Donnerstag, 20. Juli 2017

Feuerwehr Drohne im Einsatz: Fakten und Hinweise

8. Juni 2017 von  

Immer mehr Feuerwehren entscheiden sich, eine Flugdrohne anzuschaffen. Verwendungsmöglichkeiten gibt es viele: von der Lageerkundung über die Personensuche bis hin zur Gefahrstoffmessung reicht das Einsatzspektrum der Drohnen bei der Feuerwehr. Wir erklären die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten sowie die rechtlichen Grundlagen.

Inhaltsverzeichnis
Wie kommt eine Feuerwehr Drohne beim Großbrand zum Einsatz?
Drohne für Erkundung bei Waldbrand sinnvoll?
Feuerwehr Drohne: Wer ist verantwortlich?
Ausbildung mit der Feuerwehr Drohne ist das Wichtigste
Welche Verkehrsregeln gelten für Drohnen?
Die wichtigsten Abkürzungen und Fachbegriffe
Für jeden Einsatz den richtigen Sensor
Autonomer Flug im Schwarm für Schadstoff-Messungen

Sie sind unter Namen wie Drohne, Mikro- und Multicopter bekannt: unbemannte Luftfahrzeuge, kurz UAVs (von englisch Unmanned Aerial Vehicles). Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation (ICAO, International Civil Aviation Organization) spricht von UASs (Unmanned Aircraft Systems). In Fachkreisen wird häufig die Bezeichnung Copter verwendet. Multicopter, weil sie mehrere Rotoren besitzen: Quadrocopter (vier Rotoren), Hexacopter (sechs Rotoren) und Octocopter (acht Rotoren).

Unter eine DJI Inspire kann auch eine Wärmebildkamera montiert werden. Foto: Sven Buchenau

Der Einsatz ziviler Copter bei Feuerwehren reicht von der Erkundung und Beobachtung über die Dokumentation bis zur Personensuche und Gefahrstoffmessung. Der große Vorteil liegt darin, dass Copter in Bereiche vordringen können, die für Menschen zu gefährlich oder unerreichbar sind. Bilder aus der Vogelperspektive verschaffen Einsatzleitern einen Gesamtüberblick über eine Einsatzstelle. UAS stellen darüber hinaus eine kostengünstige Alternative zu Hubschraubern und Überwachungsflugzeugen dar. Und die Reichhöhe von Hubrettungsfahrzeugen ist begrenzt.

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Ein Beispiel, welchen Nutzen eine Feuerwehr Drohne bei der Erkundung haben kann, zeigt der Großbrand eines Galvanikbetriebes im nordrhein-westfälischen Warstein (Kreis Soest). Um einen Eindruck über den Zustand der abgebrannten Halle zu bekommen, forderte der Einsatzleiter die Kameraden aus dem zirka 40 Kilometer entfernten Werl an. Die FF Werl hat bereits einige Erfahrungen mit ihrem Copter gemacht.

Wie kommt eine Feuerwehr Drohne beim Großbrand zum Einsatz?

„Wir sind mit drei Kollegen und unserer Feuerwehr Drohne ausgerückt“, erzählt Stadtbrandinspektor Karsten Korte. „Bis dahin war nicht bekannt, wie es nach dem Brand im Inneren der Halle aussieht. Ein Blick von oben über das Objekt brachte nicht viel.“ Also wurde eine Hallenwand geöffnet, damit der Copter ins Innere fliegen konnte. Korte entschloss sich, das Risiko eines Absturzes einzugehen. So dirigierten die Kräfte das Fluggerät zwischen zwei Stahlträgern hindurch in das Gebäude. „Wir entdeckten eine Rauchentwicklung mitten in der Halle“, sagt der Werler Stadtbrandinspektor.

Die Feuerwehr vermutete dort eine gefährliche chemische Reaktion. Aber die noch größere Gefahr stellte die möglicherweise instabile Dachkonstruktion der Halle dar. Schließlich prüfte ein Statiker anhand der Copter-Aufnahmen den Zustand der Stahlträger. Er entschied, dass Kräfte bis zur Rauchentwicklung vorgehen konnten. Auch bei der Orientierung der Trupps in Chemikalienschutzanzügen war die Drohne behilflich. „Das war ein hochkritischer Einsatz“, resümiert Korte, „wobei uns die Drohne eine große Hilfe war.“

Die FF Werl hat ihren Copter mittlerweile mit einer Wärmebildkamera (WBK) ausrüsten lassen, um das Einsatzspektrum zu erweitern – zum Beispiel bei der Personensuche. Diese ist zwar Aufgabe der Polizei, aber es kommt häufig vor, dass die Feuerwehr zur Unterstützung angefordert wird. Oft müssen Waldgebiete nach Personen abgesucht werden.

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Pilot Karsten Korte lässt einen Octocopter starten. Auch bei dieser Tätigkeit sollte bis auf die Handschuhe die Persönliche Schutzausrüstung getragen werden. Foto: M. Rüffer

Drohne für Erkundung bei Waldbrand sinnvoll?

Besonders bei der Flächenerkundung bewertet der Oldenburger Berufsfeuerwehrmann Peter Goerke den einsatztaktischen Nutzwert als schwierig. Goerke baut in seiner Freizeit selbst Copter. „Bei der Personensuche muss man einen Bereich relativ eng abfliegen“, erklärt er. „Dafür ist die Flugzeit zu begrenzt.“ Je nach Modell hält eine Akkuladung zwischen 20 bis maximal 40 Minuten.

„Für mich ist der Einsatz eines Copters bei einem Waldbrand interessant“, erklärt Klaus Thrien, Ausschussvorsitzender des Arbeitskreises Schulung und Einsatz des Landes Nordrhein-Westfalen. „Er ersetzt teure Hubschrauber.“ Weil ein Pilot sein UAS nur in Sichtweite fliegen darf, ist die Reichweite bei einem Einsatz in oder an Waldgebieten jedoch begrenzt. Die Hauptaufgabe der Systeme sieht Thrien in der Erkundung, der Dokumentation sowie dem Suchen von Personen, beispielsweise mit der WBK nach einem Verkehrsunfall. Aus einem Fahrzeug geschleuderte Personen können versteckt in Feldern oder Unterholz liegen und zu spät entdeckt werden. „Ein mit einer WBK ausgestatteter Copter kann die Personensuche erheblich erleichtern“, sagt Thrien.

Sonderrechte für Feuerwehr Drohnen

Der Bundesrat hat in seiner Sitzung am 10. März 2017 zwei für die Feuerwehr und andere Rettungskräfte entscheidende Punkte für die Drohnenverordnung der Bundesregierung beschlossen. Feuerwehren sind in Einsatzlagen von der Nachweispflicht befreit. Und ganz wichtig: ein Überfliegen von Einsatzstellen durch Dritte ist verboten.

Der Deutsche Feuerwehrverband (DFV) begrüßt die im Bundesrat beschlossene „Verordnung zur Regelung des Betriebs von unbemannten Fluggeräten“. DFV-Vizepräsident Lars Oschmann betont: „Hiermit wird der Einsatz von Drohnen verbindlich geregelt und Rechtssicherheit für die Feuerwehren geschaffen.“

„Feuerwehren sind von der Nachweispflicht nach Paragraph 21a Absatz 4 ausgenommen“, erläutert Oschmann. Die Verordnung lautet in dem Punkt wie folgt: „Keiner Erlaubnis […] und keines Nachweises […] bedarf der Betrieb von unbemannten Luftfahrtsystemen durch oder unter Aufsicht von Organisationen mit Sicherheitsaufgaben im Zusammenhang mit Not- und Unglücksfällen sowie Katastrophen.“ Erläutert wird dies damit, dass Feuerwehren als Organisationen mit Sicherheitsaufgaben von der Erlaubnispflicht für den Betrieb von unbemannten Luftfahrtsystemen ausdrücklich ausgenommen werden, sofern der Einsatz in Zusammenhang mit Not- und Unglücksfällen und Katastrophen stattfindet.

Auch präventive Einsätze, etwa zur Lageerkundung, bei Großveranstaltungen zählen dazu. Erfasst ist hierbei auch der Betrieb zu Ausbildungs- und Übungszwecken. Die Verordnung deckt auch den Betrieb „unter Aufsicht“ ab. „Hiermit werden die Fälle erfasst, in denen die Behörde über keine eigenen Geräte verfügt, sondern sich diese zur Verfügung stellen lässt. In diesen Fällen beaufsichtigt sie den Einsatz und trägt die Verantwortung“, heißt es in einer Erklärung.

Geregelt wird auch, wo Drohnen-Flüge verboten sind: „Der Betrieb […] ist verboten […] über und in einem seitlichen Abstand von 100 Metern von Menschenansammlungen, Unglücksorten, Katastrophengebieten und anderen Einsatzorten von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben.“ Auch hier sind die Feuerwehren explizit ausgenommen. „Dies ermöglicht zum einen, den Luftraum für die Einsatzerkundung frei zu halten, zum anderen wird das Gaffen aus der Luft verboten“, stellt Lars Oschmann klar.

Ein weiterer Punkt: Drohnen dürfen nicht außerhalb der Sichtweite betrieben werden – bei einem Gewicht des Geräts von 5 Kilogramm und weniger. „Auch hier gibt es für Feuerwehren eine Ausnahmeregelung“, berichtet Oschmann. „Somit können Drohnen etwa auch zur Erkundung hinter einer Rauchsäule oder in verqualmten Bereichen eingesetzt werden, wo ansonsten eine Lageerkundung nicht oder nur mit erheblich höherem Aufwand möglich wäre.“ Die durch den Bundesrat beschlossene Verordnung wurde der Bundesregierung zugeleitet. Bei Annahme der Änderungen erfolgt die Veröffentlichung im Bundesgesetzblatt – und damit das Inkrafttreten.

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Feuerwehr Drohne: Wer ist verantwortlich?

Vor der Beschaffung eines Copter-Systems sollten folgende Fragen geklärt sein:

  1. Wer ist der Verantwortliche im Einsatz? Gemäß Aufstiegserlaubnis sind der steuernde Pilot und letztendlich auch der zuständige Einsatzleiter verantwortlich.
  2. Wer trägt die Kosten für entstehende Schäden? Ein Versicherungsschutz für Feuerwehren und Hilfsorganisationen für wirtschaftliche Schäden besteht über die Ordnungsämter der Kommunen als Versicherungsnehmer. Diese müssen sämtliche behördlichen Auflagen und Nebenbestimmungen einhalten.
  3. Wer entscheidet darüber, ob ein Unfall durch technisches Versagen oder durch unsachgemäßen Einsatz passierte? Bisher ist die Bundesstelle für Flugunfalluntersuchung (BFU) in Braunschweig zuständig. Aber auch die Versicherer werden sich bei gegebenem Interesse einschalten.
  4. Was passiert, wenn Personen verletzt worden sind? Sicherlich tragen die Krankenversicherungen erst einmal die Kosten der Versorgung von verletztem Einsatzpersonal und unbeteiligten Personen. Sollte es jedoch zu schwerwiegenderen Verletzungen oder teureren Behandlungen kommen, können die Krankenkassen Regress fordern.

„Auch ich bin für den Einsatz von Coptersystemen zur Unterstützung im Einsatz“, erklärt Copter-Pilot und -Ausbilder Frank Potthast. „Dabei sollten die Anwender aber nicht die Risiken vergessen, die der Einsatz von Systemen bei der Feuerwehr mit sich bringt. Auch die rechtlichen Aspekte, die derzeitig noch nicht angepasst sind, stellen ein Problem für den uneingeschränkten Einsatz von Coptern bei der Feuerwehr dar.“

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Ein TLF 24/50 der BF Bremen gibt zu Übungszwecken Wasser über den Dachmonitor ab. Der Wasserstrahl kann per Drohne beobachtet und bei Bedarf exakter ausgerichtet werden. Foto: HiSystems

Ausbildung mit der Feuerwehr Drohne ist das Wichtigste

„Die Ausbildung ist ganz wichtig“, bringt es Markus Hedemann auf den Punkt. Der Berufsfeuerwehrmann aus Oldenburg leitet als Zugführer und verantwortlicher Ausbilder die Drohnengruppe des Landkreises Cloppenburg (NI). „Es gibt noch keinen bundeseinheitlichen Ausbildungsstandard“, erklärt Hedemann.

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Wie kommt eine Feuerwehr Drohne beim Großbrand zum Einsatz?
Drohne für Erkundung bei Waldbrand sinnvoll?
Feuerwehr Drohne: Wer ist verantwortlich?
Ausbildung mit der Feuerwehr Drohne ist das Wichtigste
Welche Verkehrsregeln gelten für Drohnen?
Die wichtigsten Abkürzungen und Fachbegriffe
Für jeden Einsatz den richtigen Sensor
Autonomer Flug im Schwarm für Schadstoff-Messungen

Es gibt drei Möglichkeiten, um ein Zertifikat – der Praxisnachweis, dass man Drohnen fliegen kann – um eine Aufstiegsgenehmigung zu bekommen. Erstens kann der „Pilot“ eine Sicherheitseinweisung vom Copter-Hersteller samt Zertifikat bekommen. Zweitens dürfen Modellflugvereine Personen auf ihre praktischen Fähigkeiten überprüfen und bescheinigen. Drittens kann sich der zuständige Sachbearbeiter der Luftfahrtbehörde persönlich vom Können des Piloten überzeugen und ein Zertifikat ausstellen.

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Danach kann die Genehmigung beantragt werden. Eine bundesweit einheitliche Ausbildung beziehungsweise einen Piloten-Lehrgang gibt es noch nicht. Eine Möglichkeit sind kostenpflichtige Schulungen. Hedemann empfiehlt, praktische Flugerfahrungen in Modellflugvereinen zu sammeln.

„Als Feuerwehr muss ich mich fragen, was ich mit einem Copter machen will“, sagt der Ausbilder. „Viele denken, man muss direkt über ein Objekt fliegen, um es zu erkunden.“ Das ist aber meistens nicht nötig. „50 oder 100 Meter Entfernung reichen schon aus. Über Personen darf ich nicht fliegen. Auch das Nachtflugverbot besteht weiterhin.“

Mittlerweile gibt es eine spezielle Genehmigung für BOS für das Überfliegen von Einsatzstellen und Katastrophengebieten. „Wenn BOS-Einheiten als Behörde eine Aufstiegsgenehmigung beantragen, kann zum Beispiel das Überflugverbot herausgenommen werden“, erklärt Hedemann. Diese Regelung gilt aber nicht für Ortsfeuerwehren, sondern Gemeinde-, Stadt-, Kreis- und Berufsfeuerwehren.

Welche Verkehrsregeln gelten für Drohnen?

„Im Luftraum über Deutschland bewegen sich immer mehr unbemannte Luftfahrtsysteme“, erklärt Christian Janke, Projektleiter beim Forschungszentrum EASC (European Aviation Security Center e.V.). „Der Markt für Drohnen ist sprunghaft gewachsen: Experten schätzen, dass im vergangenen Jahr weltweit mehr als eine Million UASs für den privaten und kommerziellen Gebrauch verkauft worden sind.“ Je mehr Drohnen starten, umso dringlicher sind Antworten auf juristische Fragen und zum Thema Sicherheit.

Um hier Abhilfe zu schaffen, entwickelt das EASC im Rahmen eines INS-Forschungsprojektes (Innovation mit Normen und Standards) in Kooperation mit DIN derzeit einen Normungsvorschlag zur Kennzeichnung von UAS. Janke: „Die Drohnentechnologie hat sich mit rasantem Tempo innerhalb weniger Jahre vom Spielzeug zum Transport- und Kommunikationsmittel im öffentlichen Raum entwickelt. Die Kennzeichnung von Drohnen ist daher längst auch eine Frage der öffentlichen Sicherheit. Wir arbeiten deshalb an den Voraussetzungen, mit denen dann unbürokratische, effiziente und rechtssichere Regelungen geschaffen werden können.“

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Die wichtigsten Abkürzungen und Fachbegriffe:

Wer sich die technischen Beschreibung einer Drohne durchliest, wird mit vielen Abkürzungen und Fachbegriffen konfrontiert. Wir erklären die wichtigsten.

Accelerometer

Beschleunigungsmesser

ARF

Almost Ready to Fly, deutsch: fast flugbereit. Bezeichnung für den Lieferzustand einer Drohne, wenn diese vor dem Start noch teilweise zusammengebaut werden muss (vgl. RTF).

Auto Landing

Automatische Lande-Funktion.

Autostart

Automatische Start-Funktion.

Brushless motor

deutsch: bürstenloser Elektromotor.

Carefree

deutsch: sorglos. Funktion, mit der die Drohne immer vom Pilot nach vorn fliegt, wenn dieser die Steuerhebel nach vorn legt – egal, wie herum die Drohne in der Luft steht.

Coming home

deutsch: nach Hause kommen. Funktion für das automatische Zurückfliegen zum Startpunkt (vgl. Return to home).

Copter

Kurzbezeichnung für Drehflügler-Drohne mit Propellern (vgl. Multicopter).

Drehflügler

hubschrauberartige Flugdrohne mit Propellern (vgl. Starrflügler).

Failsafe

deutsch: ausfallsicher. Funktion zur automatischen Rückkehr zum Startpunkt bei Ausfall des Sendersignals.

Follow me

deutsch: folge mir. Bei dieser Funktion folgt die Drohne einer Person automatisch.

Geofence

deusch: Geo-Zaun. Funktion, die verhindert, dass eine Drohne in eine Flugverbotszone fliegt.

Gimbal

kardanische Aufhängung von Kameras, um für ruckelfreie Bilder automatisch Bewegungen bei Windstößen und Flugmanövern auszugleichen.

GPS

Global Positioning System, deutsch: Globales Positions-System, satellitengestütztes Navigationssystem.

Gyrometer / Gyrosensor

Instrument zu  Messen von Drehbewegungen, zum Beispiel in Form eines Gyroskops (Kreiselinstrument).

Hexacopter

Drehflügler-Drohne mit sechs Propellern (vgl. Octocopter, Quadrocopter).

IMU

Inertial Measurement Unit, deutsch: inertiale Messeinheit. Kombination von Sensoren zur Bewegungserfassung in Drohnen beziehungsweise Gimbals.

Magnotometer

Instrument zum Messen magnetischer Flussdichten zur Bestimmung der Lage, zum Beispiel ein Kompass.

Multicopter

Drehflügler-Drohne mit mehreren Propellern.

Octocopter

Drehflügler-Drohne mit acht Propellern (vgl. Hexacopter, Quadrocopter).

Drohne-1

DieserOctocopter – kann eine Tageslichtkamera, eine Wärmebildkamera und zwei LED-Strahler gleichzeitig transportieren. Foto: M. Rüffer

Orbit me

deutsch: umkreise mich. Funktion zum automatischen Umkreisen einer Person.

Payload

deutsch: Nutzlast. Gewicht, mit dem eine Drohne zusätzlich versehen werden kann.

POI

Point of Interest, deutsch: Punkt von Interesse. Die Drohne kreist um einen Punkt (beispielsweise an einem Gebäude) und behält diesen automatisch immer im Fokus der Kamera.

Position hold

deutsch: Position halten. Funktion zum automatischen Halten von Höhe und Position, wenn die Steuerung nicht betätigt wird.

Quadrocopter

Drehflügler/Copter mit vier Propellern (vgl. Hexacopter, Octocopter).

Return to home

deutsch: Rückkehr nach Hause. Funktion für das automatische Zurückfliegen zum Startpunkt (vgl. Coming home).

RTF

Ready To Fly, deutsch: flugbereit. Bezeichnung für den Lieferzustand einer Drohne, wenn diese sofort in Betrieb genommen werden kann (vgl. ARF).

Starrflügler

Drohnen mit feststehenden Flügeln wie bei einem Flugzeug, wird vor allem im militärischen Bereich verwendet (vgl. Drehflügler).

UAV

Unmanned Aerial Vehicle, deutsch: Unbemanntes Luftfahrzeug, Bezeichnung für Drohnen.

Watch me

Funktion, bei der die Drohne automatisch eine Person im Fokus behält.

Waypoint

deutsch: Wegpunkt. Durch das Setzen von Wegpunkten kann die Drohne eine vorgegebene Route abfliegen oder ein Objekt von immer derselben Position aus filmen/fotografieren.

Für jeden Einsatz den richtigen Sensor

Für den einsatztaktischen Wert einer Drohne ist es wichtig, welche unterschiedlichen Sensoren sie als Nutzlast (Payload) mitführen kann. Wenn die Einsatzstelle erkundet, Kräfte geführt und vermisste Personen gesucht werden sollen, sind bildgebende Gerätewie Digitalkameras, Videokameras und Wärmebildkameras sinnvoll. Auch Einsätze bei Dunkelheit – zum Beispiel mit speziellen Dämmerungskameras – lassen sich fliegen. Manche Hersteller bieten spezielle Kamerahalterungen an, die Bewegungen der Drohne ausgleichen und ein ruhigeres Bild ermöglichen. Auch Schnellwechselsysteme für unterschiedliche Sensoren sind erhältlich. Einige Drohne lassen sich für Gefahrstoffeinsätze auch mit einem Gasmessgerät ausrüsten.

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Neben der Möglichkeit der Aufzeichnung ist für Feuerwehren beim Einsatz einer Drohne die Live-Übertragung der Daten (analog oder digital) besonders interessant. So kann der Pilot die Drohnen gezielter an die Einsatzstelle heranführen und der Einsatzleiter sofort weitere Maßnahmen treffen.

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Mit fernsteuerbaren Mikro-Drohnen können Feuerwehren die Einsatzstelle aus der Luft erkunden. Beispielsweise bei Gefahrstofflagen, wenn der Einsatz von Personal zu gefährlich ist. Foto: TU Dortmund

Autonomer Flug im Schwarm für Schadstoff-Messungen

Die Feuerwehr Dortmund setzte eine Micro-Drohne von Microdrones im Forschungsprojekt „AirShield“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ein. „In diesem Projekt ging es um die Unterstützung der Umweltdienste/ABC-Einheiten sowie Analytischen Task Forces (ATF) bei der Erhebung qualitativer und quantitativer Gasmessungen im Falle von Schademissionen“, berichtet Projektkoordinator Professor Dr.-Ing. Christian Wietfeld, Leiter des Lehrstuhls für Kommunikationsnetze an der Technischen Universität Dortmund. „Auf dieser Grundlage konnten Ausbreitungsprognosen und Handlungsempfehlungen für die technische Einsatzleitung abgeleitet werden.“

Das „Airshield“-MUAV der Feuerwehr Dortmund wurde ausschließlich zur Gefahrstoffdetektion bei Übungen und Testflügen eingesetzt, meist in einem Schwarm mehrerer Drohnen anderer Projekt-Verbundpartner. Der Schwarm flog autonom eine zuvor am Computer definierte Route. Ein Pilot war nur zur Sicherheit (Backup-Pilot) notwendig.

„Der Einsatz eines Schwarms in der Luft gibt die Möglichkeit, an mehreren Positionen Messungen dreidimensional vorzunehmen“, berichtet Dr.-Ing. Hauke Speth, Leiter des Instituts für Feuerwehr- und Rettungstechnologie der Feuerwehr Dortmund. „Zum einen kann der Gefahrstoff bestimmt, aber auch seine Ausbreitung (Höhen, Breite, Intensität) sehr genau vorhergesagt werden.“

Laut Speth hat die Feuerwehr bislang gute Erfahrungen mit den Drohnen gemacht. „Natürlich muss man berücksichtigen, dass es sich um noch nicht abgeschlossene Forschungsprojekte handelt und nach wie vor Optimierungen der Gesamtsysteme notwendig sind.“

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Wie kommt eine Feuerwehr Drohne beim Großbrand zum Einsatz?
Drohne für Erkundung bei Waldbrand sinnvoll?
Feuerwehr Drohne: Wer ist verantwortlich?
Ausbildung mit der Feuerwehr Drohne ist das Wichtigste
Welche Verkehrsregeln gelten für Drohnen?
Die wichtigsten Abkürzungen und Fachbegriffe
Für jeden Einsatz den richtigen Sensor
Autonomer Flug im Schwarm für Schadstoff-Messungen

Drohnen-Einsatz bei Brand in Fredericia (Dänemark)

Text [353]: Sven Buchenau / Michael Rüffer

Kommentare

1 Kommentar zu “Feuerwehr Drohne im Einsatz: Fakten und Hinweise”
  1. Raphael sagt:

    Hallo,
    ich finde es super einen so ausführlichen Artikel gefunden zu haben. Vor allem die Thematik rund um das Quadrocopter fliegen lernen und der Einsatz von Drohnen mit Wärmebidkamera ist sehr gut beschrieben.

Kommentare

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