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Drohnentechnik zur Inspektionen schwer zugänglicher Bereiche

Unser Forschungs- und Entwicklungsbereich testet wie Drohnen und digitale Inspektionstechnik in den verschiedenen Geschäftsbereichen von Vattenfall hilfreich eingesetzt werden können. Intelligente Drohnen können Fehler finden und so die Wartungs- und Sicherheitsmaßnahmen, beispielsweise in den Bereichen Wasserkraft und Kernkraft, erleichtern. 

Das Surren kleiner Rotoren wird bei Wartungsarbeiten und Inspektionen in Zukunft in den verschiedenen Geschäftsbereichen von Vattenfall öfter zu hören sein. Drohnen können zum Beispiel die Inspektion schwer zugänglicher Anlagenteile vereinfachen und die Gefahr von Arbeitsunfällen bei verringern. Sie können auch eingesetzt werden, um Daten für die Erstellung von 3D-Modellen zu sammeln. Die bisher mit Drohnen durchgeführten Tests erbrachten gute Ergebnisse. 

 „Die Anzahl der angeforderten Inspektionen steigt kontinuierlich. Drohnen verbessern die Qualität von Inspektionen erheblich, und außerdem sparen wir Zeit und Kosten,“ sagt Anders Lindström, der bei Vattenfall R&D für den Bereich digitale Inspektionen verantwortlich ist, wo unter anderem aktuell die Ausbildung für Drohnenpiloten entwickelt wird. “Und nicht zuletzt erhöht sich die Sicherheit des Personals, was auch sehr wichtig ist.”

Effektivere Inspektionen

Die Anwendungsbereiche für Drohnen erweitern sich fortlaufend, und es gibt immer mehr Aufträge. Vattenfall R&D arbeitet seit fünf Jahren mit Drohnen und Sensoren, anfangs bei Flügen im Freien mit sogenannter Fotogrammetrie, das heißt der Umwandlung zweidimensionaler Bilder in 3D, um Modelle von Staudämmen zu erstellen. Die Technik ist weiter ausgereift und nunmehr bereit für den Schritt in die Praxis.  

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Drohnen erreichen „unmögliche“ Orte

Für Drohnen gibt es viele Anwendungsbereiche: unter anderem, um für 3D-Modelle Daten von ganzen Wasserkraftwerken und Staudämmen zu erheben, aus denen später physische Modelle werden können, um Uferlinien zu inspizieren, um auf der Innenseite von Staudämmen zu fliegen, um entlang Stromnetztrassen zu fliegen, um Leitungsunterbrechungen zu suchen, um in Reaktoreinkapselungen oder Fernwärmekessel hineinzufliegen, um Anlagenkomponenten an Stellen zu inspizieren, die für Menschen ohne umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen nur schwer zugänglich sind. „Drohnen ermöglichen es, an Orte zu gelangen, die für Menschen früher nicht zugänglich waren. Der Trend auf dem Markt geht in Richtung der Entwicklung intelligenter Drohnensysteme mit sogenannter künstlicher Intelligenz (KI), mit der die Drohnen lernen, wie man Schäden findet und beurteilt“, sagt Anders Lindström. 

Tests zeigen großes Potenzial im Bereich der Wasserkraft

Mit Drohnen können Inspektionen von Staudämmen öfter und mit einer besseren Grundlage für den jeweiligen Damm durchgeführt werden. Die Ergebnisse der Inspektionen mit den Drohnen können dann dazu verwendet werden, um die Berechnung der Sicherheitsfaktoren des Staudamms durch Computermodellierung zu aktualisieren. 

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Eine Testinspektion, die mit Drohnen im Jahr 2019 an einem der Betonstaudämme von Vattenkraft durchgeführt wurde, zeigte das große Potenzial dieser Technik.

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Der Drohnenpilot Joakim Smedlund erklärt die Schwierigkeiten beim Fliegen auf der Innenseite eines Staudamms: „Auf der Innenseite des Staudamms gab es nur sehr wenig Platz und viele Hindernisse, die im Weg standen, wie Pfeiler und Rohre. Wir mussten uns wirklich konzentrieren um einen Zusammenstoß der Drohnen zu vermeiden.“ 

Flüge im Inneren von Fernwärmekesseln

Fernwärmekessel werden für gewöhnlich inspiziert, indem man Baugerüste  im Inneren des Feuerraums aufbaut, sodass das Personal an der Innenseite des Kessels hinaufklettern kann, um nach Ablagerungen, Schäden und Luftlecks zu suchen. In Uppsala wurde ein Test durchgeführt, bei dem ein 30 Meter hoher Kessel für Kraft-Wärme-Kopplung mithilfe einer Drohne inspiziert wurde. Der Test war erfolgreich, und die Inspektion des Kessels wurde innerhalb einiger Stunden abgeschlossen, verglichen mit mehreren Wochen, die andernfalls für eine traditionelle Inspektion erforderlich gewesen wären. 

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Angesichts der steigenden Zahl von Windkraftwerken bei Vattenfall wird auch die Nachfrage nach Inspektionen von Turbinenblättern und Teilen der Fundamente zunehmen. Üblicherweise erfolgt die Inspektion von Turbinenblättern, indem sich speziell ausgebildetes Personal mit einem Seil abseilt, um Anzeichen für Verschleiß zu untersuchen. Gegenwärtig sind mehrere Lösungen auf dem Markt, bei denen Drohnen und KI eingesetzt werden, um diese Art von Inspektionen durchzuführen, wodurch das Personal mehr Zeit hat, um sich auf andere Inspektionen und Reparaturen zu konzentrieren. 

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