Autonom fliegende Drohnen revolutionieren Inspektionen

28.10.2024 | Veröffentlicht in Ausgabe 09-2024 | Druckvorschau

Mängel an der Windenergieanlage nimmt die Drohne mit der 61-Megapixel-Kamera auf. - © Foto: TOPseven / Esther Neuman — © Foto: TOPseven / Esther Neuman

Mängel an der Windenergieanlage nimmt die Drohne mit der 61-Megapixel-Kamera auf.

Komplizierte Inspektionen gehören der Vergangenheit an: Drohnen mit autonomer Navigations- und Analysesoftware sind die Lösung.

Autonom fliegende Drohnen verändern die Inspektion von Windenergieanlagen grundlegend. Das deutsche Hightech-Unternehmen Topseven entwickelt Drohnentechnologie mit dem Fokus auf autonomer Navigations- und Analysesoftware gestützt durch künstliche Intelligenz. Das Herzstück und Alleinstellungsmerkmal der Topseven-Technologie ist die weltweit patentierte kontaktlose Blitzschutzmessung.

Katja Weißbach ist Head of Sales bei Topseven. Sie erklärt, wie das System funktioniert und wie künstliche Intelligenz dabei hilft, Informationen und Daten über Windenergieanlagen zu sammeln und auszuwerten.

Wie funktioniert die autonome Inspektion von Onshore-Windenergieanlagen mit Ihrem System?

Katja Weißbach: Die Flugroutenberechnung für den autonomen Drohnenflug basiert auf einer Georeferenzierungs- und Web3D-Software. Das bedeutet, es wird entweder ein 3D-Modell erstellt oder ein bereits existierendes aus unserer Datenbank verwendet, um die Flugroute vorzuberechnen. Die Drohne erkennt so den exakten Start- und Landepunkt, die jeweilige Nabenhöhe, sowie den Durchmesser des Rotors. Nach einem kurzen Kalibrierungsflug führt die Drohne die Inspektion vollständig autonom durch.

Die Flugroutenberechnung basiert auf einer Georeferenzierungs- und Web3D-Software.

Welche weiteren Funktionen kommen hierbei zum Einsatz?

Katja Weißbach: Weltweit stark nachgefragt wird unsere einzigartige, sehr benutzerfreundliche Blitzschutzmessung. Diese funktioniert komplett kontaktlos. Hierzu wird ein Signalgenerator an das Blitzschutzkabel in der Rotorblattwurzel angeklemmt und eine Frequenz von 13,56 Megahertz in das Kabel induziert, Somit wird das Rotorblatt quasi zu einer Antenne, die wiederum ein elektrisches Feld abstrahlt. Der als Payload an der Drohne angebrachte Feldsensor misst dieses Feld während des autonomen Fluges mit der immer gleichen Distanz. In der Analysesoftware kann anschließend festgestellt werden, ob der Blitzschutz unterbrochen oder eingeschränkt ist und die Position exakt lokalisieren.

Welche genauen Daten und Informationen bekomme ich nach der Inspektion?

Katja Weißbach: Bei der visuellen Inspektion liefert unsere hochauflösende 61-Megapixel-Kamera detailliertes Bildmaterial. Vor dem Start der Inspektion kann seit kurzem zwischen zwei verschiedenen Auflösungen oder Distanzen gewählt werden: Sieben Meter Abstand zum Blatt für 3,6 Pixel pro Millimeter oder 10 Meter Abstand für 1,6 Pixel pro Millimeter. Je weiter die Distanz, desto schneller ist der jeweilige Flug. Die Qualität der Bilder ist in beiden Fällen herausragend. Im Anschluss kann das Bildmaterial in der Inspector-Software mit zahlreichen Tools benutzerfreundlich analysiert werden. Bei der Blitzschutzmessung erhalten wir grafisch dargestellte Kurven. Mit diesen kann festgestellt werden, wo der Blitzschutz unterbrochen ist, oder ob sonstige Beeinträchtigungen vorliegen.

Künstliche Intelligenz spielt bei Ihnen eine große Rolle. Was bedeutet das genau?

Katja Weißbach: Künstliche Intelligenz erleichtert allgemein in vielen Fällen die Arbeit. Es macht unser System effizienter und sicherer. Der Mensch ist selbstverständlich weiterhin unverzichtbar beim Umgang mit jedweder Technologie und gibt ihr durch das Programmieren und zum Trainieren die eigene Note. Eine KI ist immer nur so gut wie ihre Trainer.

Bei uns kommt die KI natürlich in verschiedenen Bereichen zum Einsatz. Beispielsweise bei der Auswertung von Schadensbildern. Die KI unterstützt Experten bei der Analyse, indem sie Hinweise auf potenzielle Schäden gibt. Während des Fluges passt die KI außerdem Parameter wie Fokus und Helligkeit an, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Welche Herausforderungen sehen Sie noch bei der Anerkennung Ihrer Ergebnisse?

Katja Weißbach: Bei der Inspektion im deutschen Markt ist der Bundesverband Windenergie federführend, wenn es darum geht, Standards zu setzen. Der Sachverständigenbeirat gibt eine Richtlinie vor, an der sich die Sachverständigen und die Serviceunternehmen orientieren können. Dabei ist das Thema Drohne natürlich heiß diskutiert und dort wird es hoffentlich bald eine Guideline geben, damit Serviceunternehmen und deren Kunden hier eine Sicherheit haben, was bei der Drohneninspektion zu beachten ist. In welchem Turnus können Anlagen mit der Drohne inspiziert werden, oder welche Mindestanforderungen gibt es an die Qualität der Daten? Das wird die Akzeptanz weiter steigern.

Der Sachverständigenrat des Bundesverbands Windenergie gibt eine Richtlinie vor, an der sich Sachverständige orientieren.

Bei der Blitzschutzmessung wurde durch die Arbeitsrichtlinie 2021 und das Anerkennen alternativer Prüfverfahren die Drohneninspektion bereits akzeptiert. Wir haben also Ergebnisse die von den Versicherern anerkannt werden und von der akkreditierten Stelle validiert und verifiziert worden sind.

In welchen Unternehmensbereichen entwickeln Sie sich aktuell weiter?

Katja Weißbach: Wir investieren sehr viel in Expertinnen und Experten aus aller Welt und haben ein großes internationales Team an Software- und Hardware-Entwicklern, um innovative Produkte auf den Markt zu bringen. Aktuell befindet sich ein eigenes Testfeld mit verschiedenen Rotorblättern im bayrischen Oberpfaffenhofen im Aufbau.

Wie sieht es mit dem technologischen Fortschritt aus?

Katja Weißbach: Uns erreichen viele Anforderungen und Wünsche aus verschiedenen internationalen Märkten und Industrien, die wir mit Lösungen für autonome Drohneninspektionen unterstützen möchten. Dazu gehört neben dem Onshore-Wind und der Blitzschutzmessung die Drohneninspektion von Freiflächen-PV-Parks mit einem autonomen Flug. Ein weiterer Bereich, in dem wir große Fortschritte machen, ist der Offshore-Wind-Bereich. Hier untersuchen und entwickeln wir aktuell den bestmöglichen Ansatz, um schnellstmöglich eine Lösung auf den Markt zu bringen.

Die Inspektion von Windenergieanlagen ist kein rein deutsches Thema. Welche internationalen Märkte steuern Sie an?

Katja Weißbach: Um einen Überblick über das Potenzial und die Anforderungen zu bekommen, waren wir in diesem Jahr bereits auf einigen internationalen Messen unterwegs. Da auf dem amerikanischen Markt großes Interesse an der Blitzschutzmessung besteht, haben wir an der Zertifizierung des Systems nach den erforderlichen US-Standards gearbeitet und diese vor wenigen Tagen erhalten.