Das Schweizer Unternehmen Aeroscout hat spezielle Drohnensysteme für die Inspektion und Vermessung von Stromtrassen entwickelt.
Hochspannungsleitungen für den Stromtransport regelmäßig zu überwachen, ist sowohl aus Sicherheitsgründen als auch im Interesse einer langfristigen Erhaltung der Betriebsmittel eine ganz wesentliche Aufgabe im Netzbetrieb. Bei der Inspektion und Nachtrassierung ist der Eigentümer gleich mit mehreren Aufgaben konfrontiert. So muss einerseits für eine Erstbeurteilung meist eine Inspektion im sichtbaren Bereich – sprich: mithilfe von Fotos oder Videos – durchgeführt werden. Dabei lassen sich größere Schäden, wie zum Beispiel Blitzeinschlag, Farbveränderungen durch Brand, Vogelnester, Äste oder Zweige auf den Leitungen, starke Verrostung, verbogene oder abgelöste Installationen zumeist rasch erkennen. Andererseits gibt es Probleme, die nicht ohne weiteres sichtbar sind. Dazu gehören beispielsweise zu geringe Abstände der Vegetation zur Hochspannungsleitung oder beginnende Leitungsschäden, die nur mit einer Korona-Kamera erkannt werden können. Während der Abstand zwischen Hochspannungsleitung und Vegetation sehr präzise mit einem hochwertigen Laserscanner bestimmt werden kann, besitzt die Korona-Kamera einen empfindlichen UV-Sensor und kann elektrische Felder beziehungsweise Korona-Entladungen bei bestehenden Schäden der elektrischen Installation sichtbar machen. Die Herausforderung besteht darin, möglichst viele Informationen bei einer Inspektion zu gewinnen.
Foto: Aeroscout GmbH
Multifunktionale Drohnensysteme
Das Schweizer Unternehmen Aeroscout GmbH produziert für diese Aufgabenstellung zugeschnittene Drohnensysteme, die zahlreiche Sensoren während desselben Flugs gleichzeitig einsetzen und aufzeichnen. Die Montage der Sensoren erfolgt dabei auf einem Scout B1-100 UAV Helikopter mit einer Nutzlast von 18kg und einer Flugzeit bis zu 1.5 Stunden. Mit einem RIEGL Laserscanner VUX-1UAV wird der gesamte Leitungskorridor als 3D-Punktwolke aufgezeichnet. Damit kann der Abstand zwischen Hochspannungsleitung und Vegetation bestimmt werden und an kritischen Stellen auch mit Querschnittprofilen anschaulich visualisiert werden. Erfolgt eine weitere Befliegung zu einem späteren Zeitpunkt, so kann die Änderung des Bewuchses dargestellt und für die kommende Wachstumsperiode abgeschätzt werden.
Im Einsatz leistungsfähiger LiDAR-Technologie lassen sich die Trassen einschließlich der Vegetation von der Drohne aus exakt erfassen und vermessen. Foto: Aeroscout GmbH
Gleichzeitig befindet sich eine Foto- und Filmkamera sowie eine Korona-Kamera in einem kreiselstabilisierten Gimbal an Bord. Dieser Gimbal ermöglicht es die Kamerasysteme unabhängig von den Bewegungen des Helikopters auf ein Objekt am Boden auszurichten und zu fotografieren/filmen. Dabei nutzt der Operator einen Joystick und kommuniziert mit der Drohne über eine digitale Datenverbindung.
Sowohl das Videobild der Filmkamera als auch das Videobild der Korona-Kamera werden auf einem Bildschirm an der Bodenstation dargestellt. Auf der Bodenstation der Drohne wird auf einem Kartenausschnitt die aktuelle Flugposition dargestellt und gleichzeitig wird die weitere Flugplanung durchgeführt.
Die Inspektion mit dieser vollausgerüsteten Drohne ist das Resultat einer mehrjährigen Forschungskooperation zwischen den Partnern Aeroscout GmbH, dem Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz) und der Hochschule Luzern – Technik und Architektur. Das Projekt LINDA (LeitungsINspektion mit DrohnenAutomatisierung) wurde bereits für kommerzielle Dienstleistungen erfolgreich eingesetzt.