Roter Teppich für die COSIMA-Drohne
Die COSIMA-Drohne startet ihren Inspektionsflug.
20 Minuten voller Spannung. Stimmt die Richtung? Wird die Landung klappen? Und sind dann auch wirklich alle Aufnahmen im Kasten? Mit erwartungsvollen Gesichtern und zusammengekniffenen Augen steht das Team des Projekts COSIMA auf einem schmalen Feldweg bei Martinsheim im unterfränkischen Landkreis Kitzingen. Die Sonne brennt vom Himmel. Kameraauslöser klicken. Das Publikum – stellvertretender Landrat, Bürgermeister, Presse, Mitarbeiter*innen von Energietechnik Link und Vertreter*innen der N-ERGIE – ist gespannt. Alle Augen und Sonnenbrillen sind auf die COSIMA-Drohne mit ihren sechs surrenden Rotoren und einer Hochleistungskamera gerichtet.
Im Rahmen des Pressetermins zur offiziellen Inbetriebnahme der beiden Solarparks „Rossgraben“ und „Fuchsloch“, dem mit rund 29 MWp bislang größtem PV-Projekt der N-ERGIE, demonstriert das COSIMA-Team einen Inspektionsflug.
Die COSIMA-Drohne steht in den Startlöchern für den Inspektionsflug.
Bahn für Bahn überprüft dabei das Flugobjekt die Photovoltaik-Module und nimmt deren aktuellen Zustand genau unter die Lupe. Einerseits visuell, andererseits im Thermografie-Verfahren. Mussten die erfahrenen Mitarbeiter der N-ERGIE Netz GmbH die Drohne zu Beginn des Projekts im Jahr 2018 noch manuell steuern, kann sie ihren Weg mit Hilfe von im Vorfeld erfassten Topografiedaten des Geländes nun automatisch finden. In Kombination mit den unterschiedlichen Messmethoden können Fehler – wie zum Beispiel Zellbrüche und -risse – schnell und zuverlässig erkannt werden. Auch Schmutz und Schatten, die häufig zu einer Leistungsverminderung der Module führen, werden automatisch erkannt. Das macht die Inspektion von weitläufigen Anlagen mit mehreren Tausend Modulen überhaupt erst möglich.
Wenn der Füllstand des Drohnen-Akkus 20 Prozent erreicht hat, fliegt die Drohne wieder langsam an ihren Startpunkt zurück und landet sanft auf dem auf der Erde ausgebreiteten Landefeld – heute: einem roten Teppich. Landung erfolgreich, Mission erfüllt, Applaus beim Publikum.
Hintergrund zum Projekt
„Photovoltaik-Anlagen spielen eine wichtige Rolle für die Energiewende. Damit sie auch nach vielen Jahren noch leistungsfähig sind, müssen sie regelmäßig geprüft und gewartet werden“, sagt Rainer Kleedörfer, Leiter Unternehmensentwicklung bei der N-ERGIE Aktiengesellschaft und Initiator des Projekts. Ziel des Forschungsprojekts: Eine effiziente und intelligente Inspektion, die Handlungsempfehlungen für einen ertragsoptimierten Weiterbetrieb von PV-Anlagen liefert. „Dieses Ziel haben wir gemeinsam erfolgreich gemeistert. Nun geht es darum, dass große Potenzial der Drohnen-Inspektion in Zukunft noch in anderen Bereichen zu nutzen“, so Kleedörfer weiter. „Vor allem an gefährlichen oder schwer zugänglichen Stellen macht der Einsatz von Drohnen Sinn.“ Denkbar wäre unter anderem die Inspektion von Mittelspannungsfreileitungen oder Wasserschächten mit Hilfe von Drohnen.
Mit Hilfe der COSIMA-Drohne können kleinste Risse und Schatten auf den PV-Modulen identifiziert werden.
Koordiniert wurde das im März 2022 abgeschlossene Forschungsprojekt durch das Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg (HI ERN). Förderung gab es vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.
Der technische Umsetzungspartner der N-ERGIE ist Automatic Research GmbH aus Nürnberg. Daneben waren weitere Partner aus der Region Nordbayern an COSIMA beteiligt: DHG Engineering GmbH (Gräfenberg), IRCAM GmbH (Erlangen), Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH (Pressig) und die Technische Hochschule Nürnberg (Institut ELSYS).
Wesentlicher Bestandteil des Forschungsprojekts war die Entwicklung einer Software, die die riesigen Datenmengen der hochauflösenden Bilder, der Leistungs-, Wetter- und sonstigen Messungen verarbeitet. Das Ergebnis der umfassenden Datenanalyse ist eine konkrete Empfehlung für jedes einzelne Modul: Automatisiert wird geprüft, ob sie unter Berücksichtigung von zu erwartenden Kosten und Ertrag ausgetauscht werden oder so belassen werden sollten.
Um Erfahrungen darüber zu sammeln, wie sich die Daten optimal erheben lassen und um Material für die Verlässlichkeit der Software zu gewinnen, gibt es auch nach Projektende intensive Testinspektionen an verschiedenen Photovoltaik-Anlagen.
