dazu führen, dass die Drohne zu starkem Wind nicht mehr standhalten kann und „weggeweht“ wird.
Die Witterung hat ebenfalls Einfluss auf die Flug- und gegebenenfalls sogar Lebensdauer der Drohne. Bei schlechtem Wetter mit Regen und Böen ist der Betrieb einer Drohne mit Risiken verbunden, da Wasser die Elektronik beschädigen kann. Dies ist den meisten Piloten bewusst, weshalb viele bei Regen nicht starten. Wenig wissen allerdings, dass auch feuchte Luft der Drohne zusetzen kann. So kann es passieren, dass hohe Luftfeuchtigkeit in die Drohne eindringt und sich dort Wassertröpfchen bilden, welche ebenfalls die Elektronik beschädigen können.
Geschwindigkeit der Drohne
Die Geschwindigkeit mit der sich die Drohne bewegt, hat einen großen Einfluss auf die Flugdauer. Fliegt die Drohne sehr schnell, benötigt sie deutlich mehr Energie für die gleiche Strecke, als wenn sie diese mit mittlerer Geschwindigkeit zurücklegt. Dies liegt daran, dass die Motoren die Drohne auf eine sehr hohe Geschwindigkeit beschleunigen müssen und an den Rand ihrer Leistungsfähigkeit stoßen. In diesem Bereich ist der Energieverbrauch der Motoren maximal, was den Akku sehr schnell entleert. Es ist daher nicht ratsam, die Drohne über einen längeren Zeitraum mit sehr hoher Geschwindigkeit fliegen zu lassen.
Möglichkeiten zur Verlängerung der Flugzeit
Um die Flugzeit zu verlängern kann bei professionellen Drohnen durch Einsparung bei der Zuladung von Zusatzausrüstung ein weiterer Akku eingebaut werden. Dieser verlängert die Flugzeit erheblich und ermöglicht insbesondere eine längere Flugdauer ohne Zwischenlandung. Dies ist besonders im professionellen Einsatz relevant, wenn beispielsweise Inspektionen durchgeführt werden und Unterbrechungen der Flugzeit zum Wechsel des Akkus erhebliche Mehrkosten durch längere Einsatzzeit und erneute Anflug- sowie Suchzeiten zur Identifizierung der zuletzt überprüften Stelle entstehen.
Die meisten privat genutzten Drohnen bieten diese Möglichkeit nicht, weshalb auf eine andere Alternative zurückgegriffen werden kann welche die Einschränkungen durch die Akkukapazität minimiert. Um länger fliegen zu können macht es Sinn, sich einen Zweit- und Drittakku zur jeweiligen Drohne zu besorgen. Damit lässt sich die Drohne nach einer kurzen Zwischenlandung mit dem neuen Akku direkt wieder starten und man kann die doppelte oder sogar dreifache Zeit in der Luft verbringen. Da die Ladezeiten der Akkus meist sehr lange sind, in der Regel 1,5 – 2,5 Stunden, stellt ein Zweit- oder Drittakku eine deutliche Verbesserung dar und ermöglicht es länger Freude mit der Drohne in der Luft zu haben.
Ein wichtiger Sicherheitshinweis
Niemand liest sich gerne Sicherheitshinweise durch, dieser sollte allerdings dringend beachtet werden. Nähert sich die Drohne dem Ende der Flugzeit, muss sie schnellstens zurückgeholt und sicher gelandet werden. Als Pilot muss man daher den Akku ständig im Blick haben und sicherstellen, dass man rechtzeitig umdreht und gefährliche Gebiete meidet. Gefährliche Gebiete können See, Flüsse, Autobahnen aber auch Wälder sein. Stürzt die Drohne über einem dieser Gebiete ab, führt das meist zum Komplettverlust der Drohne. Sie in einem See oder einem Fluss wiederzufinden ist nahezu unmöglich und selbst wenn sie geborgen wird, dürfte das Wasser der Elektronik erheblich geschadet haben. Auch der Absturz oder die Notlandung über einem Wald oder einer vielbefahrenen Straße führt häufig zum Verlust der Drohne. Diese kann dann zwar leichter gefunden werden, allerdings ist sie meist stark beschädigt oder sogar komplett zerstört. Zusätzlich kann eine Notlandung auf einer Straße zu Unfällen mit erheblichem Personen- und Sachschaden führen.
Außerdem sollte noch aus einem anderen Grund darauf geachtet werden, dass die Drohne nicht zu spät gelandet wird. Eine sehr späte Landung führt zu einem stark oder sogar komplett entladenen Akku. Dies kann den Akku nachhaltig beschädigen und dessen Lebensdauer erheblich verkürzen. Damit verkürzt sich die Flugdauer immer mehr, bis der defekte Akku ausgetauscht werden muss. Durch eine vorausschauende Flugweise lässt sich dies vermeiden und die Lebensdauer des Akkus und damit die Flugzeit verlängern.
