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Autonomous & Intelligent UAV-based Wind Turbine Inspection System for Cost-effective, Reliable, Safe and Actionable Blade Fault Detection and Prediction

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Inspektionen per Drohne könnten den Windenergiesektor ankurbeln

Die Wartung der Rotorblätter stellt für die Windkraftbranche eine entscheidende Kostenfrage dar. Eine innovative Drohnenlösung könnte dazu beitragen, die Inspektion von Rotorblättern zu optimieren und die betriebliche Effizienz zu steigern.

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Die laufende Inspektion und Wartung der Rotorblätter von Windkraftanlagen ist für den Sektor der erneuerbaren Energien von entscheidender Bedeutung, da sie den Betreibenden hilft, potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und kostspielige Stillstände zu vermeiden. Schwerwiegende Schäden oder Fehlfunktionen der Rotorblätter können zu erheblichen Störungen führen und sich letztlich als äußerst kostspielig erweisen. „Es handelt sich hierbei um eine große Herausforderung für eine relativ neue Branche“, sagt André Moura, Koordinator des Projekts Windrone Zenith sowie Gründer und Geschäftsführer von BladeInsight in Portugal. „Allein die allgemeinen Reparaturen an den Rotorblättern verursachen jährlich rund 187 399 Tage oder über 500 Jahre Ausfallzeit der Turbinen.“ Herkömmliche bemannte Inspektionsmethoden sind jedoch in der Regel teuer, zeitaufwändig und gefährlich, da sie auf qualifiziertes Personal angewiesen sind, das in der Lage ist, sehr hohe Strukturen zu erreichen, die sich häufig in abgelegenen Gebieten befinden. Andere Methoden, wie z. B. die Erfassung von Bildern der Rotorblätter mit Bodenkameras, liefern in der Regel eine schlechte Bildqualität. Die Entwicklung von sichereren, effizienteren und zuverlässigeren Alternativen könnte daher dazu beitragen, den Windsektor zuverlässiger und wettbewerbsfähiger zu gestalten und den globalen Übergang zu erneuerbaren Energien zu unterstützen.

Inspektionen mit Drohnen

Eine von BladeInsight entwickelte Lösung ist der Einsatz automatisierter Flugdrohnen für die Inspektion von Rotorblättern. Mit dem Projekt Windrone Zenith wollte das Unternehmen sein Fachwissen in diesem Bereich nutzen, um eine Inspektionsdrohne zu konzipieren, die mit modernster Hard- und Software ausgestattet ist. Das Projektteam entwickelte eine Drohnenlösung, mit der alle drei Rotorblätter von Turbinen an Land und vor der Küste in einem einzigen Arbeitsgang inspiziert werden können. Die Software sorgt dafür, dass die Drohne sicher und autonom fliegt und hochauflösende Bilder sammelt, mit denen sich selbst Haarrisse erkennen lassen. Die erfassten Daten können dann von Sachverständigen auf der BladeInsight-Cloud-Plattform analysiert werden, um ein klares Bild zur Nutzungsdauer des Rotorblatts zu erhalten. Alle verfügbaren Daten werden dann der Kundschaft zur Verfügung gestellt, während Algorithmen des maschinellen Lernens eingesetzt werden, um die automatische Fehlererkennung kontinuierlich zu optimieren. „Unser Ziel war es von Anfang an, die Betreibenden in die Lage zu versetzen, datengestützte Entscheidungen zu treffen, damit sie eine vorausschauende Wartung durchführen können“, erklärt Moura. „Unsere Drohnenlösung erhebt Daten auf eine Art und Weise, die genauer als bodengestützte Inspektionen und sicherer und kostengünstiger als bemannte Seilinspektionen ist.“

Globale technologische Reichweite

Die Windenergie bemüht sich derzeit darum, ohne Subventionen gegenüber den traditionellen Energieerzeugungsquellen wirtschaftlich wettbewerbsfähig zu sein, und eine solche Optimierung der Betriebs- und Wartungskosten könnte dem Sektor Auftrieb geben. „Wenn wir dem Anlagenmanagement die Daten, Erkenntnisse und Analysen zur Verfügung stellen, die sie benötigen, um effektive Entscheidungen zu treffen, tragen wir meiner Meinung nach dazu bei, die Windenergie rentabler werden zu lassen“, fügt Moura hinzu. „Eine verbesserte Wartung von Rotorblättern bedeutet auch eine Maximierung ihrer Effizienz über den gesamten Lebenszyklus hinweg, was für den Sektor mehr Nachhaltigkeit bedeutet.“ Moura und sein Team arbeiten nicht nur an der Optimierung der Drohnenlösung, sondern auch an der Entwicklung neuer Innovationen. Dazu gehören ein integriertes System für die interne Rotorblattinspektion und eine Software für das vollständige Wartungsmanagement, mit der die Nutzenden ihre Daten direkt auf die Plattform hochladen können. „Das Projekt Windrone Zenith bildete einen wichtigen Meilenstein für uns“, sagt Moura. „Im Laufe des Projekts sicherte sich das Unternehmen auch eine strategische Investition eines globalen Dienstleistungsanbieters in der Offshore-Energiebranche. Damit wird die globale Reichweite unserer Technologie verstärkt und wir in die Lage versetzt, weitere innovative Produkte zu erstellen, um der Industrie einen maximalen Mehrwert zu bieten.“

Schlüsselbegriffe

Windrone Zenith, erneuerbar, Wind, Energie, Drohne, Software, Algorithmen, Inspektionen

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