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DJI Matrice 300 RKT – Die Drohne für Luftschad­stoff­messungen

DJI Matrice 300 RKT

Um die Luftschadstoffmessungen durchzuführen, wird ein unbemanntes Luftfahrsystem (UAS) des Typs DJI Matrice 300 verwendet. Dieser Multikopter bzw. Drohne fällt in die spezielle Kategorie und muss laut Rechtsprechung mit Betriebsgenehmigung betrieben werden.  

Technische Daten zur UAS Drohne DJI Matrice 300 rkt

Abmessungen (max.) 810x60x500 mm (LxBxH);  
895 mm Diagonale 
Gewicht 3,6 kg ohne Akku; 6,3 kg mit Akku 
Maximale Zuladung 2,7 kg 
Maximales Abfluggewicht 9,0 kg 
Betriebsfrequenzen 2.4-2.4835 GHz; 5.725-5.850 GHz 
Maximale Fluggeschwindigkeit 17 – 23 m/s (je nach Flugmodus) 
Maximale Flughöhe 5.000 m (ohne Nutzlast) 
Maximale Flugdauer55 min (ohne Nutzlast) 
Maximale Windgeschwindigkeit 12 m/s 

Die DJI Matrice 300 verfügt über Collision Avoidance (Kollisionsvermeidung) und eine Hinderniserkennung in sechs Richtungen, um höchste Sicherheit zu gewährleisten.  

Messsensorik auf der Drohne zur Erfassung von Luft­schad­stoffen

Die Messsensorik, welche auf der Drohne verbaut ist, misst neben Stickoxiden (NOx), CO2 oder Ozon auch Feinstaubpartikel wie PM1, PM2,5 und PM10. Zusätzlich werden Daten zur Temperatur, Luftfeuchtigkeit und dem Luftdruck gesammelt. Die mögliche maximale Flugzeit wird vor allem von der Nutzlast bestimmt und beträgt in etwa 20 Minuten.

Folgende Sensorik ist auf der DJI Matrice 300 verbaut

  • NO2-Sensor (höhere Auflösung) der Firma Knestel. Messung nach dem photoakustischem Prinzip (PAS). 

  • NO2-Sensor (geringere Auflösung). Messung nach dem elektrochemischen Prinzip. 

  • Sensor für Luftdruck, Lufttemperatur und relative Feuchtigkeit. 

  • Partikel- bzw. Feinstaubsensoren (PM1, PM2,5, PM10). 

  • CO2-Sensor. Messung nach dem nicht-dispersiven Infrarot Prinzip (NDIR). 

  • Ozonsensor. Messung nach dem elektrochemischen Prinzip. 

  • Windmessung aus Leistungs- und Fluglagedaten des Multicopters 

WELCHE EINSATZGEBIETE FÜR DIE NUTZUNG VON DROHNEN SIND MÖGLICH? 

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Drohnen werden heutzutage nicht nur im privaten Bereich beispielsweise für Bild- und Videoaufnahmen verwendet, sondern auch immer häufiger zu Vermessungszwecken, zur Gefahrenabwehr und sozialen Zwecken verwendet. Dazu zählen z.B. Feuerwehreinsätze, Rehkitzrettung, Suchaktionen, etc. 

Auch im Logistikbereich finden Drohnen in den letzten Jahren immer häufigeren Einsatz. So werden beispielsweise Paketlieferungen per Drohne oder Flugtaxen getestet. Generell können Drohnen in sehr vielen Bereichen eingesetzt werden. 

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UAS (unbemanntes Luftfahrtsysteme) werden heute schon für Rettungseinsätze und Suchaktionen eingesetzt.

Geplantes Einsatzgebiet der Drohne im Projekt UnLuBw

Gemeinsam mit den assoziierten Kommunen Böblingen, Kehl, Lörrach und Stuttgart werden zunächst Standorte für potenzielle Flüge identifiziert.
Ziel ist, mit der Drohne und der darauf verbauten Messensorik an unterschiedlichen Standorten je Kommune möglichst viele Daten zur bestehenden Luftqualität zu sammeln.

Zum einen sollen die dadurch gewonnenen Daten die bestehende Datengrundlage der Kommunen erweitern und eventuelle Belastungen mit Luftschadstoffen aufzeigen.

Zum anderen wird versucht, ausgewählte Maßnahmen zur Reduktion von Luftschadstoffen (bspw. Einführung von Tempo-30-Zone) mit Messungen zu begleitet. Mithilfe des Forschungsprojektes soll dann herausgefunden werden, ob die temporären Messungen einen sichtbaren Zusammenhang von der Maßnahmen und einer Reduktion der Luftschadstoffe aufzeigen können oder nicht.