Intelligente Inspektion aus der Luft: Drohne im Einsatz für die Sonnenkraft

Fast geräuschlos inspiziert die Drohne des Forschungsprojekts COSIMA die Photovoltaik-Freiflächenanlage in Bonnhof aus der Luft. Bahn für Bahn überprüft das Flugobjekt mit einer Hochleistungskamera den Zustand der einzelnen Photovoltaik-Module und deren Leistungsfähigkeit. Gesteuert wird die Drohne beim Pressetermin im Herbst 2020 noch manuell von geschulten Mitarbeitern der N-ERGIE, künftig soll sie die Anlagen jedoch mit Hilfe von Geodaten selbstständig befliegen. In Kombination mit unterschiedlichen Messmethoden wird so das schnelle und zuverlässige Erkennen von Fehlern ermöglicht – quasi mit Adleraugen und Automatik soll für eine effiziente und kostengünstige Inspektion gesorgt werden.

Und diese wird auch benötigt. Alleine im Netzgebiet der N-ERGIE gibt es zehntausende Photovoltaikanlagen, die über ihre Lebensdauer hinweg – etwa 30 Jahre – sorgfältiger Wartung bedürfen. Auftretende Fehler, aber auch Verschmutzung und Glasbruch müssen rechtzeitig erkannt und behoben werden, damit sie zuverlässig regenerativen Strom erzeugen. Doch besonders auf weitläufigen und schlecht erreichbaren Anlagen kann die Inspektion von Photovoltaik-Modulen herausfordernd sein. An dieser Stelle setzt das Forschungsprojekt COSIMA an.

Bei der Befliegung der Photovoltaikanlage mit einer Drohne werden mit einer Hochleistungskamera die einzelnen Module überprüft. Einerseits geschieht das visuell, andererseits im Thermografie- und Elektrolumineszenz-Verfahren. Fehler werden hierbei zuverlässig aufgedeckt.

Ein weiterer, wesentlicher Bestandteil des Forschungsprojekts COSIMA ist die Entwicklung einer Software, welche die riesigen und teils sehr unterschiedlichen Datenpakete der hochauflösenden Bilder, der Leistungs-, Wetter- und sonstigen Messungen verarbeitet. Anhand einer umfassenden Datenanalyse kann eine konkrete Empfehlung für jedes einzelne Modul ausgesprochen werden. Automatisiert wird geprüft, ob sie unter Berücksichtigung von zu erwartenden Kosten und Ertrag ausgetauscht oder so belassen werden sollte.

Neben dem Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg (Hi ERN) und der N-ERGIE Aktiengesellschaft stehen noch weitere Partner aus der Region Nordbayern, aus den Bereichen Industrie und Forschung, hinter dem Entwicklungsvorhaben COSIMA, das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird:

• Automatic Research GmbH (Nürnberg)
• DHG Engineering GmbH (Gräfenberg)
• IRCAM GmbH (Erlangen)
• Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH (Pressig)
• Technische Hochschule Nürnberg (Institut ELSYS)

Der Abschluss des Projekts ist bis zum 30. Juni 2021 vorgesehen.