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Fliegende Augen - neue energie / Feb. 2011

Ferngesteuerte Mini-Hubschrauber sollen die Flügel von Windkraftanlagen inspizieren. Bislang erkennen sie nur augenscheinliche Schäden an der Oberfläche


Surrend hebt der kleine Hubschrauber ab. Ferngesteuert und von acht Elektromotoren angetrieben fliegt das zwei Kilogramm leichte Gerät die Rotorblätter einer Windkraftanlage ab. Eine Kamera macht Aufnahmen, die eingebaute Elektronik zeichnet die Koordinaten schadhafter Stellen auf.

Mit solchen Fluggeräte möchte die britische Cyberhawk Innovations die Inspektion von Windradflügeln revolutionieren. Vor allem soll sie günstiger werden. „Wir schaffen an einem Tag viel mehr Anlagen als ein Mensch“, sagt Douglas Walker, Mitbegründer von Cyberhawk. Das Unternehmen hat sich mit Inspektionsflügen an Industrieanlagen, etwa an Schornsteinen, einen Namen gemacht. Nun soll die Windbranche als neuer Kunde hinzukommen.

Bislang übernehmen Menschen diesen Job. Inspekteure seilen sich an den Flügeln ab, prüfen die Blätter eingehend und klopfen sie teilweise mit einem Hammer ab. Am Ton erkennen sie etwaige Schäden. Keine Frage, das ist anstrengend, aufwändig und nicht ungefährlich.

Der Hubschrauber hat nur Augen: Das Cyberhawk-System kann Bilder schießen oder Videos drehen. Doch bereits diesen Sommer soll die komplette Inspektion möglich sein, „mit denselben Resultaten, wie sie ein Inspekteur auf der Mühle liefert“, verspricht Walker. Wie der Helikopter das machen soll, lässt er allerdings offen – mit Verweis auf den frühen Stand der Arbeiten und die Verschwiegenheitspflicht gegenüber den Kunden. Einer dieser Kunden sei der Energieerzeuger Scottish and Southern Energy, der etliche Windparks betreibt.

Fachleute sind skeptisch. Per Kamera ließen sich lediglich offensichtliche Schäden registrieren. „Eine Delamination am Blatt erkennen sie so nicht“, sagt etwa Rüdiger Gorll von der Berliner Inspektionsfirma Seilpartner. „Da kaufen sie sich lieber ein Fernrohr, das ist billiger“, spöttelt er. „Kleine unbemannte Fluggeräte müssen, sollten sie tatsächlich einmal am Seil hängende Menschen ersetzten, mehr können, als nur zu fotografieren.“

Doch nicht nur in England setzt man auf die Blattkontrolle per Mini-Helikopter. In Österreich will das Unternehmen Messfeld aus Klagenfurt gemeinsam mit dem Partner Airborne Motion Pictures ebenfalls Modell-Helikopter an Windkraftanlagen empor fliegen lassen, um Videos zu drehen und Aufnahmen zu machen. Dazu lief im Vorjahr ein Testlauf an sieben Anlagen, der laut Messfeld-Chefin Jutta Isopp „sehr gute Resultate“ lieferte. Die Österreicher setzen neben Elektro- auch leistungsstarke Hubschrauber mit Verbrennungsmotor ein. Denn die können bis zu zehn Kilogramm Nutzlast tragen. Viel mehr als die visuelle Überprüfung erlaubt aber auch dieses System nicht. „Wir erhalten ein komplettes Bild der Anlage“, sagt Isopp. Der Einsatz des Hubschraubers kostet rund 6000 Euro am Tag; drei Anlagen können für dieses Geld in Augenschein genommen werden. Trotz der hohen Kosten hat Messfeld nach eigenen Angaben eine Reihe von Aufträgen aus der Windbranche bekommen. Doch Menschen ersetzen die Hubschrauber der Österreicher ebenfalls nicht: „Sie sind eine gute Ergänzung zu den herkömmlichen Techniken“, sagt Isopp.

Aus genau diesen Gründen entschied sich Norbert Elkmann vom Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) in Magdeburg im Rahmen eines Forschungsprojekts gegen einen Hubschrauber. „Im Fokus stand die zerstörungsfreie Prüfung von Rotorblättern und die Entlastung von Menschen. Das ist ein klassischer Fall für die Robotertechnik.“ Denn die Sensoren müssen exakt am Flügel entlang geführt oder positioniert werden. Damit schied ein Flugsystem aus. Stattdessen entwickelte Elkmann mit seinen Projektpartnern ein Prüfsystem, das hängend an vier Seilen am Blatt entlang fährt. Bestückt mit Infrarotstrahler, hochauflösender Wärmebildkamera und Ultraschall registriert „RIWEA“ nicht nur Risse an der Oberfläche, sondern auch Delaminierungen, die dem Auge oder der Kameralinse verborgen bleiben.


Der Beitrag erschien im Februar 2011 in: neue energie

© 2011 Daniel Hautmann