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Wartung & Instandhaltung durch Drohnen Hilfe durch moderne Technik

29.01.2018

Ein mehrere Hektar großer Windpark, Solar, so weit das Auge reicht und irgendwo auf diesem Gelände eine Anlage oder Modul, das nicht mehr richtig läuft. Wie kann man Defekte am Besten ausfindig machen? Modernes Monitoring ist eine Lösung, aber auch der Einsatz von Drohnen wird immer beliebter.

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Ein Rauschen geht durch die Luft und ein Quadro-Copter schießt über die Köpfe hinweg. Er widmet sich einer Anlage und untersucht sie von oben bis unten. Wie ein Kolibri umkreist er das Objekt und untersucht das Windrad eingehend nach Schäden. Drohnen für große Energieparks sind gute Hilfsmittel, um einen besseren Überblick über den Bestand oder Schadenszustand zu erhalten.

On- wie Offshore im Einsatz

Strom aus Windkraft boomt, jedoch sind die umweltfreundlichen Stromerzeuger extremen Belastungen ausgesetzt. Schwer zugängliche Parks, wie sie auf Bergen oder auf hoher See gebaut werden, sind eine große Herausforderung für Parkbetreiber. Falls eine Anlage ein Problem hat, muss ein Servicemitarbeiter hinfahren, den Fehler detektieren und dies bedeutet einen hohen Aufwand und Risiko. Vorausschauende Wartung, wie es in den neueren Anlagen eingesetzt wird, kann hier helfen. Des Weiteren setzen viele Betreiber bei Anlagen Drohnen ein, um die Windräder besser im Blick zu haben. Bei Windenergieanlagen gelten die Rotorblätter als kostenintensivste Teile der Bauwerke. Die Inspektion ist daher am aufwändigsten, da die Servicetechniker die Anlage kletternd besteigen und in Abseiltechniken geschult sein müssen. Der Einsatz in großer Höhe ist auch noch, durch vermeintliches Abstürzen, mit Risiko behaftet ist.

Hier ist der Einsatz von Drohnen praktikabel. Beispielsweise die Drohne Altura ATX8 von Availon inspiziert laut Hersteller in rund einem Drittel der Zeit die Anlage. So kann die erforderliche Stillstandszeit, in der die Drohne Rotorblätter inspiziert, reduziert werden, da zeitintensives hochklettern und abseilen des Servicemitarbeiters gebannt wird. ATX8 kann durch zwei Personen vom Boden aus gesteuert werden: Einer steuert die Drohne, der Andere bedient die Kamera, die von der Drohne getragen wird. Diese liefert hochauflösende Bilder zum Überwachungsschirm des Servicetechnikers. Das Personal kann sich, laut Hersteller, bei der Inspektion bis zu sechs Kilometer von der Windenergieanlage entfernt aufhalten. Über die Eingabe von GPS-Daten kann sie ihren Inspektions-Flug weitgehend eigenständig durchführen: einmal programmiert, kann sie bei der nächsten Inspektion den Weg zur Windenergieanlage auch eigenständig zurücklegen.

Wind und Wetter trotzen

Einsätze auf hoher See sind oft mit großem Risiko für den Menschen verbunden. Wie bereits beschrieben ist ein Abseilen an der Anlage am Onshore-Anlagen schon gefährlich, Offshore mit unkontrollierbarem und stärkerem Wind noch mehr. Die Offshore-Drohnen sollten hier jedoch um einigeres robuster und unanfälliger sein. Vom Schiff auf gesteuert leisten diese eine kosten-, zeit-, und gefahrenreduzierte Arbeit. Drohnen inspizieren nicht nur, ob Beschädigungen an den Rotoren vorliegen, sondern können mit Wärmebild-Kameras ausgestattet auch Wärmenester detektieren.

Hochspannungsleitungen überwachen

Zeitersparnis ist auch für das Energieunternehmen Alpiq EnerTrans ein kritischer Faktor. Es setzt daher Flugdrohnen zur Inspektion von Hochspannungsleitungen ein. Dadurch fällt nicht nur die Kletterei der Inspekteure weg, sondern die Leitungen können dauerhaft unter Strom bleiben. Neben der reinen Inspektion und Kontrolle können Drohnen aber noch mehr: In China wurde kürzlich eine Drohne dabei gefilmt , wie sie mit Hilfe kurzer Feuerstöße aus einer Art Flammenwerfer Müll auf einer Stromleitung entfernt hat. Ob diese Art von Serviceroboter es allerdings nach Deutschland schafft, darf angezweifelt werden.

Solaranlagen genau im Blick

Auch bei mehreren Hektar großen Solarparks ist der Einsatz von Drohnen gefragt wie nie. Hier spezialisieren sich die Hersteller auf die Detektion von defekten Modulen. Für Betreiber ist die Inspektion sehr interessant, da beispielsweise durch Thermografie-Kameras an den fliegenden Helfern schadhafte Zellen entdeckt und von den Herstellern ausgetauscht werden können. Die Kombination von Wärmebild- und Digitalkameras an den Drohnen liefern neben Thermografiefotos auch noch Realfarben. Auf diese Weise kann man bei Hotspots schnell erkennen, ob es sich um eine defekte Zelle oder nur um eine Verschmutzung der Glasoberfläche handelt.

Die flinken Flieger sind nicht nur in großen Parks, sondern auch an Freiflächen und auf Dachflächen einsetzbar. Defekte Solarzellen führen zu erheblichen Leistungseinbußen der Anlage und können eine enorme Hitze entwickeln, die im schlimmsten Fall zu einem Brand führt. Durch die mit thermografiebestückten Drohnen kann die Anlage während der Prüfung weiter betrieben werden – ohne Abschaltung. Optisch sichtbare Fehler sind somit leicht erfasst und die Module können nach der Feststellung ausgetauscht werden.

Bildergalerie

  • Genau im Blick: Drohnen mit Thermografie-Kameras bestückt eignen sich, um defekte Solarmodule ausfindig zu machen.

    Bild: iStock, Bestgreenscreen

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