Kälte und Vereisung: Was passiert, wenn Akkus schwächeln und Propeller vereisen

Kälte hat zwei Wirkungen. Die erste betrifft den Akku: Lithium-Ionen-Chemie wird in der Kälte träge, und unter hohem Strom bricht die Spannung stark ein. Selbst voll geladen schrumpft die Flugzeit, und im schlimmsten Fall bricht die Spannung in der Luft zusammen. Die zweite ist Vereisung: um und unter dem Gefrierpunkt in Nebel, Wolken oder Nieselregen gefrieren unterkühlte Tröpfchen im Moment des Aufpralls auf Propeller und Zelle. Ist die Propellerform einmal verdorben, sinkt der Auftrieb, die Vibration steigt, und das Fluggerät kann binnen Minuten die Flugfähigkeit verlieren.

Die Antworten lauten: den Akku vor und während des Einsatzes wärmen, Eis meiden oder ihm schnell entkommen und den Betrieb an die Kälte anpassen. Manche Fluggeräte haben selbstheizende Akkus, und Produkte und Forschung zu beheizten Propellern und Zellen entstehen. Die verlässlichste Abwehr gegen Vereisung ist aber nach wie vor, nicht unter Vereisungsbedingungen zu fliegen.

Kälte und Vereisung sind auf winterlichen Graten, an Küsten und in kalten Regionen unvermeidlich. Windkraftanlagen auf Graten und in kalten Klimazonen leiden unter Blattvereisung, die selbst Gegenstand der Inspektion ist. Pipelines durch Schneefelder in hohen Breiten müssen über lange Strecken kontrolliert werden, auch im Winter. Beides sind Orte, an denen Klettern und Gehen den Menschen im Winter am schwersten fallen.

• Die minimale Betriebstemperatur prüfen: Bestätigen Sie die unteren Grenzwerte für Fluggerät und Akku und fügen Sie in der Höhe, wo der Windchill beißt, Reserve hinzu.
• Den Akku vor dem Flug erwärmen: Tragen Sie ihn in einem isolierten Koffer und prüfen Sie seine Temperatur vor dem Start. Schweben Sie nach dem Abheben kurz und vergewissern Sie sich, dass die Spannung stabil ist, bevor Sie mit der Inspektion beginnen.
• Vereisungsbedingungen meiden: Fliegen Sie nicht in gefrierenden Nebel, Wolken, Nieselregen oder Schneeregen ein. Gehen Sie davon aus, dass Grate kälter und wolkiger sind als der Boden.
• Flug über Schnee: Nach unten gerichtete Sensoren können über reinweißem Schnee nutzlos sein. Verlassen Sie sich auf das GNSS-Positionshalten und halten Sie ausreichend Höhe.
• Ausrüstung ohne Kondensation umsetzen: Beim Rückweg aus der Kälte in ein warmes Fahrzeug oder Gebäude lassen Sie das Fluggerät im Koffer akklimatisieren.
• Kurze Tage einplanen: Das Tageslicht im Winter ist knapp. In Japan braucht der Nachtflug eine Genehmigung, planen Sie also, vor Sonnenuntergang fertig zu sein.

Keine Luftfahrtvorschrift befasst sich mit Kälte an sich, aber der Winter bringt Bedingungen mit sich, die Sie in Richtung Nachtflug (der in Japan eine Genehmigung erfordert) und Betrieb außerhalb der Sichtweite drängen. Schnee oder Nebel, die das Fluggerät verbergen, brechen die Annahme der Sichtverbindung. An Windkraftanlagen kann von den Rotorblättern geschleudertes oder abfallendes Eis Menschen am Boden treffen. Legen Sie Startpunkte und Besatzung daher außerhalb der Eisfallzone.

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• Dauerflug bei Vereisung: Fluggeräte mit Vereisungsschutz kommen auf, doch kleine Drohnen können noch nicht lange und verlässlich durch Vereisungsbedingungen fliegen.
• Lange Streckenflüge bei extremer Kälte: Akkus verlieren Leistung, und Schneefelder bieten keinen Platz zum Landen und Warten. Pipeline-Kontrollen in kalten Regionen stützen sich weiterhin stark auf bemannte Luftfahrzeuge und Bodenmannschaften.
• Lokale Vereisungsvorhersagen: Es gibt noch keine gute Methode, vor dem Flug Wolken und Nebel vorherzusagen, die nur auf einem Grat oder um eine Windenergieanlage liegen.
• Winterfeste autonome Docks: Docks, die schneefrei bleiben, nicht einfrieren und die Akkus warm halten, befinden sich in kalten Regionen noch weitgehend im Erprobungsstadium.

Neben Windkraftanlagen und Pipelines in kalten Regionen stehen schneesichere Docks, in denen Drohnen mit vorgewärmten Akkus warten. Das Vereisungsrisiko wird automatisch aus Wettersensoren vor Ort und Vorhersagen beurteilt: Das Fluggerät bleibt am Boden, wenn es gefährlich ist, und nutzt jedes klare Zeitfenster. Weit weniger Menschen frieren im Winter beim Klettern auf Türme oder beim Stapfen über Schneefelder. Das ist der Ausblick der Redaktion.