Solutions intelligentes en météorologie : Comment les systèmes

Drohnen sind der Hoffnungsträger zum Anflug von schwer erreichbaren Zielen. Das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) hat nun zusammen mit EnBW einen Test gestartet, um mittels Drohnen Material zu Offshore-Windparks zu bringen.

Das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum mit Sitz in Pfaffenhofen bei München hat zusammen mit dem Energieversorger EnBW einen unter Last fliegenden, unbemannten Kleinhubschrauber namens superARTIS losgeschickt, um sich im niedersächsischen Schwienau einer Windturbine zu nähern, wie das Unternehmen Anfang November 2023 mitteilte.

Auf die Kommunikation kommt es an

Ziel des Projekts mit Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMW) ist es, führerlose Drohnen für Material- und Personaltransporte zu Offshore-Windkraftanlagen einzusetzen. Offshore-Windkraft ist laut einer aktuellen britischen Studie in vielen Ländern, so auch in Deutschland, immer noch die günstigste Energiequelle, bevor Solarenergie ab etwa 2027 weltweit daran vorbeizieht, zumindest beim Gestehungspreis pro Kilowattstunde.

Das DLR wollte mit dem Heli-Testflug herausfinden, ob Drohnen überhaupt geeignet sind, Material und Wartungsteams gefahrlos zu Offshore-Windanlagen zu bringen, denn das ist angesichts der aufzuziehenden Winde auf See und der Nachlaufturbulenzen der Windturbinen gar nicht so einfach.

Um etwa dadurch verursachte Kollisionen zu verhindern, muss die Drohne in der Lage sein, mit der Windkraftanlage zu kommunizieren und diese je nach Zustands- oder Wetterdaten veranlassen, die Windkrafträder anzuhalten. Und das Ganze so kurz wie möglich, um den Betrieb der Anlagen und die Energiegewinnung nicht unnötig zu beeinträchtigen.

Der Test mit dem Kleinhubschrauber superARTIS sollte möglichst realistisch zeigen, wie eine Drohne mit Schwerlast sich der Windkraftanlage gefahrlos nähern kann, in dem eine an Bord befindliche Schnittstelle der Anlage mitteilt, dass sie sich nähert und um sie aufzufordern vorübergehend die Rotoren zu stoppen. Das erfolgte im Test noch über eine simulierte Leitwarte, welche die Freigabe erteilte oder auch nicht, womit die Drohne gezwungen ist, in der Warteschleife zu bleiben, bis die Freigabe erteilt ist.

Die Forschungsergebnisse will DLR auch an externe Drohnenhersteller und -dienstleister weitergeben, die so wie Anavia, Flowcopter, Flying Basket, Hyfly und Volocopter im Juni 2024 Gelegenheit haben sollen, ihre angepassten Systeme vorzustellen. Sie müssen dabei außerhalb der Sicht fliegen und in der Lage sein, automatisch Lasten aufnehmen und absetzen zu können. Die Offshore Drone Challenge mit Austragungsort in Cochstedt in Sachsen-Anhalt mit einer hochkarätig besetzten Jury ist Teil des Forschungsprojekts „Upcoming Drone Windfarm“ und als weiteres Ziel auch der „Urban Air Mobility“ mit Flugtaxis dienen.

Autonome Inspektion braucht 5G

Drohnen sollen laut EnBW als „Augen der Luft“ auch bei der Inspektion von Windkraftanlagen, Solarparks und Stromnetzen zum Einsatz kommen. Andere genannte Anwendungsfälle in der Energiewirtschaft sind Kartographie- und Vermessungsaufgaben. Der Energieversorger aus Baden-Württemberg hat mittlerweile konzernweit schon rund 30 Drohnen

in den Dienst genommen, um etwa die Inspektion von Rotorblättern zu automatisieren, wie Dr. Anja Schuster, Leiterin des Forschungsprojekts Drohnen@Erzeugung, in einer entsprechenden Pressemitteilung erklärte.

Eine wichtige Voraussetzung für autonome Inspektion in gefährlichen und explosionsgefährdeten Umgebungen (ATEX & IECEx) ist die mobile Konnektivität. Und dafür sind nach heutigem Stand 5G und 5G-Campusnetze am besten geeignet, wie sie Axians als einer der führenden IT- und IT-Infrastruktur-Dienstleister bei vielen Kunden in Europa seit Jahren erfolgreich realisiert. Vorteile von 5G-Campusnetzen sind höhere Übertragungsraten von bis zu 10 Gbit/s sowie geringe Latenzen, die es Robotern der Drohnen ermöglichen, in Echtzeit auf die Umgebung und mögliche Gefahren zu reagieren. Hinzu kommen Reichweiten von bis zu 20 Kilometern und die Möglichkeit der IoT-Integration, um eine hohe Zahl von Endgeräten oder Endpunkten zu unterstützen.

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