Drohnenvermessung: PPK vs. RTK — Was ist besser?

Grundlagen: Was ist GNSS-Korrektur?

Standard-GPS in Drohnen erreicht eine Positionsgenauigkeit von etwa 2–5 Metern. Für Vermessungszwecke ist das völlig unzureichend. RTK und PPK sind Verfahren der differentiellen GNSS-Korrektur, die die Genauigkeit auf 1–3 Zentimeter verbessern. Beide nutzen Korrekturdaten einer Referenzstation (Basisstation), um atmosphärische Störungen und Satellitenbahnfehler zu kompensieren.

Der entscheidende Unterschied: RTK korrigiert in Echtzeit während des Flugs, während PPK die Korrektur nachträglich am Computer durchführt.

RTK: Real-Time Kinematic

So funktioniert RTK

Bei RTK besteht während des gesamten Flugs eine Datenverbindung zwischen der Drohne und einer Basisstation. Die Basisstation übermittelt kontinuierlich Korrekturdaten per Funk (UHF/LoRa) oder über eine mobile Internetverbindung (NTRIP). Die Drohne berechnet ihre korrigierte Position in Echtzeit und speichert diese direkt in den Bildern (Geotags).

Vorteile von RTK

• Sofortige Ergebnisse: Die Bilder enthalten bereits präzise Koordinaten. Die Nachbearbeitung ist einfacher und schneller.
• Weniger Passpunkte (GCPs): Durch die hohe Genauigkeit der Geotags können in vielen Fällen Passpunkte reduziert oder ganz weggelassen werden.
• Qualitätskontrolle im Feld: Sie sehen sofort, ob die Lösung „fixed" ist (Zentimetergenauigkeit) oder nur „float" (Dezimetergenauigkeit).
• Geringerer Nachbearbeitungsaufwand: Da die Korrekturen schon angewendet sind, entfällt die PPK-Prozessierung.

Nachteile von RTK

• Abhängigkeit von der Funkverbindung: Bricht die Verbindung ab — durch Gelände, Entfernung oder Funkstörungen — sinkt die Genauigkeit sofort auf GPS-Niveau. Betroffene Bilder sind unbrauchbar.
• Begrenzte Reichweite: Bei UHF-Funk typischerweise 2–5 km Sichtverbindung. Mit NTRIP (Internet) theoretisch unbegrenzt, aber abhängig von Mobilfunkabdeckung.
• Komplexeres Setup: Basisstation muss positioniert und eingemessen werden. Bei NTRIP brauchen Sie einen Account bei einem Korrekturdatendienst (z. B. SAPOS, SmartNet).
• Höhere Kosten: RTK-fähige Drohnen und Basisstationen sind teurer als reine PPK-Lösungen.

PPK: Post-Processed Kinematic

So funktioniert PPK

Bei PPK zeichnet die Drohne während des Flugs rohe GNSS-Beobachtungsdaten (RINEX) auf. Gleichzeitig protokolliert eine Basisstation am Boden (oder eine virtuelle Referenzstation eines Korrekturdienstes) ihre eigenen Beobachtungen. Nach dem Flug werden beide Datensätze in einer PPK-Software zusammengeführt. Die Software berechnet rückwirkend für jeden Auslösezeitpunkt die zentimetergenaue Position.

Vorteile von PPK

• Keine Echtzeitverbindung nötig: Die Drohne fliegt vollständig autonom. Funkprobleme, Abschattungen oder Funklöcher haben keinen Einfluss auf die Genauigkeit.
• Rückwirkende Korrektur: Auch Datenpunkte, die bei RTK als „float" klassifiziert würden, können durch den bidirektionalen Algorithmus (vorwärts + rückwärts) auf „fixed" verbessert werden.
• Flexiblere Basisstationswahl: Sie können nach dem Flug RINEX-Daten von SAPOS-Stationen herunterladen — keine eigene Basisstation nötig.
• Robuster in schwierigem Gelände: In Tälern, Wäldern oder Gebieten ohne Mobilfunk ist PPK oft die einzig praktikable Lösung.
• Günstigerer Einstieg: Viele Drohnen unterstützen PPK ohne zusätzliche Hardware. Die Basisstationsdaten kommen kostenfrei oder günstig von staatlichen Diensten.

Nachteile von PPK

• Mehr Nachbearbeitungsaufwand: Die PPK-Prozessierung benötigt spezialisierte Software und Erfahrung. Typische Bearbeitungszeit: 15–60 Minuten pro Projekt.
• Keine Qualitätskontrolle im Feld: Ob alle Bilder eine Fixed-Lösung haben, sehen Sie erst nach der Prozessierung im Büro.
• Risiko von Datenlücken: Wenn die GNSS-Rohdatenaufzeichnung fehlschlägt (Speicherfehler, Softwarebug), sind die Daten unwiederbringlich verloren.

Genauigkeitsvergleich

In der Praxis liefern beide Methoden nahezu identische Endgenauigkeiten. Der Unterschied liegt im Workflow und der Zuverlässigkeit unter schwierigen Bedingungen. PPK hat bei der Fixed-Rate einen leichten Vorteil, da der bidirektionale Algorithmus ambige Perioden besser lösen kann.

Wann RTK, wann PPK?

RTK ist ideal, wenn:

• Sie sofortige Ergebnisse vor Ort brauchen (z. B. Baustellenabnahme)
• Offenes Gelände mit guter Mobilfunkabdeckung vorliegt
• Hohe Projektfrequenz mit wenig Nachbearbeitungszeit
• Der Auftraggeber Echtzeit-Qualitätsnachweise fordert

PPK ist ideal, wenn:

• Das Gelände keine stabile Funkverbindung erlaubt (Täler, Wälder, ländliche Gebiete)
• Maximale Zuverlässigkeit und Fixed-Rate gefordert sind
• Keine eigene Basisstation vorhanden ist (SAPOS-Daten nachträglich)
• Kosten minimiert werden sollen

Kombination: RTK + PPK

Viele moderne Drohnen (z. B. DJI Matrice 350 RTK, DJI Mavic 3 Enterprise RTK) unterstützen beide Verfahren gleichzeitig. Das ist die Empfehlung für professionelle Vermessungsprojekte: RTK liefert die Echtzeit-Rückmeldung im Feld, und die GNSS-Rohdaten ermöglichen eine nachträgliche PPK-Kontrolle. Bilder, die während eines RTK-Verbindungsabbruchs entstanden sind, können so per PPK gerettet werden.

Ausrüstung im Überblick

Für RTK-fähige Systeme braucht es spürbar mehr Investition als für reine PPK-Lösungen — sowohl für die Drohne mit RTK-Empfänger als auch für die Basisstation, einen NTRIP-Korrekturdienst oder den staatlichen SAPOS-Dienst (für PPK). Auf der Software-Seite gibt es freie Lösungen wie RTKLIB sowie kommerzielle Pakete für die Auswertung der GNSS-Rohdaten.

Für Auftraggeber, die eine Drohnenvermessung beauftragen möchten, ist die konkrete Ausrüstungsfrage in der Regel irrelevant — Sie erhalten einen verbindlichen Festpreis pro Projekt, unabhängig davon, ob der Dienstleister RTK oder PPK einsetzt. Entscheidend ist das Ergebnis: zentimetergenaue Koordinaten, geprüfte Fixed-Lösungen und ein dokumentierter Genauigkeitsbericht.

Praxisbeispiel: Vermessungsflug in Niederbayern

Für einen typischen Vermessungsauftrag — etwa die Bestandsaufnahme eines Baugrundstücks in Passau oder die Volumenvermessung einer Kiesgrube bei Deggendorf — setzen wir auf die Kombination RTK+PPK. Die Basisstation wird über einem bekannten Festpunkt aufgebaut. Während die Drohne mit RTK-Korrektur fliegt, zeichnen wir parallel die GNSS-Rohdaten für eine PPK-Kontrolle auf.

Nach dem Flug werden die Daten in der Photogrammetrie-Software (z. B. Agisoft Metashape, PIX4Dmapper) verarbeitet. Das Ergebnis: georeferenzierte Orthofotos, Punktwolken und digitale Geländemodelle mit einer absoluten Genauigkeit von 2–3 cm.

Fazit

RTK und PPK sind keine konkurrierenden, sondern komplementäre Technologien. RTK bietet Komfort und Geschwindigkeit im Feld, PPK liefert maximale Zuverlässigkeit und niedrigere Einstiegskosten. Moderne Vermessungsdrohnen vereinen beide Verfahren — und genau das empfehlen wir für professionelle Projekte.

Wenn Sie eine präzise Drohnenvermessung in Niederbayern benötigen — sei es für Volumenberechnungen, Orthofotos oder 3D-Modelle — kontaktieren Sie uns für ein unverbindliches Angebot.