Drohnentechnik: Fliegende Wärmebildkamera inspiziert Solarmodule

Drohnentechnik: Fliegende Wärmebildkamera inspiziert Solarmodule

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Mit Drohnen überprüft die Firma Duke Energy in den USA seine Solarparks. (Foto: Duke Energy)

von Dirk Kunde

Drohnen werden verstärkt zur Kontrolle von Solaranlagen genutzt. Sie helfen auch beim Vermessen von Dachflächen für neue Solaranlagen und deren perfekter Ausrichtung.

Zur Paketversendung, zum Aufzeichnen von Wetterdaten oder als Helfer in der Agrarwirtschaft - Drohnen sind mittlerweile in vielen Bereichen im Einsatz. Die fliegenden „Augen“ werden nun auch in der Solarenergiesparte intensiv eingesetzt. Sie helfen unter anderem beim Vermessen von Dachflächen für Solaranlagen sowie bei der späteren Inspektion von Aufdach-Anlagen.

Bei der Umsetzung kooperieren jetzt die Unternehmen Drone Deploy, spezialisiert auf Cloud-basierte Vermessungssoftware, und der chinesische Drohnen-Hersteller DJI. „Die Vermessung und Inspektion von Dachflächen hat sich in den letzten zehn Jahren kaum weiterentwickelt. Mit unserer Lösung bieten wir eine sichere und vor allem präzise Alternative. 3D-Modelle lösen Stift und Maßband ab“, sagt Ryan Tong, Marketingleiter bei DJI.

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Mess- und Übertragungsfehler ausgeschlossen

Die Kombination aus ferngesteuertem Fluggerät und Kamera erfasst die Dachflächen in der Hälfte der Zeit. Die Daten landen direkt auf den Servern von Drone Deploy, wo sie innerhalb von Minuten in ein 3D-Abbild umgewandelt werden. Damit lässt sich die optimale Ausrichtung und Montage der Solarmodule bestimmen. Menschen ersparen sich die mitunter gefährliche Dachbesteigung. Mess- und Übertragungsfehler sind bei der digitalisierten Datenübertragung ausgeschlossen.

Drohnen werden aber nicht nur vor der Installation von Solaranlagen eingesetzt. DJI bestückt seine Fluggeräte mit Spezialkameras für Inspektionsflüge. Aktuell bietet DJI die Drohnen Inspire 1 (22 Minuten Flugzeit) und Matrice 100 (35 Minuten Flugzeit) mit einer Zenmuse XT Wärmebildkamera von FLIR Systems.

Das deutsche Unternehmen Solartechnik Stiens aus dem hessischen Kaufungen nutzt bereits Wärmebildkameras bei der  Inspektion von Solarmodulen. „Da Solarzellen Sonnenlicht in Strom umwandeln, erzeugen sie Wärme. Ineffiziente Zellen erzeugen viel mehr Wärme als die ordnungsgemäß arbeitenden Zellen und sind daher auf einem Wärmebild deutlich als heiße Stellen zu erkennen,“ sagt Benjamin Kimpel, Servicetechniker bei Solartechnik Stiens.

Für die Umwandlung des Sonnenlichts in Wechselstrom ist eine bestimmte Menge elektrischer Strom erforderlich. Wenn ineffiziente Zellen die Stromerzeugung des gesamten Moduls unter einen kritischen Schwellwert drücken, kann das gesamte Modul wertlos werden.

Mit der Wärmebildkamera lassen sich fehlerhafte Module sofort erkennen. (Foto: Drone Deploy)

Mit der Wärmebildkamera lassen sich fehlerhafte Module sofort erkennen. (Foto: Drone Deploy)

Die Wärmebildkameras fliegen zu lassen, lohnt sich natürlich vor allem bei entlegenen sowie großen Solaranlagen. Duke Energy hat in seinen Solarparks in den USA bereits erste Testflüge mit Drohnen unternommen. Hier kam ein Infrarot-Messgerät unter dem Flugobjekt zum Einsatz, um defekte Zellen zu lokalisieren. Bislang wird diese Tätigkeit durch menschliche visuelle Kontrolle absolviert.

Unterstützung bei Brandbekämpfung

Während Drohnen häufig noch als fliegende Spaßobjekte wahrgenommen werden, die mit ihren Kameras die Privatsphäre anderer stören, bieten sie bei der Kontrolle von Infrastrukturanlagen einen praktischen Nutzen. Fliegende Wärmebildkameras helfen zudem der Feuerwehr bei der Brandbekämpfung, Bergung sowie der Suche nach Vermissten.

Normale Kameras inspizieren gefahrlos Windkraftanlagen sowie Hochspannungsleitungen. Der US-Drohnen-Hersteller Sharper Shape konzentriert sich auf Inspektionsdrohnen für Infrastrukturanlagen sowie die Landwirtschaft. Als weiteren Sensor neben Wärme nutzt der Anbieter LIDAR (Light detection and ranging).

Die Technik ist vergleichbar mit Radar, funktioniert allerdings mit Licht. Aus dem zurückgestreuten Licht kann das System neben einem Abbild der Umgebung auch atmosphärischer Parameter wie Druck, Temperatur und Feuchtigkeit messen.

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