Projektüberblick
Im Auftrag der Stadtwerke Soest haben wir in einem bebauten Wohngebiet rund 12 Kilometer Fernwärmetrasse thermografisch erfasst. Die Befliegung erfolgte innerhalb einer Nacht mit einer RTK gestützten Wärmebilddrohne. Ziel des Einsatzes war es, mögliche Wärmeverluste entlang der Trasse sichtbar zu machen und erkannte Auffälligkeiten eindeutig zu verorten.
Ausführlicher Bericht
Ausgangslage: Fernwärmetrasse in Soest
Fernwärmeleitungen liegen meist unter Straßen, Gehwegen und Grünflächen. Auffällige Wärmeverluste und mögliche Leckagen lassen sich vom Boden aus oft nur punktuell und mit hohem Aufwand prüfen. Der Auftraggeber wollte deshalb den kompletten Leitungsverlauf in einem Zug dokumentieren, im Rahmen der turnusmäßigen Zustandskontrolle.
Ein wesentlicher Vorteil der Drohnenbefliegung besteht in der durchgängigen, georeferenzierten Erfassung des gesamten Trassenverlaufs. Statt nur einzelne Verdachtsstellen vor Ort zu prüfen, steht im Anschluss eine zusammenhängende Datengrundlage zur Verfügung, die eine deutlich effizientere Bewertung möglicher Auffälligkeiten ermöglicht als rein punktuelle Inspektionen.
Rahmenbedingungen für die Thermografie
Thermografie aus der Luft liefert nur dann verlässliche Ergebnisse, wenn ein ausreichender Temperaturkontrast zwischen der Fernwärmeleitung und ihrer Umgebung besteht. Tagsüber können Sonneneinstrahlung und aufgeheizte Oberflächen das Temperaturbild verfälschen. Die Befliegung wurde daher in die Nacht gelegt, bei niedrigen Außentemperaturen und stabilen Wetterverhältnissen.
Ebenso wichtig sind trockene Bodenverhältnisse. Feuchtigkeit kann die Oberflächentemperatur durch Verdunstung beeinflussen und dadurch Temperaturunterschiede abschwächen, die für eine aussagekräftige thermografische Auswertung entscheidend sind.
Auch die gewählte Flughöhe von rund 50 Metern war ein wichtiger Faktor der Einsatzplanung. Sie bot ausreichend Sicherheitsabstand zu Gebäuden, Bäumen, Antennen und weiteren Hindernissen im bebauten Umfeld. Gleichzeitig vergrößert sich mit zunehmender Flughöhe die pro Aufnahme erfasste Fläche, ohne dass die für die Auswertung erforderliche Detailerkennbarkeit verloren geht. Die Flughöhe stellte damit einen sinnvollen Ausgleich zwischen Betriebssicherheit, Flächenabdeckung und thermografisch nutzbarer Bildqualität dar.
Planung der Drohnenbefliegung
Der Vorbereitung kam im Projekt eine zentrale Rolle zu. Grundlage war der vollständige Trassenverlauf, der in mehrere Flugabschnitte unterteilt wurde. Für jeden Abschnitt wurden Start und Landepunkte festgelegt sowie Ausweichflächen definiert, falls ein vorgesehener Punkt vor Ort nicht nutzbar sein sollte.
Ebenso wichtig war die Abstimmung des geeigneten Wetterfensters. Temperatur, Wind, Bodenfeuchte und der passende Zeitpunkt in der Nacht mussten zusammenpassen. Das erforderte ausreichenden Vorlauf, um den Einsatz verlässlich planen und unter geeigneten Bedingungen durchführen zu können.
Ein wesentlicher Bestandteil der Einsatzvorbereitung war zudem die vollständige Begehung der Strecke vor der eigentlichen Drohnenbefliegung. Dabei wurden die Zugänglichkeit, die Sichtverhältnisse, Hindernisse im Bereich der Start und Landepunkte sowie mögliche Störquellen geprüft, die im Kartenmaterial nicht erkennbar waren. Erst auf dieser Grundlage stand der Flugplan in der Form fest, in der er in der Nacht umgesetzt wurde.
Nachtflug mit der DJI Matrice 4T
Zum Einsatz kam die DJI Matrice 4T, eine Industriedrohne, die Wärmebild und RGB Aufnahmen parallel aufzeichnet. Dadurch liegen thermische und visuelle Bilddaten für denselben Aufnahmebereich unmittelbar nebeneinander vor. Auffälligkeiten im Wärmebild können so direkt mit dem entsprechenden Luftbild abgeglichen und im Trassenverlauf besser eingeordnet werden.
Da die lange Strecke nicht in einem einzigen Flug erfasst werden konnte, waren mehrere Zwischenlandungen zum Akkuwechsel erforderlich. Die Flugabschnitte wurden jedoch so aufeinander abgestimmt, dass der gesamte Verlauf lückenlos dokumentiert wurde.
RTK-Georeferenzierung der Wärmebilder
Durch die RTK gestützte Verortung verfügt jede Aufnahme über eine hochgenaue räumliche Referenz. Thermische Auffälligkeiten lassen sich dadurch präzise im Trassenverlauf lokalisieren und mit den tatsächlichen Gegebenheiten vor Ort abgleichen. Gerade bei erdverlegten Leitungen ist diese Genauigkeit wichtig, weil bereits geringe Abweichungen die nachfolgende Prüfung unnötig erschweren können.
Ergebnis für die Stadtwerke Soest
Der Auftraggeber erhielt eine vollständige, georeferenzierte Dokumentation der Fernwärmetrasse. Bestandteil der Übergabe waren die Wärmebildaufnahmen, ein aus diesen Daten erstelltes Orthofoto sowie eine kartierte Bilddarstellung zur übersichtlichen Einordnung des gesamten Trassenverlaufs. Die fachliche Bewertung der festgestellten Auffälligkeiten erfolgte intern durch den Auftraggeber.
Die Rückmeldung zum Projekt fiel sehr positiv aus. Die gelieferten Daten bildeten eine belastbare Grundlage für das weitere Vorgehen und wurden als hilfreiche Basis für die interne Auswertung und Einordnung der Strecke genutzt.
Der praktische Nutzen der Befliegung liegt in der durchgängigen, georeferenzierten Erfassung des Trassenverlaufs. Auffällige Bereiche lassen sich räumlich einordnen und mit dem übrigen Verlauf in Zusammenhang bringen. Da zudem die wesentlichen Rahmenbedingungen des Einsatzes dokumentiert wurden, kann eine vergleichbare thermografische Befliegung bei Bedarf unter ähnlichen Voraussetzungen erneut durchgeführt werden. Dadurch werden Veränderungen im Zeitverlauf nachvollziehbar und besser vergleichbar.
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