Für die Inspektion der Leitungen bringt Siemens Energy ein Multisensor-System an der Unterseite eines Helikopters an (Bild: Siemens Energy)
Das von Siemens Energy entwickelte System sammelt während des Flugs alle notwendigen Daten, die anschließend mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz ausgewertet und in weiterführenden Softwaretools verwendet werden können. In naher Zukunft kann diese gesamthafte Erfassung von Freileitungen auch mit Großdrohnen durchgeführt werden.
Einzelner Helikopterflug füttert künstliche Intelligenz
Für die Inspektion bringt Siemens Energy an der Unterseite eines Helikopters das Multisensorensystem von Siaero an. Ausgestattet mit 19 Kameras und hochmodernen 3D-Laser-Scan-Sensoren, erfasst es in einem einzigen Flug über die Leitung alle relevanten Inspektionsdaten. So entstehen je Kilometer Leitung bis zu 12.000 Bilder und detaillierte 3D-Daten. Mit Hilfe der Software des Siaero können diese Bilder in wenigen Stunden ausgewertet werden. Ein Mensch würde dafür etliche Tage benötigen. Die Künstliche Intelligenz wurde zuvor mit über 2 Mio. Bildern von europäischen und nordamerikanischen Netzen trainiert, um Fehlerstellen auf Leitungsbildern automatisch ausfindig zu machen. So können mögliche Risiken, z.B. zu nah an der Leitung wachsende Bäume, früher erkannt werden. Bei den Flügen wird u.a. auch die Oberflächentemperatur der einzelnen Betriebsmittel gemessen. Die gewonnenen digitalen Daten bieten einen exakten und detaillierten Überblick über den Zustand der Betriebsmittel und können für weiterführende Auswertungen mit bestehenden Daten aus dem Netz zusammengebracht werden.
"Der Einsatz von künstlicher Intelligenz ist ein wichtiger Fortschritt bei der Überprüfung von Stromleitungen. Durch die hohe Datenqualität werden wir präziser, kosteneffizienter und können die Inspektion auch sicherer durchführen. Und mit den konventionellen Mess- und Überprüfungstechniken müssten die Leitungen mehrmals abgeflogen werden, um zum gleichen Ergebnis zu kommen. Jeder eingesparte Flug über die Distanz von 4.000 kmspart 74 t CO2-Emissionen. So leisten wir einen wichtigen Beitrag für die Umwelt und unterstützen gleichzeitig unsere Kunden dabei, die Zuverlässigkeit der Übertragungsnetze zu maximieren", sagt Milena Ramos Subires, Vice President Transmission Service bei Siemens Energy.
Vom Datenberg zum digitalen Zwilling
Je beflogenem Kilometer Leitung entstehen 300 GB Daten. Das Siaero-System erstellt hiermit einen digitalen Zwilling, ein hochgenaues Abbild der inspizierten Netzinfrastruktur samt Masten, Leitungen, Gelände und Vegetation. Mit dem digitalen Zwilling können die Netzbetreiber Extremereignisse, wie etwa den Sturz eines Baums auf eine Leitung und deren Ausfall, simulieren und entsprechend vorbeugende Maßnahmen ergreifen. Um im Verlauf der Energiewende eine kontinuierliche Stromversorgung gewährleisten zu können, müssen die Stromnetze ausgebaut werden. Mit umfassenden 3D-Modellen des Stromnetzes können die notwendigen Aus- und Umbaumaßnahmen schneller geplant und umgesetzt werden.
Drohne statt Helikopter?
In Zukunft könnte der Einsatz von Drohnen die Überprüfung von Leitungen noch einmal deutlich vereinfachen und verbessern. Siemens Energy hat bereits mehrere Testflüge mit einer Drohne, ausgestattet mit dem Siaero-System, erfolgreich durchgeführt. Der Einsatz der Drohne hätte verschiedene Vorteile: Sie fliegt umweltschonender und leiser als ein Helikopter, und kritische Stellen könnten gezielter angeflogen werden. Derzeit ist es in den meisten Ländern jedoch noch untersagt, unbemannte Luftfahrtzeuge außerhalb der Sichtweite einzusetzen. Sobald es die jeweilige nationale Gesetzeslage erlaubt, wird Siemens Energy Siaero auch als Drohnen-Service anbieten.
Für die Inspektion der Leitungen bringt Siemens Energy ein Multisensor-System an der Unterseite eines Helikopters an.
SIEAERO - Drone
Sobald es die Gesetzeslage zulässt, könnte die Inspektion von Stromleitungen mit Drohnen statt Helikoptern durchgeführt werden. Sie können einzelne Stellen gezielter anfliegen, sind leiser, umweltfreundlicher und schneller.caption