Industrieroboter sind aus einer modernen Produktion nicht mehr wegzudenken. Industriedrohnen könnten in Zukunft ebenso unentbehrlich werden. Denn sie bilden eine schnelle, sichere und kostengünstige Alternative zu den klassischen Inspektionsmethoden. Im Chemiepark Knapsack liefern sie den Verantwortlichen bereits wertvolle Informationen.

Eine Drohne nähert sich langsam einem Kühlturm des Chemieparks Knapsack. Das Ziel: Den Diffusor kontrollieren, der die Kühlfunktion des Turms unterstützt. Dazu steuert Drohnenexperte Ralf Baumgarten den Quadrocopter, ein Kamera-Operator überwacht den Bildschirm und ein Wartungsingenieur des industriellen Dienstleisters und Chemieparkbetreibers Yncoris dirigiert das Team zu besonders interessanten Stellen. Was die drei in relativ kurzer Zeit erledigen, wäre ohne Drohne ex­trem aufwendig. Schon der Aufbau eines Gerüsts ist eine Herausforderung, vergleichsweise teuer und mit Gefahren für die Mitarbeitenden verbunden. Zudem ist die Sichtkon­trolle durch den Menschen nur eine Momentaufnahme. Der Quadrocopter dagegen liefert Live-Bilder in einer Auflösung von 4K. „Die Kameras erfassen durch die extrem hohe Auflösung jedes Detail“, sagt Volkhard Pieper, Teamleiter Standortbetrieb-Anlagen bei Yncoris.

Im Chemiepark kommen Drohnen immer dann zum Einsatz, wenn es hoch hinaus oder tief nach unten gehen soll. Auch in schwer zugänglichen oder gesperrten Bereichen spielt die Drohne ihre Vorteile aus. So kontrolliert Baumgarten im Auftrag des industriellen Dienstleisters regelmäßig die Rohrbrücken mit einem Copter – und zwar von oben und unten, um Korrosion und ­Leckagen frühzeitig zu erkennen. Damit ergänzt er die Arbeit der Fachleute, die die Rohrbrücken begehen und nach Undichtigkeiten oder Pfeifgeräuschen untersuchen, selbst jedoch nur eine begrenzte Sicht auf die Rohrleitungen besitzen.

Ein besonderer Vorteil des Drohneneinsatzes ist die Dokumentation. Pieper: „Bei unserer Analyse können wir die Bilder um ein Vielfaches vergrößern, bis zu 180-fach und so einzelne Stellen auch im Nachgang noch im Detail betrachten.“ Mittels GPS werden kritische Stellen bei der nächsten Kontrolle wieder exakt angesteuert. So lassen sich kleinste Details über einen längeren Zeitraum beobachten und vergleichen.
Ursprünglich wollte der Chemieparkbetreiber selbst in einen Copter für Inspektionsarbeiten investieren. Das hatte sich schnell erübrigt. „Zum einen entwickelt sich die Technik permanent weiter, zum anderen erfordert es Know-how und Routine, einen Copter zu fliegen“, so Pieper. „In Silos oder Türmen kann es zu Aufwinden kommen, in Flüssigkeitsbehältern gibt es Strömungen, teilweise geht die Sicht gegen null.“ Hinzu kommen rechtliche Fragen, die es zu beachten gilt. Durch den externen Partner profitieren die Unternehmen im Chemiepark Knapsack darüber hinaus von den Erfahrungen aus anderen Kundenprojekten – so auch beim Einsatz von Tauchrobotern.

Tauchroboter: Einsicht im laufenden Betrieb

In den Kühlbecken nutzt das Team Geräte mit einer Reichweite von bis zu 100 m. Ausgestattet mit zwei Scheinwerfern und sechs Motoren liefert der Tauchroboter 360-Grad-Ansichten in 4K-Bildauflösung. „Mit ihm können wir den Zustand des Beckens im laufenden Betrieb begutachten und Stillstände viel besser planen“, so Pieper. „Wir schauen uns beispielsweise den Beton an und prüfen, ob Gegenstände ins Becken gelangt sind. Beim Einsatz von Berufstauchern müssten wir unsere Pumpen abstellen.“ Auch im Kanalsystem und im Frischwasserhochbehälter, der für einen gleichmäßigen Druck vor Ort sorgt, ist der Tauchroboter im Einsatz.

In Schornsteinen, Silos und Tanks

In der Inspektion von Fassaden, Dachkonstruktionen, Schornsteinen, Silos und Tanks haben sich die Copter ebenfalls bewährt. Silos und Tanks sind von innen in der Regel nur durch ein kleines Mannloch zugänglich. Entsprechend schwierig ist es, sie innerhalb dieser engen Raumverhältnisse mit speziellen Gerüsten auszukleiden, um die Bausubstanz abschnittsweise untersuchen zu können. Aufgrund der Stahlwände ist ein GPS-gestütztes Fliegen jedoch häufig nicht möglich. Für diese Situation setzen die Experten einen speziellen Käfig ein oder lassen Drohnen an einem Seil hinab und fliegen komplett von Hand. Drohnenpilot Baumgarten: „Das erfordert höchste Konzentration und Erfahrung in der Navigation innerhalb der Behälter.“ 

Grundsätzlich ist der Einsatz eines Copters auch innerhalb einer Anlage möglich, um schwer zugängliche Stellen zu inspizieren, solange die Produktion nicht unter explosionsgeschützten Bedingungen erfolgt.

Neben den Vorteilen in der Inspektion, Wartung und Instandhaltung, kommen die Copter im Chemiepark Knapsack darüber hinaus in der Öffentlichkeitsarbeit zum Einsatz, um interessante Luftbilder zu erstellen oder über neue Ansiedlungsflächen zu informieren. Auch eine virtuelle Besichtigungstour wäre durch Copter-Bilder möglich. 

Enge Rahmenbedingungen

Grundsätzlich dürfen Drohnen bis zu 100 m hoch fliegen, bevor eine zusätzliche Freigabe des zuständigen Luftfahrtbundesamts erfolgen muss. Auch für besondere Orte, wie in der Nähe von Flughäfen, gelten besondere Regelungen. Durch die hohe Auflösung der Kameras und die technischen Möglichkeiten des Copters bestünde theoretisch die Möglichkeit, Personen oder fremde Anlagen aufzunehmen. „Wir halten uns deshalb über die rechtlichen Rahmenbedingungen auf dem neuesten Stand und achten unter anderem darauf, unsere Objekte immer so anzufliegen, dass Fremdanlagen hinter der Kamera liegen und nicht mit ins Bild kommen können“, sagt Baumgarten. „Gleichzeitig informieren wir den Werkschutz über Start und Ende eines Einsatzes, damit niemand Industriespionage befürchten muss.“ Bei Outdoor-Flügen ist der Quadrocopter mit einem Weitwinkel ausgestattet, Personen sind dabei nicht im Visier.

Fester Bestandteil

Aus dem Chemiepark Knapsack sind Copter und Tauchroboter für die Inspektion, Wartung und Instandhaltung nicht mehr wegzudenken – sowohl beim Betreiber selbst, als auch bei den Standortunternehmen. Denn eine Überprüfung von komplexen Anlagen durch den Menschen erfordert immer ein hohes Maß an Sicherheitsvorkehrungen, damit es nicht zu Unfällen oder Schadens­ereignissen kommt. Drohnen oder Tauchroboter dagegen gelangen vergleichsweise leicht an Stellen, die für Mitarbeitende nicht oder nur schwer zugänglich sind. Die Arbeit mit Ihnen macht Inspektionen sicherer, reduziert Betriebsausfallzeiten und spart Kosten. (op)