Wie lange kann eine kabelgebundene Drohne fliegen? Was weiterhin die Grenze setzt

Die Bodenversorgung hebt die Begrenzung durch den Akku auf, nicht jede Grenze

Wie lange eine kabelgebundene Drohne fliegen kann, bestimmt das gesamte System und nicht ein einzelner Akku. Im Akkubetrieb wird eine Aufgabe, die ein Fluggerät über dem Einsatzort braucht, in Flüge aufgeteilt: Ihr Team landet, wechselt den Akku und startet erneut. Bei Stromversorgung vom Boden versorgt eine Bodenstation wie unsere TP-T4H das Fluggerät über das Kabel, und die übliche Begrenzung durch den Akkuzyklus bestimmt die Länge jedes Fluges nicht mehr.

Die übrigen Grenzen bleiben bestehen. Die Flugdauer wird weiterhin durch Motoren, Regler, Propeller, Lager, Kühlung, das Verhalten der Flugsteuerung, Wetter, Nutzlast und Wartungsanforderungen begrenzt. Eine Bodenversorgung, die über längere Zeit laufen kann, heißt nicht, dass jedes Fluggerät ohne Inspektion in der Luft bleiben kann. Für Ihren Betrieb kann die Änderung weniger Landungen und weniger Unterbrechungen durch den Akkuwechsel bedeuten, soweit die Bodenversorgung, die thermischen Grenzen des Fluggeräts und die Wartung es zulassen.

Auch eine durchgehende Stromversorgung macht das Fluggerät nicht unbeaufsichtigt: Eine geschulte Bedienperson oder ein Team überwacht es weiterhin, daher gehören die Stunden des Teams in denselben Plan. Die kurze Antwort auf die Frage nach dem Dauerflug finden Sie in den FAQ im Beitrag Was ist eine kabelgebundene Drohne?.

Motoren, Regler, Kühlung und Wartung

Der Wegfall der Begrenzung durch den Akku kann thermische Grenzen sichtbar machen, die bei kurzen Akkuflügen weniger auffielen. Die Temperaturen von Motoren, Reglern und Steckverbindern müssen bei längeren Einsätzen überwacht werden, und die thermischen Grenzen des Fluggeräts und die Wartungsintervalle gelten weiterhin.

Die Bedingungen am Einsatztag verschieben diese Grenzen. Leistungselektronik braucht möglicherweise eine thermische Leistungsreduzierung, wenn Umgebungstemperatur, Innentemperatur oder Luftstrom die Auslegungsbedingung überschreiten. In großer Einsatzhöhe kann die geringere Luftdichte die Kühlung verschlechtern und den Wirkungsgrad des Antriebs verändern, sodass ein auf Meereshöhe ermittelter Wert möglicherweise nicht auf Ihren Standort übertragbar ist. Wetter kann das Fluggerät am Boden halten, unabhängig davon, was die Versorgung liefern kann.

Wartung wird zu geplanter Zeit. Bei einem langen Einsatz prüft Ihr Team regelmäßig Kabel, Steckverbinder, Temperaturen, Akkustatus, Winde, Wetter, Alarme und Befestigungen. Inspektionen und Wartungsintervalle, die das Fluggerät am Boden verlangen, werden zu geplanten Stopps; befolgen Sie dafür jeweils das Produkthandbuch und die Arbeitsregeln Ihres Standorts.

Bodenversorgung: Netzstrom, Nachtanken des Generators und Reserve

Die Bodenstation läuft mit Wechselstrom vom Standort. Für die TP-T4H ist ein externer Stromeingang AC 220 V angegeben, und die Bodeneinheit des TP-Matrice M400 Tether-Beleuchtungssystems nimmt 220 V AC auf. Die TP-T4H ist eine eigenständige Bodenstation; die Standardkonfiguration des M400-Systems für die DJI Matrice 400 kombiniert die Bodeneinheit TP-T-M400, das Bordstrommodul TP-P-M400 und Beleuchtungslampen.

Netzstrom am Standort, ein Generator oder eine mobile Powerstation kommen jeweils infrage, wenn sie den dokumentierten Eingang der Station liefern. Bei einem Generator müssen die erwartete Betriebsdauer und die Regelung für das Nachtanken vor dem Einsatz abgestimmt sein. Die nutzbare Energie und die Betriebsbedingungen einer mobilen Powerstation beeinflussen, wie lange sie die Last tragen kann. Zur Auswahl und Dimensionierung eines Generators siehe Die Wechselstromversorgung einer Bodenstation für kabelgebundene Drohnen wählen.

Im kabelgebundenen Projekt kann der Fluggerätakku Teil der Stromversorgung bleiben, etwa um das Fluggerät bei einer Unterbrechung der Bodenversorgung zu unterstützen. Was er leisten kann, hängt von dem Akku, seinem Zustand, der Last des Fluggeräts und der gesamten Installation ab, nicht allein von der Leistungsangabe eines Moduls. Siehe Batteriereserve und Lastteilung bei einer kabelgebundenen Drohne. Eine vor dem Einsatz vereinbarte Versorgungsplanung hilft, das Nachtanken und die Akkupflege in geplante statt in ungeplante Stopps zu legen.

Eine Angabe zur Flugdauer mit ihren Bedingungen lesen

Eine Angabe zur Flugdauer sagt wenig ohne die Bedingungen, unter denen sie ermittelt wurde. Ob Sie die Angabe eines Lieferanten lesen oder für Ihren Kunden formulieren, sie sollte Folgendes nennen:

• Das Fluggerät und die Nutzlast, die es getragen hat
• Die Bodenstation, ihre Wechselstromquelle und die verwendete Kabellänge
• Umgebungstemperatur, Einsatzhöhe und Wetter
• Die angenommenen Inspektions- und Wartungsintervalle
• Ob die Angabe im Flug gemessen oder berechnet wurde

Behalten Sie Leistungswerte zusammen mit ihrer Bezeichnung. Unsere Produktseite zur TP-T4H führt 4 kW Nennleistung und 4500 W maximale Ausgangsleistung auf. Nennwert, Maximalwert und Spitzenwert bedeuten jeweils etwas anderes, und eine Spitzenangabe oder eine Leistungsklasse ist keine Dauerleistung; siehe Nenn-, Dauer- und Spitzenleistung im Kabelbetrieb. Die Produktseite des TP-Matrice M400 nennt 3000 W maximale Ausgangsleistung für das Bordmodul und beschreibt die Architektur als für lang andauernden Tether-Betrieb ausgelegt; eine Stundenzahl nennt sie nicht.

Für Händler oder Integratoren kann eine Zeile zur Flugdauer mit ihren Bedingungen helfen, dass ein Angebot standhält, weil Ihr Kunde die Annahmen der Angabe mit seinem eigenen Standort vergleichen kann.

Die Flugstunden um geplante Stopps herum planen

Planen Sie die Flugstunden aus Ihrer eigenen Schicht und nicht aus einer Prospektangabe. Kurz gesagt: geplante Flugzeit = Schichtzeit − geplante Stopps × Dauer eines Stopps.

• Die Schichtzeit stammt aus Ihrem Einsatzplan oder Ihrem Vertrag.
• Die geplanten Stopps ergeben sich aus den Inspektions- und Wartungsintervallen im Produkthandbuch und in den Unterlagen des Fluggeräteherstellers, aus den Arbeitsregeln Ihres Standorts, der Akkupflege und einem Nachtanken des Generators, sofern dafür ein Stopp nötig ist.
• Die Dauer eines Stopps stammt aus Ihrem eigenen Protokoll oder aus einer Erprobung an einem vergleichbaren Standort. Wenn Stopps unterschiedlich lang sind, zählen Sie jede Art getrennt.

Halten Sie ungeplante Stopps aus Ihren eigenen Protokollen auf einer eigenen Zeile fest, etwa Wetterpausen, eine Unterbrechung der Bodenversorgung oder eine Pause wegen der Temperatur des Fluggeräts. Unser Leitfaden Kabelgebundene Drohne vs. Akkuwechsel: Kosten pro Stunde berechnen bringt geplante und ungeplante Zeit für beide Verfahren auf dieselbe Grundlage.

Eine so aufgebaute Planung führt die Flugstunden auf den eigenen Standort und die eigenen Verfahren Ihres Kunden zurück, was helfen kann, dass der Einsatzplan hält.

Schriftliche Fragen an den Lieferanten

Bitten Sie um schriftliche Antworten, damit sie sich vergleichen lassen und mit dem Angebot abgelegt werden können:

• Welches Fluggerät, welche Nutzlast, Kabellänge, Umgebungstemperatur und Einsatzhöhe setzt die Angabe zur Flugdauer voraus, und wurde sie gemessen oder berechnet?
• Welche Leistungswerte sind Nennleistung, Maximalleistung, Spitzenleistung oder Dauerleistung, und unter welchen Bedingungen?
• Welche Inspektionen und Wartungsintervalle legt das Handbuch für den langen kabelgebundenen Betrieb fest?
• Welchen Wechselstromeingang braucht die Bodenstation, und welche Quelle wurde für die Angabe verwendet?
• Was unterstützt der Fluggerätakku, wenn die Bodenversorgung unterbrochen wird, in der von Ihnen geplanten Installation?

Stellen Sie uns dieselben Fragen. Unser Vertriebsteam bestätigt jede Angabe zur Dauer für eine bestimmte Konfiguration mit ihren Bedingungen für Ihr Projekt. Fragen zur Garantie bei Überhitzung oder bei einem Verlust der Bodenversorgung gehen ebenfalls an unser Vertriebsteam. Sie können eine vorgeschlagene Konfiguration im Konfigurator zusammenstellen und mit Ihrem Schichtplan senden; die Kombination der Stromversorgungskomponenten, die Installation und den Lieferumfang prüfen wir gemeinsam mit Ihnen.