Wie Drohnen die Wirtschaft erobern

Das Geschäft mit Freizeitdrohnen ist einige Jahre sehr gut gelaufen. Auch für Hersteller aus Europa und den USA. Im vergangenen Jahr drehte jedoch der Wind für einige Hersteller. Der französische Fabrikant Parrot strich nach einem Umsatzeinbruch knapp 300 Stellen. Parrots Abteilung für Consumer-Drohnen schrumpfte um über ein Drittel. Die US-Firma 3D Robotics steuerte sogar auf den Bankrott zu, entliess über 150 Mitarbeiter und schloss die Produktion, wie das Wirtschaftsmagazin "Forbes" berichtete. Behaupten konnte sich hingegen der chinesische Hersteller DJI. Dieser erreichte laut verschiedener Quellen 2016 einen Marktanteil von rund 70 Prozent. Der globale Markt für Consumer-Drohnen wird sich weiter konsolidieren, wie ETH-Forscher Lorenz Meier erklärt.

Der Kampf um den Markt für kommerzielle Drohnen beginnt hingegen erst. Viele Tech-Giganten gingen bereits in Stellung. Microsoft will mit einer Open-Source-Umgebung die Entwicklung von Drohnen-Software vorantreiben. Intel übernahm zwei deutsche Drohnen-Start-ups und plant, deren Technologie an Firmenkunden zu verkaufen. Alphabet und Amazon liefern sich derweil ein Rennen um Logistikdrohnen.

Vorboten der Industrie 4.0

Kommerzielle Drohnen bieten längst mehr als nur Aufnahmen von oben. Sie erfassen Umgebungen mittels Sensoren, sammeln Daten und werten diese aus. Manche von ihnen agieren weitgehend autonom, lösen selbstständig Probleme. Sie erkennen Schäden und leiten Reparaturen in die Wege. Flugroboter könnten Arbeitsabläufe automatisieren, neue Berufsbilder schaffen und die Wirtschaft beflügeln. Sie gelten daher als Vorboten der vierten industriellen Revolution, wie der deutschsprachige Verband für unbemannte Luftfahrt schreibt.

Professionelle Anwender könnten mithilfe von Drohnen etwa Bauwerke inspizieren, Anlagen überwachen, Felder bewirtschaften, humanitäre Einsätze durchführen, Umgebungen vermessen und kartografieren.

Kommerzielle Drohnen heben ab

Drohnenhersteller wittern das grosse Geld im Firmenkundengeschäft. "Sie setzen immer mehr auf den Markt für kommerzielle Drohnen", sagt Meier. Bereits im vergangenen Jahr erzielten sie mit Profi-Geräten erstmals mehr Umsatz als im Consumer-Segment, wie die Marktforschungsfirma Gartner schätzte.

Auch DJI und Parrot drängen nun stärker in diesen Markt. Erst kürzlich präsentierten sie Modelle, die Profis aus der Landwirtschaft, der Immobilien- und der Baubranche ansprechen sollen. "Für die grossen Hersteller wird es allerdings schwierig, in diesen Bereich einzusteigen", sagt ­Siddhartha Arora. Der IT-Spezialist verfasste 2015 eine Masterarbeit zur Schweizer Drohnenindustrie. "Im B2B-Bereich herrscht eine andere Marktdynamik als im Consumer-Segment", sagt Arora. Auf dem Gebiet der kommerziellen Drohnen sind seiner Ansicht nach Schweizer Drohnenfirmen die Vorreiter.

Standortvorteile für die Schweiz

Arora nennt zwei Faktoren, die den Vorsprung der Schweiz bei professionellen Anwendungen von Drohnen erklären. "Zum einen steht die Schweiz weltweit an der Spitze, wenn es um die Regulierung von Drohnen geht", sagt Arora. Die Gesetzgebung für Drohnen sei vergleichsweise liberal und die zuständigen Behörden sehr kooperativ. Start-ups wie auch grosse Unternehmen könnten aus diesem Grund ohne viel Aufwand Anwendungen testen.

"Zum anderen bietet die Schweiz einen hervorragenden Standort für Forschung und Entwicklung", sagt Arora. Die EPF Lausanne, die ETH Zürich und die Universität Zürich brachten Innovationen hervor, von denen auch die Drohnenindustrie profitiert, wie Arora erklärt. Darunter fallen etwa Fortschritte in den Bereichen Feinmechanik, Robotik, Batterietechnologien und Computer Vision. In diesem Teilgebiet der Informatik bringen Forscher Computer-Systemen bei, zu "sehen" und auf ihre Umgebung zu reagieren.

Von der Nische zum Weltmarkt

"Das grösste Potenzial der Schweizer Drohnenindustrie liegt im Export", sagt Arora. Hierzulande entstünden viele Technologien, die den globalen Markt beleben könnten. Zwei EPFL-Spin-offs gelten bereits als Spitzenreiter im Markt für kommerzielle Drohnen: Sensefly und Flyability.

Sensefly ist weltweit Marktführer im Segment kleiner Vermessungsdrohnen, wie Reto Büttner, Vizepräsident des Schweizer Verbands Ziviler Drohnen (SVZD), sagt. Seit 2012 gehört Sensefly mehrheitlich Parrot. Der französische Hersteller machte das damalige Start-up zu seiner Sparte für kommerzielle Drohnen. "Parrots Investition gab uns die Möglichkeit, unser Geschäft auszuweiten", sagt Jean-Christophe Zufferey, CEO von Sensefly. Damals beschäftigte das Unternehmen sieben Mitarbeiter, heute über 130. Diese entwickeln und fertigen die Drohnen in der Nähe von Lausanne. Anschliessend exportiert Sensefly die Produkte in über 90 Länder. Die meisten Drohnen verkauft die Firma in den USA, Kanada, Lateinamerika, China und Australien.

Flyability entwickelte eine stossfeste Drohne namens ­Elios. Ein kugelförmiges Gitter schützt das Fluggerät vor Kollisionen. Die Drohne soll schwer zugängliche Orte erreichen können und besonders robust sein. "Die wichtigsten Kunden von Flyability sind Firmen, die industrielle Anlagen inspizieren und warten", sagt Marc Gandillon, Marketing Manager bei Flyability. Das Unternehmen habe erfolgreich eine Nische besetzt und plane, seine Stellung weiter auszubauen. "Im kommenden Geschäftsjahr wollen wir unseren Umsatz gegenüber dem Vorjahr verdreifachen", sagt Gandillon.

Der Autopilot im Open-Source-Format

"Komponenten und Software für Drohnen werden immer wichtiger", sagt Arora. Die Flugroboter sollen in Zukunft autonom fliegen und Hindernissen ausweichen können. Um solche Fähigkeiten zu trainieren, setzen Hersteller und Entwickler mehr und mehr auf quelloffene Systeme. Ein ETH-Projekt wird auf diesem Gebiet zur Triebfeder.

"Open Source spielt bei der Entwicklung von Drohnentechnologien eine wichtige Rolle", sagt Lorenz Meier von der ETH Zürich. Meier kennt sich auf diesem Gebiet aus. Er ist Chefentwickler der Autopilot-Systeme PX4 und Pixhawk (siehe Info-Kasten Seite 28). "Mit solchen Modulen können Drohnen eigenständig starten, landen und bestimmten Objekten oder Personen folgen", sagt Meier. Das System kombiniert Open Hardware mit Open-Source-Software. Hersteller könnten den Code unentgeltlich nutzen und auf ihre Bedürfnisse anpassen.

Die Lösung stösst auf grossen Anklang. Qualcomm und Intel verwenden PX4 für ihre jeweiligen Autopilot-Plattformen. Die ETH bezeichnet die Lösung bereits als neuen Industriestandard für Drohnensteuerungen.

Zürich soll das Silicon Valley übertrumpfen

Meier betreut zurzeit Drohnenfirmen, die in die Schweiz ziehen wollen. "Viele Unternehmen verlagern ihre Abteilungen für Forschung und Entwicklung hierher", sagt er. Zusammen mit der ETH Zürich wirbt Meier für den Standort Zürich.

Im Vergleich zum Silicon Valley gibt es hier besser ausgebildete Entwickler, wie Meier sagt. Ausserdem seien die Personalkosten für Unternehmen geringer. "In Zürich sind die Löhne für gut ausgebildete Softwareentwickler rund 40 Prozent tiefer als im Silicon Valley", erklärt er. Auch das Schweizer Migrationsrecht biete Arbeitgebern hierzulande Vorteile. Hochqualifizierte Mitarbeiter aus dem Ausland könnten in der Schweiz einfacher eine Arbeitsbewilligung erhalten, als dies in den USA der Fall sei, sagt Meier.

Drohnen erreichen die Arbeitswelt

Drohnen bieten Chancen für Schweizer Technologiefirmen sowie hiesige Forschungs- und Entwicklungsstandorte. Sie sollen hierzulande auch die Arbeitswelt erreichen. Sie könnten neue Anwendungsgebiete erschliessen und einen Beitrag zur Wertschöpfung leisten. "In den kommenden fünf Jahren werden Drohnen in der Schweiz Gebäude, Brücken und Bahngleise inspizieren, in der Landwirtschaft helfen sowie Pakete ausliefern", sagt Büttner vom SVZD.

In anderen Ländern gehören Drohnen bereits heute zum Alltag. Die französische Eisenbahngesellschaft SNCF verwendet Drohnen bereits seit 2012, wie das Unternehmen auf seiner Website schreibt. Der Staatsbetrieb überwacht mit Flugrobotern sein Schienennetz. Das gesammelte Know-how bietet er seit Kurzem auch Drittfirmen an. Zu diesem Zweck gründete die SNCF Anfang dieses Jahres die Tochtergesellschaft Altametris. Ihr Portfolio an Drohnen-Services reicht von Inspektionen über Vermessungen bis hin zur Überwachung.

Schweizer Grossunternehmen stecken noch in der Pilotphase

Die SBB planen momentan noch keine Drohneneinsätze, wie Mediensprecherin Masha Foursova auf Anfrage mitteilt. Das Unternehmen prüfe allerdings verschiedene Anwendungen. "Denkbar wären zukünftig Einsätze für die Planung und Ausführung von Bauten, Instandhaltung oder um Vandalismus zu verhindern", sagt Foursova.

In anderen Branchen starteten Schweizer Firmen bereits Pilotprojekte. In vielen Fällen geht es zunächst darum, den potenziellen Nutzen von Drohnen zu prüfen. Das mit Abstand grösste Marktpotenzial für kommerzielle Drohnen liegt gemäss Goldman Sachs im Bausektor, wie Analysten der Bank in einer Studie berechneten. An zweiter Stelle folgen Anwendungen in der Landwirtschaft.

Baustellen aus der Vogelperspektive

Anton Affentranger, CEO von Implenia, berichtete auf Finews von seiner Erfolgsgeschichte mit Drohnen. Er erwähnte das Beispiel einer Baustelle in Dagmarsellen im Kanton Luzern. Angeblich gelang es dem Bauunternehmen, seine Effizienz mithilfe von Drohnen um mehr als 30 Prozent zu steigern.

Implenia führt zurzeit verschiedene Pilotprojekte mit Drohnen durch, wie die Baudienstleisterin auf Anfrage mitteilt. Das Unternehmen nutze Drohnen, um Daten zu sammeln und Gelände zu vermessen. "Der Vorteil der Vermessung mithilfe von Drohnen ist, dass wir mit den Vermessungspunkten auch Bildmaterial erhalten", heisst es vonseiten Implenia. Die Drohnen lieferten massstabs­getreue Abbildungen. Diese nutze die Firma, um Bauwerksdaten digital zu modellieren.

Schädlinge aus der Luft bekämpfen

In der Landwirtschaft sollen Drohnen das sogenannte "Precision Farming" vorantreiben. Dieser Ansatz verfolgt das Ziel, den Ackerbau effizienter zu gestalten.

Auf der Website Agrair.ch vermittelt Ueli Sager, Präsident des SVZD, eine Reihe von Drohnen-Services im Agrarbereich. Landwirte beauftragen dort professionelle Piloten, ihre Felder mittels Drohnen zu bewirtschaften. Die Leistungserbringer könnten mit den Drohnen etwa Nützlinge, Pestizide und Dünger ausbringen sowie verschiedene Analysen durch­führen.

"Es besteht eine riesige Nachfrage nach Spritzeinsätzen zur Bekämpfung von Schädlingen", sagt Ueli Sager, Geschäftsführer von Agrair. "Insbesondere in den Weinbergen." Der Einsatz von Drohnen entlaste die Weinbauern von mühsamer Arbeit. "Die Landwirtschaft könnte von Drohneneinsätzen enorm profitieren", erklärt Sager. Vielen Bauern sei dies aber noch nicht bewusst.

Die Lieferdrohne – von der Luftnummer zum Helfer in Not

Amazon löste 2013 einen Hype um Drohnen in der Logistik aus. Der Onlinehändler stellte damals sein Projekt Prime Air vor. Der Idee zufolge sollten Drohnen die Pakete von Amazon ausliefern. Kritiker bezeichneten die Pläne jedoch als "Marketing-Luftnummer", wie das "Handelsblatt" berichtete.

Konkretere Pläne stellte die Schweizerische Post vor (Interview auf Seite 29). Künftig sollen Lieferdrohnen Laborproben zwischen zwei Spitälern in Lugano transportieren. Dies könnte Zeit und Kosten in der Gesundheitsversorgung sparen. "In solchen Fällen ist der Einsatz von Drohnen sinnvoll", sagt Lorenz Meier von der ETH. "Drohnen sind in der Logistik in zwei Fällen nützlich: erstens, wenn die Sendung besonders schnell sein muss und zweitens, wenn das Verkehrsnetz nicht funktioniert." Cargo-Drohnen könnten für Spezialsendungen und bei Hilfseinsätzen nützlich sein, wie Meier erklärt. Auch die Post hält Einsätze für spezielle Transporte wie etwa in Notsituationen für denkbar, wie Mediensprecher Oliver Flüeler auf Anfrage sagt. "Lieferdrohnen könnten etwa bei Lawinenniedergängen oder Überschwemmungen betroffene Menschen mit lebenswichtigen Gütern und Medikamenten versorgen", sagt Flüeler.

Vorerst kommen die Postdrohnen in Lugano zum Einsatz. Wenn alles klappt, steigen sie dort regelmässig in die Luft. Die Post, das Bundesamt für Zivilluftfahrt sowie die beiden Spitäler könnten mit diesem Projekt ein Zeichen setzen und auf diese Weise dazu beitragen, Drohnen in der Schweizer Wirtschaft salonfähig zu machen. Bestenfalls ermutigen sie andere Firmen, dasselbe zu tun.

Pixhawk und PX4

Lorenz Meier startete das ­Projekt Pixhawk im Jahr 2008. In dessen Rahmen entwickelte Meier mit Studenten der ETH Zürich ein Autopilot-System für Drohnen. Dieses basiert auf ­einer Kombination von Open Hardware und Open-Source-Software. Hobbypiloten wie auch Grossunternehmen ­können die Steuerungsplattform kostengünstig nutzen.

Aus dem Pixhawk-Projekt entstand 2011 das quelloffene Betriebssystem PX4. Jeder Anwender kann PX4 erweitern, um Spezialfunktionen wie etwa die Steuerung einer Kamera hinzuzufügen. Gemäss Meier macht der modulare Aufbau der Software ihren Erfolg aus. "Viele Hersteller nutzen PX4 auf ihren Drohnen ähnlich wie Smart­phone-Hersteller, die Android verwenden", erklärt Meier.