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Inspektionen mit dem fliegenden Auge

Luftbild-Thermografie unterstützt Photovoltaik-Inspektion
Inspektionen mit dem fliegenden Auge

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Die Energiewende setzt sowohl die Strompreise als auch die Netzstabilität unter Druck. Betreiber wollen Anlagen und Leitungen immer seltener für Prüfungen abschalten. Ein Ausweg soll der Einsatz von Drohnen mittels moderner Kameras sein.

Gigantische Felder mit Sonnenkollektoren, Hochspannungsleitungen oder Rotorblätter von Windanlagen in 100 Metern Höhe – durch die Energiewende sind viele neue Anlagen und Leitungen entstanden, die instand gehalten werden müssen. Die Energiebranche setzt dabei neben der traditionellen und aufwendigen Inspektion mit Klettergurt oder Hubwagen auch auf Prüfungen aus der Luft mit Drohnen – unter anderem, um die stark beanspruchten Netze zur Überprüfung nicht abschalten zu müssen.

Technisch sind die Produkte heute soweit, dass sie Aufgaben weitestgehend autonom ausführen können. Zum Beispiel bei der Vermessung: Eine mit einem Flugplan programmierte Drohne arbeitet diesen anhand gesetzter GPS-Wegpunkte vollautomatisch ab und fotografiert das gewünschte Gebiet und landet am Ende auch selbst. Noch während des Fluges können der Drohne neue Informationen übermittelt werden, falls erforderlich. Die erstellten Fotos der Bordkamera werden mit einer speziellen Software weiterbearbeitet.
Die Stadtwerke Mainz setzen seit kurzem einen Multirotor Hexacopter G4 Surveying-Robot des Berliner Unternehmens Service-Drone zur Inspektion von Photovoltaik-Anlagen mit Wärmebildkamera ein. Nach der erfolgreichen Flugschulung und Einweisung in die Funktionen des Fluggerätes ist die Eingewöhnungszeit sehr kurz, sodass ein sicheres und stabiles Fliegen von Anfang an gewährleistet ist. Bei den Stadtwerken Mainz bilden ein Pilot und ein Beobachter zusammen ein Team. Während der Pilot auf Sicht fliegt, gibt der Beobachter an einem zusätzlichen Monitor Anweisungen zur Flugbahn und Flughöhe, um so einen optimalen Bildausschnitt zu erreichen. Da der Pilot und der Beobachter jeweils einen Monitor haben, ist die Abstimmung problemlos.
Die technische Lösung, einzelne Wärmebildaufnahmen vom Sender aus der Ferne zu speichern, erleichtert die Auswertung im Anschluss an den Flug, da keine Unmengen von Aufnahmen anfallen. Schon im Flug sind Fehler eindeutig und sicher zu erkennen. Zum einen lässt sich die Wärmebildkamera über den Sender in den optimalen Winkel von 90° Grad zur Oberfläche der Module stufenlos einstellen, zum anderen kann man aufgrund der hohen Qualität der Optris PI LightWeight 640 IR Wärmebildkamera Temperaturunterschiede ab rund 2 Grad Celsius gut erkennen. Dies ist insbesondere bei Dünnschicht-Modulen sehr wichtig. Im Anschluss zur Thermografie werden noch mit der bereits im Lieferumfang vorhandenen Olympus E-PL7 mit 14mm Objektiv Luftaufnahmen der gesamten Anlage erstellt, die in der Regel bisher noch nicht vorhanden waren. Diese nützen dem Reparatur-Team zur Orientierung zusätzlich und erweitern die Dokumentation. Der Gesamtaufwand für die Inspektion einer kompletten Ein-Megawatt-Peak-Dachanlage belief sich auf nur 3 h und sei erheblich günstiger als der Einsatz eines Helikopters für die gleiche Aufgabe.
In naher Zukunft wird der Multirotor G4 Surveying-Robot für Thermografie von Freiflächen, PV-Anlagen mit programmiertem Flug, Vermessung, Baustellendokumentati on, Eventfotografie, Thermografie von Mittel- und Hochspannungsanlagen und bei Windkraft anlagen eingesetzt. Die Flexibilität wird durch das geringe Gewicht von unter 5 kg unterstützt, da hier nur eine allgemeine Aufstiegserlaubnis erforderlich ist.
Neben dem Einsatz in der Inspektion können die unbemannten Fluggeräte auch zu Dokumentationzwecken (Energieanlagen, Offshore, Landwirtschaft, Architektur) und im Sicherheitsektor eingesetzt werden. Innerhalb eines Werksgeländes können Transporte per Sichtflug realisiert werden. So könnte ein auf Reede liegendes Schiff Sendungen per Drohne erhalten. Die Fluggeräte von Multirotor sind laut Unternehmensangaben bereits vielfältig im Einsatz. Beispielsweise in der Atacamawüste in Chile, wo sie den Status einer riesigen Solaranlage überwachen. Außerdem unterstützzen sie in vielen weiteren Ländern bei Vermessungsarbeiten, Überwachungsaufgaben und polizeilicher Aufklärung. (ag)

Rechtliche Hinweise zu Multikoptern
Für den gewerblichen Betrieb von Drohnen ist in Deutschland eine Aufstiegserlaubnis erforderlich, die vom Luftfahrtbundesamt des jeweiligen Bundeslandes vergeben wird. Sie muss je Bundesland und je Flugeinsatz einzeln beantragt werden und ist bis zu einem Gewicht von 25 kg gültig. Vereinfachte Aufstiegsgenehmigungen bis zu 5kg Abfluggewicht können beantragt werden, reichen jeweils für 2 Jahre und setzen ebenfalls eine Haftpflichtversicherung voraus.
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