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Wenn unter Tage jede Minute zählt: Der 48-stündige Notfalleinsatz von UAS in einem Bergwerk mit Hovermap

Verfasst von Bree Marshall | 11. Februar 2026, 01:40:43 Uhr
Wie UAS Hovermap einsetzte, um einen 22 Hektar großen Grubensturz zu kartieren – autonom

Über den Kunden

Unmanned Aerial Services Inc (UAS Inc) ist ein Anbieter von Inspektionsdienstleistungen für Industrieanlagen in Innenräumen und unterirdische Bergwerke. UAS Inc nutzt Emesent Hovermap Inspektion gefährlicher oder schwer zugänglicher Betriebsbereiche. Dadurch werden herkömmliche manuelle Verfahren überflüssig, die Sicherheit wird erhöht und den Kunden werden detaillierte visuelle Daten sowie Laserscan-Informationen bereitgestellt. 

Die Herausforderung: Ein katastrophaler Bodeneinbruch

Als der Anruf aus einem Kalksteinbruch in Iowa, USA, einging, war die Lage dramatisch. Unter Tage hatte sich ein massiver Bodeneinsturz ereignet, der etwa 22 Acres des aktiven Abbaugebiets betraf – rund ein Viertel des gesamten Betriebs. Große Teile des Bergwerks waren blockiert und instabil, und immer wieder hallten Steinschläge durch die Stollen. Der Bergwerksbetreiber stand vor einer unmöglichen Entscheidung: Wie lässt sich der Schaden einschätzen, ohne jemanden in Gefahr zu bringen?

Die Herausforderung bei herkömmlichen Verfahren

Herkömmliche Vermessungsmethoden, bei denen Menschen das Gelände betreten mussten, kamen schlichtweg nicht in Frage. Die Umgebung war zu instabil, zu gefährlich und zu unberechenbar. Doch ohne Kenntnis des Ausmaßes des Einsturzes konnte das Bergwerk weder seine Maßnahmen planen noch feststellen, wann – oder ob – der Betrieb sicher wieder aufgenommen werden konnte. 

Emesent

Zu diesem Zeitpunkt setzte Unmanned Aerial Services (UAS) die Hovermap Drohnentechnologie Hovermap Emesent ein. Ihre Aufgabe: über 5 Kilometer unterirdische Stollen unter Bedingungen ohne GPS-Empfang zu kartieren, eine aktive Einsturzstelle zu umfahren und verwertbare Informationen zu liefern – und das alles innerhalb von 48 Stunden nach dem ersten Notruf.

 

Die Mission: Autonome Navigation dort, wo Menschen nicht hinkommen

Die Herausforderung bestand nicht nur in der Entfernung. Die Umgebung bot jedes nur erdenkliche Hindernis für den Untertagebetrieb:

  • Vollständiger Ausfall des GPS-Signals im gesamten Stollenbereich 
  • Erweiterte Einsatzreichweiten, die Flüge von bis zu 1,3 Kilometern in eine Richtung erfordern
  • Enge Durchgänge im Bereich des Geländes mit einem Freiraum von nur 15 bis 20 cm um die Propeller herum
  • Erhebliche Überschwemmungen mit Wassertiefen von über 12 Metern in terrassierten Bereichen
  • Kommunikationsprobleme bei größeren Entfernungen, wobei das Signal jenseits von 100 bis 800 Metern zeitweise ausfällt
  • Anhaltende Instabilität, wobei es während des Flugbetriebs zu Steinschlag kommt


Unter diesen Bedingungen wurden die autonomen Navigationsfähigkeiten Hovermap zur entscheidenden Voraussetzung für den Erfolg der Mission. Das System arbeitete vollständig ohne GPS und stützte sich stattdessen auf eine in Echtzeit durchgeführte,LiDAR simultane Lokalisierung und Kartierung (SLAM). Die Drohne navigierte durch enge Kreuzungen, umflog herabhängende Felsen und umging vorsichtig überflutete Abschnitte – und das alles, während sie ihre Position sicher hielt und ihren Rückweg berechnete.

„Als jemand, der dieses System seit fast acht Jahren fliegt, beeindruckt es mich immer noch“, sagte Matt Mackinnon, Gründer und Präsident von UAS. „Die Drohne begibt sich an Orte, an die ich als menschlicher Pilot sie niemals fliegen würde. Aber das autonome System verfügt über diese 360-Grad-Wahrnehmung und kann Hindernisse umfliegen, die ich nicht einmal sehen kann.“

Während des kritischsten Fluges wurde die Drohne auf eine Mission geschickt, die das Team als „Full Send“ bezeichnete – sie sollte Wegpunkte außerhalb der Kommunikationsreichweite anfliegen und auf ihre Rückkehr warten. 20 Minuten lang hatten sie keinen Kontakt. Die Drohne war auf sich allein gestellt, navigierte über einen Kilometer weit in instabile Stollen hinein und traf in Echtzeit Entscheidungen über Hindernisse und Wege.

Sie kehrte erfolgreich zurück und lieferte umfassende 3D der gesamten Einsturzzone.

 

Produktübersicht

Emesent Unternehmen dabei, Unbekanntes zu erfassen, wodurch Betriebsausfälle minimiert und gleichzeitig die Sicherheit der Mitarbeiter verbessert werden.

Hovermap

Schnelle, präzise und hochdetaillierte mobile Datenerfassung
Mit seiner KI-gestützten autonomen Kartierung Hovermap die neueste LiDAR , um hochdichte Punktwolken mit außergewöhnlicher Abdeckung zu erzeugen. Mit einer Reichweite von bis zu 300 Metern und der Fähigkeit, mehr als eine Million Punkte pro Sekunde zu erfassen, Hovermap schnell detaillierte Daten in Vermessungsqualität über einen großen Bereich – und beschleunigt so Ihre Zeit bis zur Erkenntnisgewinnung.

Einsatzoptionen ganz nach Ihren Bedürfnissen
HovermapDie einzigartige VielseitigkeitHovermapermöglicht es Anwendern, Daten aus zuvor unzugänglichen Bereichen zu erfassen – entweder aus der Luft oder am Boden. Das Plug-and-Play-Design ermöglicht einen einfachen Wechsel vom drohnenbasierten Einsatz zum Scannen mit Handgeräten, Rucksackgeräten, Fahrzeugen oder bodengestützten Robotern. 


DJI M350 Drohne, AstroMax 

Schnelle, präzise Drohnenscans ohne Kontrollpunkte
Emesent Aura unterstütztAura RTK und automatisiert damit die hochgenaue Georeferenzierung und Driftkorrektur für Hovermap mit den DJI-Drohnen M300 und M350. Dies ermöglicht die Erstellung schneller, genauer und präziser Drohnenscans über dem Boden auf Abruf, ohne dass Kontrollpunkte ausgelegt und georeferenziert werden müssen. 

Befestigen Sie den Hovermap einfach mit der speziell entwickelten Halterung Hovermap Ihrer DJI M300- oder M350-Drohne, stellen Sie eine Verbindung her, und schon können Sie mit dem Scannen beginnen. Während der Verarbeitung bewertet Aura die Qualität des GPS-Signals und wählt intelligent die optimale Kombination aus RTK und SLAM entweder RTK und SLAM oder SLAM , wenn die RTK-Qualität nicht hoch genug ist), wobei zwischen den beiden Verfahren gewechselt wird, um dem Benutzer die zuverlässigste und robusteste Punktwolke zu liefern.

 

Das Ergebnis: „Eyes Underground“ in Rekordzeit

Innerhalb von 48 Stunden nach dem ersten Notruf Hovermap UAS und Hovermap mehrere autonome Flüge durchgeführt, die über 5 Kilometer unterirdischer Stollen abdeckten. Die umfassenden 3D – erfasst mit fast 2 Millionen Punkten pro Sekunde – zeigten:  

  • Das gesamte Ausmaß des Einsturzes auf einer Fläche von 22 Acres
  • Der Zustand der umgebenden Stollen und Pfeiler
  • Anzeichen für eine Wasseransammlung, die wahrscheinlich zur Instabilität beigetragen haben
  • Sichere Zugangswege für künftige Einsätze
  • Bereiche, die sofortige Unterstützung vor Ort benötigen

Entscheidend war, dass das Team LiDAR mit 360-Grad-Kameraaufnahmen kombinierte und so sowohl präzise räumliche Daten als auch unmittelbaren visuellen Kontext lieferte. Während die Verarbeitung der Scans einige Zeit in Anspruch nahm, erhielten die Beteiligten durch das Videomaterial sofortiges Feedback über die Zustände unter Tage – und das alles, ohne dass auch nur eine einzige Person die Gefahrenzone betreten musste.

„Zweifellos eröffnet die Fähigkeit von Hovermap , völlig unzugängliche Bereiche Hovermap erreichen, Daten zu erfassen und selbstständig in Sicherheit zurückzukehren, neue Möglichkeiten für die Analyse und Bewältigung von Zwischenfällen im Bergbau“, merkte Mackinnon an. 

Der verborgene Wert: Erkennung und Prävention von Veränderungen

Was diese Mission noch wertvoller machte, war eine Entdeckung, die während des Einsatzes gemacht wurde. Der Minenbetreiber hatte im Vorjahr im Rahmen seiner Due-Diligence-Prüfung vor dem Erwerb Scans der Stollen in Auftrag gegeben. Durch die Überlagerung der neuen Notfallscans mit diesen historischen Daten konnte das Team genau erkennen, was sich verändert hatte.

Der Vergleich war aufschlussreich und ernüchternd. Bei der Gegenüberstellung der historischen Scans mit den neuen Daten zeigten sich Muster, die auf eine fortschreitende Bodendegradation hindeuteten, darunter sich verjüngende Pfeiler, Verformungen, die sich aus dem früheren Bodeneinsturz von 2019 ergaben, sowie Bereiche, in denen eine allmähliche Veränderung zu diesem Zeitpunkt noch nicht ohne Weiteres erkennbar war. Surface LiDAR , dass Wasser von einem landwirtschaftlichen Feld über einen längeren Zeitraum in die alte Einsturzzone geflossen war, wodurch sich der Abfluss konzentrierte und zur Schwächung des umgebenden Kalksteins beitrug. Mit einer dokumentierten Bodensenkung von bis zu 22 Fuß über dem Einsturzgebiet lieferten die integrierten Datensätze ein klareres Verständnis der Faktoren, die zu dem Versagen beitrugen.

„Die wichtigste Erkenntnis lautet: Scannen Sie so viel wie möglich, denn die Daten können Sie immer speichern“, betonte Mackinnon. „Sie müssen sie nicht sofort verarbeiten, aber wenn etwas schiefgeht, ist diese Basisdatenbasis entscheidend. In diesem Fall konnten wir zurückgehen und Anzeichen von Instabilität erkennen, die schon die ganze Zeit vorhanden waren.“


Lehren für die Sicherheit im Bergbau: Vorbeugen statt reagieren

Dieser Fall verdeutlicht sowohl die Einsatzfähigkeit autonomer Drohnentechnologie in Notfällen als auch ihren noch größeren Nutzen bei der routinemäßigen, proaktiven Überwachung:

Für Notfälle:

  • Schneller Einsatz in unzugänglichen Gebieten, ohne das Personal zu gefährden
  • Autonome Navigation unter instabilen Bedingungen ohne GPS-Empfang
  • Visuelle Rückmeldung in Echtzeit in Verbindung mit hochpräzisen räumlichen Daten
  • Erweiterte Einsatzreichweite über das hinaus, was mit bodengestützten Methoden erreicht werden kann

Für den Routinebetrieb:

  • Ermittlung der Ausgangsbedingungen durch regelmäßige automatische Überprüfungen
  • Aktivieren Sie die Überwachung auf Veränderungen, um sich abzeichnende Gefahren zu erkennen
  • Erfassen Sie Bereiche, in denen Zugangsbeschränkungen eine Vermessung vor Ort verhindern
  • Unterstützung geotechnischer Analysen, ohne die Teams einem Risiko auszusetzen

Das Bergwerk hat inzwischen in ein eigenes Hovermap investiert und einen regelmäßigen Scan-Zeitplan eingeführt – zunächst wöchentlich, dann monatlich und schließlich vierteljährlich, je nach Verbesserung der Bodenverhältnisse. Man hat dort inzwischen erkannt, dass die Technologie nicht nur für Notfälle gedacht ist. Sie dient der Prävention.

Fazit

Wenn es in Bergwerken zu katastrophalen Ausfällen kommt, zählt jede Minute. Der wahre Wert der autonomen 3D liegt jedoch in den Minuten, Stunden und Tagen vor dem Eintreten einer Katastrophe – wenn Daten noch dazu beitragen können, eine Tragödie zu verhindern, anstatt sie nur zu dokumentieren.

Wie dieser Fall zeigt, sorgt die autonome Drohnentechnologie nicht nur in Notfällen für die Sicherheit der Menschen. Sie schützt sie, indem sie dazu beiträgt, Notfälle von vornherein zu verhindern.

 

Weitere Informationen zu den Hovermap Kartierungslösungen Hovermap für den Untertagebau erhalten Sie bei Emesent oder unter emesent