Drohnen und LiDAR: Die Zukunft der Vermessung

Drohnen und LiDAR-Technologie revolutionieren die Vermessung. Mit unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs) lassen sich Daten schneller, sicherer und präziser erfassen als jemals zuvor. In diesem Artikel erklärt unser Partner YellowScan, wie drohnengestützte LiDAR-Vermessung funktioniert, welche Datenprodukte entstehen, in welchen Branchen Drohnen eingesetzt werden – und welche Vorteile diese Technologie bietet.

Was bedeutet Vermessung mit Drohnen?

Die drohnengestützte Vermessung nutzt UAVs, um Geodaten aus der Luft zu erfassen. Statt klassische Feldvermessungen mit Bodenteams durchzuführen, können Drohnen mit 3D-Laserscannern und Hochleistungskameras riesige Flächen präzise und schnell vermessen.
Die Ergebnisse: digitale Karten und 3D-Modelle, die als Grundlage für Planung, Bau und Analyse dienen.

Warum setzen immer mehr Unternehmen auf Drohnenvermessung?

Drohnen sind heute sicherer, zuverlässiger und leistungsfähiger denn je. Moderne Systeme vereinen:

• leichte Nutzlasten,
  
• leistungsstarke Batterien,
  
• Laserscantechnik,
  
• hochauflösende Kameras.
  

Das macht sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug für Vermessung, Bauwesen, Bergbau und Landwirtschaft.

Ziele der Drohnenvermessung

Früher mussten Vermessungsteams mühsam vor Ort:

• Abstände und Winkel messen,
  
• Karten und Pläne erstellen,
  
• Grenzen und Festpunkte bestimmen.
  

Heute übernehmen Drohnen diese Aufgaben und liefern präzise 3D-Punktwolken. Daraus entstehen digitale Karten, Geländemodelle und Pläne mit vermessungstauglicher Genauigkeit.

Datenprodukte aus LiDAR-Drohnensurveys

Ein Drohnenflug mit LiDAR erzeugt Millionen Messpunkte. Daraus entstehen:

• 3D-Geländemodelle (DTM/DSM): realistische Darstellungen der Erdoberfläche,
  
• Topografische Karten: zeigen natürliche und menschengemachte Strukturen,
  
• Höhenlinienkarten (Konturkarten): verdeutlichen Höhenunterschiede,
  
• Digitale Höhenmodelle (DEM): „nackte Erdmodelle“ ohne Vegetation oder Gebäude,
  
• Farbige Punktwolken: fotorealistische 3D-Modelle dank LiDAR- und RGB-Kombination.
  

In welchen Branchen wird Drohnen-LiDAR eingesetzt?

Die Einsatzgebiete sind breit gefächert:

• Vermessung: höchste Präzision, schnellere Ergebnisse,
  
• Bergbau: Oberflächen- und Infrastrukturmodelle, Volumenberechnung,
  
• Landwirtschaft: Erfassung von Pflanzenzustand und Felddaten,
  
• Stadtplanung: aktuelle Datengrundlagen für effiziente Ressourcennutzung,
  
• Bauwesen: Erstellung von DTM, DSM und DEM für Infrastruktur- und Bauprojekte.
  
  
  

LiDAR vs. Photogrammetrie – zwei Methoden der Drohnenvermessung

Es gibt zwei Hauptmethoden:

• LiDAR-Vermessung mit Drohnen: erzeugt direkt hochpräzise 3D-Punktwolken mit Laserscannern.
  
• Photogrammetrie: erstellt aus 2D-Bildern zusammengesetzte Modelle, die anschließend in 3D umgerechnet werden.
  

Beide Verfahren haben ihre Stärken – LiDAR überzeugt insbesondere bei Genauigkeit, Vegetationsdurchdringung und großflächigen Projekten.

GNSS und weitere Schlüsseltechnologien

Für höchste Genauigkeit kommt eine Kombination zum Einsatz aus:

• GNSS-Empfängern (Basisstation + Drohne),
  
• IMU (Inertial Measurement Unit) zur Erfassung von Geschwindigkeit und Lage,
  
• Flugplanungssoftware für exakte und autonome Flugrouten.
  

Das Ergebnis: exakt georeferenzierte Punktwolken im Zentimeterbereich.

Genauigkeit von Drohnenvermessungen

LiDAR erreicht in Kombination mit GNSS und IMU absolute Genauigkeiten von ≤ 10 cm.
Unterschieden wird zwischen:

• Relativer Genauigkeit: Konsistenz innerhalb des Datensatzes,
  
• Absoluter Genauigkeit: Übereinstimmung mit realen Koordinaten.
  

Damit erfüllen LiDAR-Drohnensysteme die Anforderungen moderner Ingenieur- und Bauprojekte.

Vorteile von LiDAR-Drohnensurveys

✔ Höchste Präzision – vermessungstaugliche Daten im Zentimeterbereich
✔ Sicherer Einsatz – keine Gefahren für Bodenpersonal
✔ Zugang zu schwer erreichbaren Flächen – auch in Schutzgebieten oder unter Vegetation
✔ Direkte 3D-Daten – ohne Zwischenschritte wie bei Photogrammetrie
✔ Kosteneffizienz – weniger Personal, schnellere Durchführung, geringere Gesamtkosten

Herausforderungen beim Einsatz von Drohnen

Trotz der Vorteile gibt es Punkte, die beachtet werden müssen:

• Genehmigungen für Drohnenflüge, insbesondere BVLOS,
  
• höherer Aufwand für maximale Genauigkeit (z. B. Passpunkte),
  
• eingeschränkte Sicht in komplex bebauten Umgebungen,
  
• mögliche Akzeptanzprobleme in dicht besiedelten Gebieten.
  

Welche Drohne eignet sich am besten für Vermessungsflüge?

Es gibt drei Hauptplattformen:

• Multirotor-Drohnen: ideal für kleine bis mittlere Flächen, sehr wendig,
  
• Fixed-Wing-Drohnen: lange Flugzeiten, große Abdeckung,
  
• Einrotor-Drohnen: hohe Traglast, stabile Flugeigenschaften.
  

Die Wahl hängt ab von:

• Flächengröße,
  
• Flugzeit & Akkuleistung,
  
• Traglast (LiDAR-System),
  
• Flughöhe & Sichtfeld.
  

YellowScan hat eine Vielzahl an Plattformen getestet – von Multirotoren über Helikopter-Drohnen bis hin zu Fixed-Wing-Systemen und bemannten Flugzeugen. Es gibt auch einen seperaten Artikel dazu, hier. Eine Übersicht kompatibler Systeme finden Sie auf der LiDAR-Integrationsseite von YellowScan.

Fazit: LiDAR-Drohnen sind die Zukunft der Vermessung

Die Kombination aus LiDAR-Sensoren und Drohnentechnologie ermöglicht eine schnelle, sichere und präzise Datenerfassung für eine Vielzahl von Branchen. Ob Bauwesen, Bergbau oder Landwirtschaft – Drohnen mit LiDAR setzen neue Standards in Effizienz und Datenqualität.

✍️ Verfasser: YellowScan
📌 Veröffentlicht durch: MOST Robotics