Wir bei Ursa-Chemie setzen auf vernetzte Drohnen für den Probentransport zwischen unserer Produktion und unserem Labor. Unterstützt wird dieses Projekt durch die Deutsche Telekom, die uns mit IoT-Expertise und Drohnentechnik zur Seite steht.
Als Spezialist für die Lohnfertigung chemischer Produkte betreiben wir zwei Werksgelände in Montabaur, die etwa 700 Meter Luftlinie voneinander entfernt liegen. Für die Qualitätssicherung ist es unerlässlich, regelmäßig Proben zwischen der Produktionsstätte und dem Labor zu transportieren. Bisher übernahm diese Aufgabe ein Laborant mehrmals täglich mit dem Auto.
„Dieser Prozess kostet natürlich Zeit“, erklärt unser Geschäftsführer Andreas Möller. „Wir suchten nach einer innovativen Lösung, die nicht nur den Probentransport optimiert, sondern auch unseren Pioniergeist als mittelständisches Unternehmen demonstriert.“
Smarte Drohnentechnologie für den Probentransport
Auf der Suche nach einer passenden Lösung wandten wir uns an die Deutsche Telekom, unseren langjährigen IT-Dienstleister. „Das war ein Schuss ins Blaue“, erinnert sich Möller, „aber die Ansprechpartner der Telekom waren sofort sehr motiviert, dieses Projekt umzusetzen.“
In Zusammenarbeit mit Droniq, einem Joint Venture der Telekom und der Deutschen Flugsicherung (DFS), haben wir ein Drohnensystem für den Probentransport implementiert. Droniq unterstützte uns bei der aufwendigen Genehmigung des Projekts sowie bei der Schulung unserer Mitarbeitenden, die nun über einen Drohnenführerschein verfügen.
Unsere eingesetzte Drohne des Herstellers DJI kann bis zu 3 kg Nutzlast transportieren und fliegt in einem genehmigten Korridor von etwa 850 Metern zwischen unseren beiden Werksgeländen. Der Überflug von bewohntem Gebiet wurde bewusst vermieden. Die Proben, mit einem Volumen von bis zu 250 ml, werden in einem sicheren Behälter an der Drohne befestigt.
Die aktuelle Lösung basiert auf einer einprogrammierten Route, die die Drohne auf Knopfdruck automatisch abfliegt. Da die Flugstrecke über einen Hügel führt und der Sichtkontakt zwischenzeitlich verloren geht, überwachen derzeit noch zwei Mitarbeitende an Start und Ziel den Flug per Fernbedienung.
Zukunftsperspektive: IoT-Mobilfunk ermöglicht autonome Flüge
„Momentan dient die manuelle Steuerung noch als Backup“, sagt Möller. „Unser Ziel ist es, in Zukunft vollständig autonome Flüge durchzuführen.“
Für die nächste Entwicklungsstufe planen wir daher, die Drohne mit einem 5G-Mobilfunkmodul der Telekom auszustatten. Dadurch werden Drohnenflüge ohne Sichtkontakt (Beyond Visual Line of Sight / BVLOS) möglich.
Telekom und DFS haben zu diesem Zweck eine Technologie entwickelt, die die Ortung von unbemannten Fluggeräten (Unmanned Aircraft Systems / UAS) über das Mobilfunknetz ermöglicht. Anhand der Positionsdaten der Drohne lässt sich so ein komplettes Luftlagebild für den sicheren Flug im deutschen Luftraum erstellen.
Die Hardware für diese Zukunftslösung besteht aus einem speziellen Transponder-Modem mit integrierter SIM-Karte der Telekom. Dieses Gerät übermittelt per schnellem 5G-Mobilfunk nicht nur die Position und Kennung der Drohne, sondern ermöglicht auch die Übertragung zusätzlicher Informationen wie Bild- und Messdaten in Echtzeit.
„Diese Weiterentwicklung wird einen noch sichereren Betrieb im deutschen Luftraum gewährleisten und autonome Flüge ermöglichen“, sagt Daniel Pohl, Sales Accountmanager IT bei der Deutschen Telekom. „Ein Mitarbeiter in der Produktion kann die Drohne starten, die dann selbstständig zum Ziel fliegt und dort landet. Für die Steuerung ist also kein Personal mehr nötig.“
Weitere Anwendungsmöglichkeit: Werksüberwachung per Drohne
Neben dem autonomen Probentransport denken wir auch über weitere Einsatzmöglichkeiten der Drohnentechnologie nach – beispielsweise die Werksüberwachung.
Möller: „Beim Neubau unseres zweiten Werksgeländes haben wir an einem Gebäude eine Außenvideoüberwachung installiert. Beide Werksgelände komplett per Video zu überwachen wäre jedoch sehr kostenintensiv und technisch aufwendig. Da wir nun bereits die Genehmigung für Drohnenflüge haben, liegt es nahe, diese Technologie auch für die Sicherheit zu nutzen.“
Unser Konzept sieht vor, die Werksgelände mit Sensorik auszustatten. Wenn ein Sensor Alarm schlägt, soll eine Drohne automatisch aufsteigen und den betreffenden Bereich überprüfen. Dafür planen wir den Einsatz einer ‚Drone-in-a-box‘-Lösung, die selbstständig aus ihrem kleinen Hangar starten kann.
Diese Lösung bietet mehrere Vorteile: Im Falle eines Alarms – etwa durch Feuer oder Einbruch – könnte die Drohne innerhalb einer Minute von einem Werk zum anderen fliegen und Kameraaufnahmen liefern. Eine zentrale Leitstelle könnte dann die Steuerung übernehmen und bei Bedarf sogar potenzielle Eindringlinge verfolgen.
Pohl: „Wir prüfen aktuell, ob unser eigener Leitstellenservice, der derzeit für die Telekom-Shops zuständig ist, auch diese Aufgabe übernehmen könnte.“
Zusätzlich könnte die Drohne zur Abschreckung unregelmäßige Kontrollflüge durchführen.
IoT als Wegbereiter für Effizienz und Innovation
Der Einsatz der Drohnentechnologie bringt uns bei Ursa-Chemie gleich mehrere Vorteile: Der Drohnentransport spart etwa eine Stunde pro Tag im Vergleich zum Autotransport. Die Automatisierung ermöglicht es unseren Laboranten, sich stärker auf ihre Kernaufgaben zu konzentrieren.
Nicht zuletzt bildet das System die Grundlage für weitere Innovationen.
„Unser Ziel ist es, dort Technologie einzusetzen, wo sie den Menschen entlastet“, sagt Möller. „Dieser Drohnen-Case passt perfekt zu unserem Pioniergeist bei Ursa-Chemie. Er schafft zudem Aufmerksamkeit – in der Branche, aber auch bei neuen Bewerbern.“
Unser Projekt zeigt, wie IoT-Technologien und Drohnensysteme auch in traditionellen Industriezweigen neue Möglichkeiten eröffnen können.
Durch die Zusammenarbeit mit der Deutschen Telekom und Droniq haben wir nicht nur unsere internen Prozesse optimiert, sondern uns auch als Innovationsführer in der chemischen Industrie positioniert.
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