Dunkelheit: wie man einen einzelnen Riss erfasst, wo es kein Licht gibt

Eine Kamera zeichnet gesammeltes Licht auf. Im Dunkeln kann sie nur ausgleichen, indem sie den Verschluss länger öffnet (Unschärfe), die Empfindlichkeit erhöht (Rauschen) oder die Blende öffnet (geringere Schärfentiefe). Bei einer bewegten Drohne kann jedes davon einen Haarriss auslöschen. Dunkelheit schwächt außerdem kamerabasierte Ortung und Hinderniserkennung, die darauf angewiesen sind, die Umgebung zu sehen. Dunkelheit betrifft Bildqualität und Flugsicherheit zugleich.

Es gibt zwei Wege, mit Dunkelheit umzugehen: Licht mitbringen oder Sensoren einsetzen, die keines brauchen. Licht mitbringen heißt LED-Beleuchtung an Bord, damit die Kamera kurze Belichtungszeiten nutzen kann. Lichtunabhängige Optionen sind Wärmebildkameras, die Temperaturunterschiede sehen, und LiDAR, das seinen eigenen Laser aussendet. In der Praxis werden beide oft kombiniert.

Dunkelheit ist unter Tage häufig – in Tunneln, Kanalisationen, Versorgungstunneln, Strecken in Bergwerken – und in geschlossenen Räumen wie Lagertanks, Kesseln und Öfen, Schornsteinen und Tanks von Schiffen. Im Freien treffen Sie sie tief unter Brückenüberbauten, in Kontrollgängen von Talsperren und unter Piers im Hafen, wo Arbeit oft nur nachts möglich ist.

• Von der geforderten Auflösung her rückwärts planen: Legen Sie fest, welche Rissbreite Sie sehen müssen, und bestimmen Sie daraus Abstand, Verschlusszeit und Beleuchtung. Wenn Sie wissen, dass es dunkel sein wird, wählen Sie ein beleuchtetes Fluggerät.
• Verschlusszeit hat Vorrang: Eine längere Verschlusszeit bei wenig Licht erzeugt Unschärfe. Fügen Sie Licht hinzu oder halten Sie vor jeder Aufnahme an und schweben Sie.
• Mit anderem Lichtwinkel erneut aufnehmen: Wird dieselbe Stelle aus verschiedenen Winkeln aufgenommen, lässt sich anhand der Schattenrichtung ein Riss von einem Fleck unterscheiden.
• Prüfen, wie sich das Fluggerät lokalisiert: Kamerabasiertes Positionshalten fällt im Dunkeln aus. Stellen Sie sicher, dass das System dort fliegen kann – LiDAR-SLAM oder Kamera kombiniert mit Beleuchtung. (Verwandt: ohne GNSS)
• Nachts im Freien die Positionslichter beachten: Die Ausrichtung ist nachts schwer zu erkennen. Vereinbaren Sie, wie die Lichter zu lesen sind und wo die Beobachter stehen.
• Zusätzliche Akkureserve einplanen: Beleuchtung verbraucht Strom. Planen Sie kürzere Flüge als bei Tag.

In Japan ist der Nachtflug ein „bestimmter Flug“ nach dem Civil Aeronautics Act und erfordert in der Regel eine Erlaubnis, Genehmigung oder ein anderes Verfahren (die Behandlung hängt von der Zulassung des Fluggeräts und der Pilotenlizenz ab). In den Vereinigten Staaten sind Nachteinsätze nach Part 107 erlaubt, wenn Bedingungen erfüllt sind, etwa eine Antikollisionsbeleuchtung mit mindestens 3 Statute Miles Sichtweite und eine aktuelle Prüfung oder Schulung des Piloten. Innenräume, die klar vom Außenbereich getrennt sind, wie Tunnel- oder Tankinnenräume (auch mit Öffnungen), liegen in Japan außerhalb der Luftfahrt-Flugregeln – dunkle unterirdische Räume überschneiden sich aber oft mit Gefahren durch Sauerstoffmangel & toxische Gase und enge Räume, die Sicherheitsverfahren vor Ort gelten also weiterhin.

Verwandt: Staub & Rauch, explosionsgefährdete Bereiche (Leuchten und Akkus können Zündquellen sein), Vorschriften weltweit.

• Beleuchtung gegen Flugdauer: Mehr Licht bedeutet weniger Flugzeit. Einen großen Tunnel oder Hohlraum in einem Flug vollständig auszuleuchten ist nach wie vor schwierig.
• Beleuchtung bei Staub und Nebel: Partikel leuchten im Lichtkegel (Rückstreuung) und verringern die Sicht. Versetzt montierte Leuchten helfen, lösen das Problem aber nicht.
• Grenzen der Wärmebildtechnik: Ohne Temperaturunterschiede zeigt eine Wärmebildkamera nichts. In thermisch gleichförmigen unterirdischen Räumen sind Risse nahezu unsichtbar.
• Gleichbleibende Belichtung über die Zeit: Unterscheidet sich die Beleuchtung zwischen den Besuchen, lässt sich kaum sagen, ob sich die Farbe oder nur das Licht verändert hat. Verfahren zur Standardisierung der Aufnahmebedingungen sind weiterhin standortspezifisch.

Inspektionsfluggeräte tragen routinemäßig Beleuchtung, die ihren Winkel an die Aufnahme anpasst, und eine Ortung, die im Dunkeln funktioniert. Weil sie von derselben Position unter derselben Beleuchtung wie beim letzten Mal aufnehmen, zeigt das Überlagern der Bilder nur, was sich verändert hat. Tunnelinnenräume und Pierunterseiten bei Nacht liefern Aufzeichnungen in Tagesqualität. „Es war zu dunkel, um etwas zu sehen“ ist aus den Inspektionsberichten verschwunden. Das ist der Ausblick der Redaktion.