Einsatz zur Kontrolle von Stromleitungen und -netze

Uni Kassel entwickelt Flugroboter: Kopter  soll selbstständig fliegen

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Multitalent: Albert Claudi präsentiert den Multikopter. Der Flugroboter, der an der Universität Kassel entwickelt wurde, soll in einigen Jahren autonom fliegen können und eigenständig Stromleitungen auf Schäden überprüfen.

Kassel. Was Logistikunternehmen wie Amazon und Deutsche Post mit ihrer Idee von der Post-Drohne noch als Werbe-Gag vermarkten, nimmt an der Universität Kassel bereits konkrete Formen an.

In den vergangenen drei Jahren hat ein Forschungsteam um Prof. Albert Claudi einen Flugroboter entwickelt, der künftig Hochspannungsleitungen überwachen soll - und das am Ende eigenständig, ohne Fernsteuerung.

Claudi leitet das Fachgebiet Elektrische Anlagen und Hochspannungstechnik. Der sogenannte Uni- oder Multikopter ist etwa einen Meter groß, hat zwischen vier und acht Motoren, Kameras, spezielle Sensoren und ein Navigationssystem. Nach dem jetzigen Stand kann der Kopter laut Claudi vorgegebene Geo-Koordinaten anfliegen und dort kleinere Aufträge erledigen, etwa ein Foto aus einer vorgebenen Flughöhe machen. Gestartet und gelandet wird manuell.

Derzeit starten die ersten Versuche, Stromleitungen mit dem Multikopter manuell abzufliegen. „Wir müssen zunächst einmal testen, wie nah wir an die Leitungen heranfliegen können, ohne dass beispielsweise die Elektronik des Kopters gestört wird“, sagt Claudi. Bisher werden Stromleitungen und Strommaste vom Boden aus mit einem Fernglas auf Schäden kontrolliert. Oder der Zustand der Leitungen wird per Hubschrauber mit einer Filmkamera dokumentiert. Das kann schnell 6000 bis 8000 Euro pro Flugstunde kosten. Claudi: „Der Multikopter kostet zwei bis drei Cent pro Kilometer, fliegt umweltfreundlich und leise.“

Neben dem optischen Aufspüren von Schäden per Filmkamera soll der Kopter auch mit Sensoren für Messungen mit Infrarot, Ultraschall und von elektromagnetischen Feldern ausgestattet werden, um auch für das Auge unsichtbare Schäden aufzuspüren.

Zur Zeit müssen die Bilder der Kamera im Nachhinein von Experten ausgewertet werden. Ziel der Wissenschaftler ist es, das Fluggerät so programmieren, dass es mittels einer speziellen Bildverarbeitung eigenständig Schäden erkennt und auch nur diese Informationen an den Nutzer weitergibt. Auf dem Weg zu einem komplett eigenständig fliegenden Multikopter muss dieser noch das automatische Starten und Landen lernen. Das soll im kommenden Jahr umgesetzt werden. Außerdem muss er Hindernissen selbstständig ausweichen oder alternative Landeplätze finden können. Bis der Kopter selbstständig frei fliegen kann, dauert es Claudi zufolge noch ein bis zwei Jahre. Ein kommerzieller Einsatz könnte in vier bis fünf Jahren erfolgen. Allerdings müssten bis dahin noch die gesetzlichen Voraussetzungen für das autonome Fliegen geschaffen werden.

Hintergrund: Gesetz verbietet noch autonomes Fliegen

Kopter dürfen laut Prof. Albert Claudi von der Universität Kassel per Gesetz nur fliegen, wenn Menschen sie mit einer Fernbedienung steuern oder jederzeit in Sichtweite das Modell übernehmen können. So sollen Unfälle vermieden werden. Der Kasseler Kopter soll lernen, unter anderem Gefahren selbst zu erkennen. Pauli hofft, dass dann die Gesetze gelockert werden.

Außerdem muss die technische Ausstattung noch an das geringer Gewicht der Kopter (zwei Kilogramm) angepasst werden. Und der Stromverbrauch darf nicht zu hoch werden. Hat das Kasseler Forschungsprojekt Erfolg, könnte das auch die Vision von Lieferrobotern realistischer machen. Dass Kopter Haushalte beliefern, hält Claudi zum heutigen Zeitpunkt für viel zu gefährlich. In fünf bis sechs Jahren könnten allerdings die ersten technischen Voraussetzungen dafür geschaffen sein.

Zum Fach

Das Fachgebiet Elektrische Anlagen und Hochspannungstechnik gehört zum Fachbereich Elektrotechnik/Informatik und beschäftigt rund 25 Mitarbeiter. Das Fachgebiet beschäftigt sich vor allem mit der Überwachung und Dokumentation von Anlagen und elektrischen Netzen sowie mit der Erforschung neuer Werkstoffe und Isolierungsstoffe. Am Fachbereich Elektrotechnik/Informatik sind derzeit 1930 Studenten eingeschrieben.

Von Mirko Konrad

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