Enge Räume: wie eine Drohne fliegt, wo die Wände in Armeslänge sind

In einem engen Raum ist das erste Problem die Kollision: Wände, Träger, Rohre, Leitern, Kabel. Im Freien können Sie aus Metern Entfernung aufnehmen; drinnen fädeln Sie sich durch Lücken von wenigen Dezimetern. Die Luft, die die Propeller nach unten drücken, kann nirgendwohin und prallt von Boden, Wänden und Decke zurück auf das Fluggerät. Nahe am Boden schwebt es auf (Bodeneffekt), nahe an der Decke wird es nach oben gesaugt, nahe an einer Wand seitlich gedrückt. Obendrein sind enge Räume meist dunkel, ohne GNSS und schlecht für Funk – mehrere Hürden auf einmal.

Fluggeräte für enge Räume sind heute meist auf Kollision ausgelegt. Ein kugel- oder kastenförmiger Schutzkäfig umgibt die Zelle, sodass sie abprallen und an Oberflächen entlangrollen kann. Dazu kommen starke Beleuchtung, LiDAR-basierte Ortung und 3D-Kartierung sowie Wege, Daten und Video wieder nach draußen zu bringen. Beispiel: Inspektionsdrohnen mit Käfig wie die Elios-Serie von Flyability.

Enge Räume häufen sich in Industrieanlagen und unter Tage: in Lagertanks, Kesseln und Öfen, im Inneren von Schornsteinen, in Trassen der Anlagenverrohrung, in Behältern und Kolonnen von Prozessanlagen, in Kanalisationen, Versorgungstunneln, in den Hohlräumen über der Auskleidung von Tunneln, in Kontrollgängen von Talsperren, in Blättern und Türmen von Windkraftanlagen, in Ballasttanks und Laderäumen von Schiffen und in Abbauen von Bergwerken. Überall dort ist schon das Hineinkommen eine Aufgabe für sich.

• Nach Öffnungs- und Innenmaßen entscheiden: prüfen Sie auf Zeichnungen die Lukengröße, den engsten Innenspalt und die Deckenhöhe, und wählen Sie dann zwischen Schutzkäfig-, Mikro- oder Bodenrobotern.
• Licht für Schatten: frontales Licht lässt Risse und das Relief von Wandabträgen verschwinden. Bevorzugen Sie Streiflicht oder Fluggeräte, deren Lichtrichtung sich ändern lässt. (Siehe auch: Dunkelheit)
• Den eigenen Abwind berücksichtigen: über abgelagertem Ruß oder Staub langsam und mit gutem Abstand zum Boden fliegen. Vereinbaren Sie im Voraus, anzuhalten und zu warten, wenn er aufwirbelt.
• Bergung zuerst planen: legen Sie das Verhalten bei Verbindungsabbruch fest, wie ein abgestürztes Fluggerät geborgen wird (Stangen, Haken, Roboter) und das Verfahren, falls ein Mensch hinein muss — vor dem Flug.
• Rollen mit den Personen außerhalb aufteilen: Der Pilot beobachtet das Video; eine Aufsichtsperson am Einstieg achtet auf das Fluggeräusch, die Leine und die Gasmesswerte. Auch wenn niemand einsteigt, erfordert die Arbeit nahe der Öffnung eine Überwachung der Atmosphäre.
• Festhalten, wo jedes Bild aufgenommen wurde: Enge Räume sehen überall gleich aus. Verknüpfen Sie Fotos mit einer 3D-Karte oder mit Wandnummern und Markierungen, damit Reparaturtrupps die Stelle später wiederfinden.

Ein Fluggerät für enge Räume sollte zuerst in offenen sicher beherrscht werden. Airffic Training Hyperspace skizziert, wie Übungsflächen drinnen und draußen stundenweise gemietet werden könnten (Beispielangebote, auf Japanisch).

In Japan liegen Innenraumflüge außerhalb der Luftfahrt-Flugregeln. Nach der Auslegung der Regierung gelten Räume, deren Inneres klar vom Außenbereich getrennt ist, auch bei offenen Türen oder Fenstern als Innenraum – als Beispiele werden Tunnel- und Schornsteininnenräume genannt –, und die meisten Tank- und Rohrinnenräume fallen in diese Kategorie. Ein Fluggerät, das durch eine Öffnung hinausfliegt, fliegt jedoch im Freien; treffen Sie also Vorkehrungen, um es drinnen zu halten, und beenden Sie den Flug oder holen Sie es sofort zurück, falls es doch hinausgelangt. Wo die Grenze zwischen innen und außen unklar ist (etwa bei oben weit offenen Gruben), prüfen Sie von Fall zu Fall. Die schwereren Pflichten liegen im Arbeitsschutz: Nach Japans Industrial Safety and Health Act und der Ordinance on Prevention of Anoxia erfordern Arbeiten in Räumen mit Sauerstoffmangel (unter 18 % Sauerstoff) oder Schwefelwasserstoffgefahr eine Atmosphärenmessung vor Arbeitsbeginn, Belüftung, eine qualifizierte Aufsichtsperson und Sicherungsposten. In den Vereinigten Staaten regelt die OSHA „permit-required confined spaces“.

Verwandt: Sauerstoffmangel & toxische Gase, ohne GNSS, Staub & Rauch, Vorschriften weltweit.

• Kontaktprüfung: Wanddickenmessung (Ultraschall) und Hammerklopfen erfordern eine an die Wand gedrückte Sonde. Kontaktfähige Fluggeräte gibt es, aber ein stabiler Kontakt auf engem Raum ist nach wie vor schwierig.
• Wirklich enge Spalte: Ein Käfig macht das Fluggerät größer. Bei Spalten unter einigen zehn Zentimetern und Rohren mit kleinem Durchmesser sind Bodenroboter und Endoskope weiterhin im Vorteil.
• Flugzeit: Beleuchtung und das Gewicht des Käfigs verkürzen jeden Flug. Große Tanks lassen sich selten in einem Durchgang erfassen; Akkuwechsel an der Luke sind eingeplant.
• Selbst aufgewirbelter Staub: In Ruß, Asche oder Schlamm zerstört schon das Fliegen die Sicht. Dafür gibt es noch keine grundsätzliche Lösung.
• Nachweis der Gleichwertigkeit mit der Sichtprüfung durch Menschen: Wo gesetzliche Prüfungen eine innere Sichtprüfung vorschreiben, wird je nach Branche und Anlagentyp noch geklärt, wie weit Drohnenaufnahmen diese ersetzen können.

Wird ein Tank oder Kessel abgestellt, gehen Drohnen und Roboter zuerst durch die Luke hinein und kommen mit 3D-Karte, lückenlosen Oberflächenbildern und Dickenmessungen zurück. Menschen steigen nur dort ein, wo eine Reparatur erwiesenermaßen nötig ist. Über die vorherige Karte gelegt, wird das Fortschreiten des Wandverlusts automatisch hervorgehoben. Die Sicherheitsplanung dreht sich weniger um die Überwachung des Einstiegs als um seine Vermeidung. Das ist der Ausblick der Redaktion.