Der Antrieb verlangt Sorgfalt und Pflege

  • Lufthansa Technik AG (Sonja Brüggemann)

Linker Hebel nach vorne, die Rotoren beschleunigen und schon hebt der Multikopter ab. Was so einfach aussieht, setzt eine ordentliche Portion Technologieverständnis und vor allem regelmäßige Pflege voraus. Beim Antrieb Ihrer Drohne gibt es einiges zu beachten.

Wie eine Drohne die Schwerkraft überwindet ist hinlänglich bekannt: Der Auftrieb wird über mehrere Propeller erzeugt. Diese bestehen aus einer Welle, an der die Rotorblätter angeordnet sind. Die Blätter sind dabei so geformt, dass auf der Oberseite Unterdruck erzeugt wird und die Drohne abhebt.

Der Propeller wird in der Regel von einem brushless direct current motor (BLDC), einem bürstenlosen Gleichstrommotor angetrieben. Der BLDC ist ein in der Modellbau- und Drohnenbranche beliebtes Bauteil, das elektronischen Gleichstrom mit sehr gutem Wirkungsgrad in mechanische Bewegung umsetzt. Doch wie jedes andere Bauteil hat auch der BLDC keine unbegrenzte Lebensdauer und setzt eine gewissenhafte Wartung und Pflege sowie eine korrekte Behandlung während des Betriebs voraus.

Der Ausfall eines Motors während des Fluges kann fatale Folgen haben. Im ungünstigen Fall fällt die Drohne unkontrolliert vom Himmel, wird dabei beschädigt und verursacht darüber hinaus einen Sach- oder Personenschaden. Um dieses Risiko zu minimieren, verbauen viele Hersteller in der Regel mehr als einen Motor, so dass die Drohne bei einfachem Motorschaden trotzdem weiter fliegen kann. Eine intelligente Software reagiert dann auf den Ausfall des Motors und leitet die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen ein. Dabei wechselt die Drohne entweder in einen besonderen Modus und steuert den Startpunkt des Fluges an. Oder die Drohnensteuerungseinheit gibt eine Warnung an den Piloten weiter, der die Drohne – wenn auch mit eingeschränkter Mobilität oder Geschwindigkeit – mit ausreichender Präzision noch sicher manövrieren und landen lassen kann.

Das funktioniert jedoch nur, wenn die technischen Voraussetzungen, unter anderem die ausreichende Anzahl an Rotoren, dafür vorhanden sind: Während sich bei einem Quadrocopter, also bei nur vier Motoren, der Ausfall eines Antriebes schon allein der auftretenden Momente wegen nicht kompensieren lässt, können Hexacopter und Octocopter den Ausfall eines Motors im Normalfall ausgleichen.

Um die Gefahr eines Motorausfalls schon im Vorfeld zu verringern, sollten Sie auf verschiedene Faktoren achten: In den meisten Fällen gibt der Hersteller der Drohne genaue Angaben zur zulässigen Flugdauer der Motoren. Danach empfiehlt es sich, die Motoren Ihrer Drohne gegen neue austauschen. Außerdem sollten Sie darauf achten, dass die Motoren nicht in ungeeigneten Umgebungen eingesetzt werden. So sollte ein Motor, bei dem die Windungen der Kupferkabel schutzlos offen liegen, nicht bei Regen geflogen werden, da Wasser Schaden an der Isolation und den Kupferdrähten verursachen kann. Auch zu große Hitze kann die Isolation beschädigen und dann zu Kurzschlüssen führen. Wenn Sie nach einem Flug eine ungewöhnliche Wärmeentwicklung an einem der Motoren feststellen, sollten Sie die Ursache dafür identifizieren und gegebenenfalls den Motor und weitere betroffene Komponenten austauschen.

Bei drehenden Teilen besteht grundsätzlich auch immer die Gefahr von Exzentrik und Unwucht. Oft können Sie dies schon an der Geräuschentwicklung der Motoren erkennen. Der betroffene Motor hört sich meist anders an als die übrigen. Sollte der Propeller die Unwucht verursachen, gibt es eine sehr einfache Methode dies zu erkennen und zu beheben: Prüfen Sie einfach die Geräuschentwicklung Ihrer Drohne im Leerlauf, einmal mit und einmal ohne Propeller, und schon sollten Sie den Fehler entdecken können.

Eine weitere Schwachstelle ist die Verbindung zwischen Nabe und Propeller. Viele Hersteller setzen hier Schnellverschlüsse ein, um die Propeller bequem an- und abbauen zu können. Hier sollten Sie stets auf die korrekte Verriegelung der Verschlüsse achten. Bei schwergängigem und nur widerwilligem Einrasten der Verschlüsse sollten Sie die betroffenen Teile unverzüglich tauschen. Viele Hersteller verbessern ihre Verschlüsse regelmäßig und bieten die neuen Entwicklungen zum Nachrüsten an (wie zurzeit DJI bei der Inspire I). Daher ist es ist von Vorteil, immer über alle Neuerungen informiert zu sein und stets die aktuelle Technik eingebaut zu haben. Eine Nachrüstung ist meist nicht sehr kostenintensiv, steigert aber die Betriebssicherheit Ihrer Drohne erheblich.