Das System Astrose
Bild 1. Das Freileitungsmonitoringsystem Astrose besteht aus einem auf dem Leiterseil fixierten, verteilten Sensornetzwerk. Damit ist ein spannfeldgenaues Monitoring von Hochspannungsfreileitungen möglich. (Quelle: IZM)
Haupteinflüsse auf die den Energietransport limitierende Leiterseiltemperatur sind außer dem Strom auch die Witterungsbedingungen wie Wind, Sonneneinstrahlung und Niederschlag. Zur Erfassung dieser Einflussgrößen werden bislang hauptsächlich Wetterstationen genutzt, die im Abstand von einigen Kilometern am Boden oder direkt an den Masten entlang der Stromtrasse platziert sein können. Separate Wetterstationen sind im Allgemeinen sehr teuer, erfordern in der Regel eine dauerhafte Energieversorgung und stellen zusätzliche Anforderungen an die Struktur des Mastes – unter anderem an die Statik, die Korrosionsanfälligkeit, die Erfordernisse der Wartung und die Zugänglichkeit.
Den Erfordernissen nach einer im Idealfall spannfeldgenauen Zustandsbewertung der Transportreserven kann mit dieser Methode aufgrund der zum Teil deutlichen Unterschiede in der Geländetopologie nur sehr schwer Rechnung getragen werden. Daher verfolgt das im Folgenden vorgestellte Astrose-Freileitungsmonitoringsystem ein spannfeldgenaues Monitoring von Hochspannungsfreileitungen mit einem auf dem Leiterseil fixierten, verteilten Sensornetzwerk (Bild 1). Es ermöglicht folgende Anwendungen:
- Eislastmonitoring
- Erhöhung der Transportkapazität (Ampacity)
- Gefahrendetektion – zum Beispiel Seilriss.
Das System Astrose wurde durch das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) und das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS) in Zusammenarbeit mit Industriepartnern entwickelt und durch langjährige Pilotanwendungen optimiert.