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Wartung und Service

Wartung und Service

50,2 Magazin | 07.2022

Transparenz von oben In zahlreichen Projekten erproben Netzbetreiber den Einsatz von Drohnen zur Erfassung und Überwachung von Versorgungsinfrastruktur. Inzwischen gibt es zahlreiche interessante Anwendungsbereiche und Entwicklungen.

und -analyse in unternehmenseigenen Sys temen oder entsprechenden Cloudplatt form-Lösungen weiterverwertet werden kann. In einer 3D-Ansicht ist dann beispiels weise sichtbar, ob Mastverstrebungen oder Fundamente beschädigt wurden, Isolatoren verschmutzt sind oder Leiterseile ausgebes sert werden müssen. Die Fehlererkennung kann je nach Datenmenge entweder durch manuelle Auswertung oder automatisierte Verfahren erfolgen. Bei letzteren kommen häufig auch Machine-Learning-Algorithmen zum Einsatz, die die Auswertungssoftware darauf trainieren, mechanische Defekte an den Leitungen oder Abweichungen etwa beim Baumwachstum zu vorherigen Ins pektionen eigenständig zu entdecken. Werden die Trassen vollständig abgeflo gen, entsteht in Summe ein Digitaler Zwil ling der oberirdischen Leitungsinfrastruk tur. Damit können Netzbetreiber sogar Extremereignisse, wie etwa den Sturz eines Baumes auf eine Leitung und deren Ausfall, simulieren und vorbeugende Maßnahmen erproben. Weitere Einsatzgebiete Der Verteilnetzbetreiber (VNB) Westnetz vermeldet den Einsatz von über 50 Droh nen im Netzgebiet. Neben Mast- und Frei leitungsinspektionen seien mit einem Feu erwerfer ausgerüstete Fluggeräte in der Lage, Fremdkörper wie Flugdrachen oder Müll aus Freileitungen zu entfernen. Bis lang muss der Strom an der entsprechen den Freileitung abgestellt werden, mittels Hubsteiger wird der Fremdkörper dann ent fernt. Mit feuerspeienden Drohnen entfällt dieser Aufwand. Auch auf Baustellen seien die UAV nütz lich: Dabei fliegen sie regelmäßig eine programmierte Flugroute über dem Bau stellenbereich in einer Höhe von 30 bis 100 Metern ab. Die erstellten Aufnahmen werden mithilfe einer Software als 3D-Mo dell verfügbar gemacht. Dadurch können Baufortschritte festgestellt, Höhenprofile eingesehen und Distanzmessungen durch geführt werden. Laut Westnetz kommt ein solches Drohnensystem auch in den von

O berirdische Stromnetze in der Höchst-, Hoch- und Mittel spannung zuverlässig zu überwachen und instand zu hal ten, ist eine personal- und kostenintensive sowie oft auch gefährliche Aufgabe. Die Trassen verlaufen in großer Höhe, oft weit entfernt von bewohntem Gebiet durch unwegsames Gelände. Von oben sind sie in der Regel einfacher zugänglich und damit ein per fektes Einsatzgebiet für Unbemannte Luftfahrzeuge (Unmanned Aerial Vehicle, UAV), besser bekannt als Drohnen. Mehrere Netzbe treiber und Versorger haben Pilotprojekte gestartet, teilweise sind die Fluggeräte bereits im realen Praxiseinsatz. Die Drohnen fliegen entlang von Stromtrassen, kommen aber auch zur Überwachung von Windenergieanlagen (WEA) oder Solarparks zum Einsatz. Stromnetzbetrieb sicherer machen Die Einsatzmöglichkeiten von Drohnen im Übertragungs- und Ver teilnetz sind heute vielfältig: Sie fliegen automatisiert Stromleitun gen und -masten ab und erkennen Fehlerstellen, sie dokumentie ren den Fortschritt auf Baustellen aus luftiger Höhe oder entfernen Fremdkörper aus Leitungen. Insbesondere in schwer zugänglichen Gebieten kann die Befliegung mittels UAV viel Zeit einsparen. Ohne die fliegenden Helfer müssten die Teams die Strecken ablaufen, mit dem Auto abfahren oder dem Helikopter abfliegen. Die Leitungen müssten abgeschaltet werden, damit das Wartungsteamdie Masten

besteigen kann, um die genaue Fehlerstelle lokalisieren zu können. Gerade mit Blick auf diese Arbeiten direkt an der Leitung erhöht der Einsatz von UAVs erkennbar die Arbeitssicherheit Dabei zeigt sich, dass die kleinen Fluggeräte nicht nur sehr viel seitig sind, sondern auch eine interessante Alternative zur Inspek tion und Überwachung per Helikopter darstellen. Naturgemäß sind Drohnen deutlich günstiger, unter anderem, weil die Nutzer:innen lediglich einen Drohnen-Führerschein erwerben müssen und nicht wie Hubschrauberpiloten speziell ausgebildet werden müssen. Mit den konventionellen Mess- und Überprüfungstechniken an Hub schraubern müssen Leitungen zudem oft mehrfach abgeflogen werden, um zum gleichen Prüfergebnis zu kommen wie das unbe mannte Fluggerät, sodass mit letzterem Treibstoff, CO2-Emissionen sowie Lärmbelastungen reduziert werden. Einige Drohnen müssen heute nicht einmal mehr auf Sicht ge flogen werden. Gesteuert werden sie in diesem Fall entweder mit tels Fernsteuerung oder sie fliegen eine vorher in der Bodenstation berechnete Route ab. In der Bodenstation kann das Fluggerät auch untergebracht und aufgeladen werden. Digitale Erfassung Ausgestattet mit Kameras und Spezialsensorik liefern Drohnen hoch aufgelöstes Bild- und/oder Videomaterial, das für Datenaufbereitung

Gesteuert werden die Drohnen entweder mittels Fernsteuerung oder sie fliegen eine vorher in der Boden station berechnete Route ab. (Foto: mtp26 / shutterstock.com)

der Flutkatastrophe betroffenen Gebieten zum Einsatz, um den Neuaufbau planungs technisch zu unterstützen und zu doku mentieren. WEA und Solarparks überwachen Bei der Wartung von Windenergieanlagen an Land und auf See sowie bei Solarparks kann die Effizienz mittels drohnengestütz ter Inspektion ebenfalls erhöht werden. Vor dem Flug wird eine Flugroute berechnet, sodass die Drohne die EE-Anlage autonom abfliegt. Am Fluggerät montierte Kameras und Sensoren erstellen hochaufgelöstes Datenmaterial, dass sich direkt nach Been digung der Befliegung in einer Analysesoft ware verarbeiten lässt, um daraus einen Schadensbericht zu generieren und die Er gebnisse in einen Prüfplan zu integrieren.

Die klassische Schadensinspektion kann um weitere Anwendungen, zum Beispiel die berührungslose Blitzschutzmessung, er weitert werden. Als Alternative zur Dienst leistung bieten einige Unternehmen den Betreibern von WEA und Solaranlagen im Rahmen eines Lizenzmodells die Rechte zur Nutzung ihrer Drohnen- und Datenauswer

tungstechnologien an. Schneller und wirtschaftlicher

Bei allen Einsatzfällen zeigt sich, dass Über wachung und Wartung von Assets durch Drohnen den gesamten Prüfprozess straf fen können. Im Ergebnis reduzieren sich die Abschaltungen von Stromleitungen oder die Stillzeiten von Anlagen, sodass die Be treiber weniger Ertragsausfälle zu verzeich nen haben. (ds)

Beim VNB Westnetz ist eine feuerspeiende Drohne im Einsatz, die Fremdkörper aus Freileitungen entfernen kann. (Foto: Westenergie AG)

Drohnen fliegen automatisiert Stromleitungen und -masten ab und erkennen Fehlerstellen. (Foto: Danil Evskyi / shutterstock.com)