Industriedrohnen für Standortdienstleistungen

Evonik Technology & Infrastructure testet Multicopter für Überwachungs- und Inspektionsaufgaben

  • Thomas Langelott (rechts) ist der erfahrenste Multicopter-Pilot bei Evonik und gibt sein Know-how an weitere Kollegen weiter.Thomas Langelott (rechts) ist der erfahrenste Multicopter-Pilot bei Evonik und gibt sein Know-how an weitere Kollegen weiter.
  • Thomas Langelott (rechts) ist der erfahrenste Multicopter-Pilot bei Evonik und gibt sein Know-how an weitere Kollegen weiter.
  • Michael Kracke, Evonik Technology & Infrastructure
  • Neben der visuellen Inspektion von Anlagen, schwer zugänglichen Außenbereichen, Fackeln oder Dächern lassen sich Industriedrohnen auch zur Unterstützung von Abrissarbeiten in luftiger Höhe wie hier am Evonik-Standort Marl einsetzen.

Im vergangenen Jahr hat die Evonik-Gesellschaft Technology & In­frastructure gemeinsam mit dem Multicopter-Hersteller Yuneec Europe ein Pilotprojekt zum Einsatz von Drohnen in der Industrie begonnen. Als Dienstleistungsunternehmen betreibt Technology & Infrastructure 13 Evonik-­Standorte in Deutschland und im belgischen Antwerpen und bietet an weiteren Standorten des Spezialchemiekonzerns weltweit Services an. Am Standort Worms hat ein interdisziplinäres Team untersucht, inwieweit sich Drohnen im Rahmen von Standortdienstleistungen für Inspektions- oder Überwachungsaufgaben einsetzen lassen.

In letzter Zeit häufen sich in Deutschland „UFO-Sichtungen“, doch es handelt sich dabei nicht um „unbekannte“, sondern um „unbemannte Flugobjekte“. Die landläufig als Drohnen bezeichneten Fluggeräte werden sowohl für Freizeit- als auch für kommerzielle Aktivitäten immer beliebter. Mit Kameras ausgestattet können die kleinen und wendigen Überflieger bspw. Luftaufnahmen für Werbe- oder Kartierungszwecke machen.

Ein Team von Evonik Technology & Infrastructure am Standort Worms hat sich im letzten Jahr die Aufgabe gestellt, herauszufinden, inwieweit sich solche als Multicopter bezeichneten Flugmaschinen auch für Kundendienstleistungen nutzen lassen. Erstes Fazit des Pilotprojekts: Unbemannte Fluggeräte haben in vielen Bereichen das Potenzial, die Arbeit zu erleichtern und wichtige Informationen zu liefern.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Das Potenzial ist offensichtlich: Wo schwer zugängliche Außenbereiche wie Rohrbrücken oder Schornsteine bislang nur mit Gerüsten und Hebebühnen oder von Industriekletterern inspiziert werden können, kann ein entsprechend ausgerüsteter Multicopter visuelle Informationen wie Infrarot- oder Vermessungsdaten kosten- und zeitsparender liefern. Wo Versorgungspipelines mit Hubschraubern abgeflogen werden müssen, könnte künftig eine automatisiert fliegende Drohne den Aufwand für Helikopter-Einsätze überflüssig machen. Wo Werksgrenzen zu überwachen sind, könnte eine ferngesteuerte Drohne das Einsatzpersonal aus der Luft unterstützen. Auch bei Feuerwehreinsätzen kann ein unbemanntes Flugobjekt aus sicherer Entfernung hilfreiche Zusatz­informationen zur Lagebeurteilung liefern.

Und Bestandskontrollen in Freiflächen- oder Hochregallagern könnten künftig ebenfalls mit Unterstützung von Drohnen durchgeführt werden.

Fachleute aus dem Digital Development Team von Evonik Technology & Infrastructure und aus den Geschäftsgebieten Standortmanagement und Technischer Service haben über ein knappes Jahr hinweg verschiedene Einsatzfälle untersucht. „Wir haben Anwendungsfälle und Anforderungen aus verschiedenen Fachbereichen gesammelt, um bereits in der Testphase ein möglichst realistisches Einsatzspektrum zu prüfen“, erläutert Projektleiter Michael Kracke, Experte für Brand- & Werkschutz von Technology & Infrastructure in Worms.

Werksübergreifende Standortdienstleistungen

Konkrete Anwendungen sind bspw. die 3D-Vermessung von Gebäuden, das Abfliegen von Rohrbrücken, die Inspektion von Fackeln und Schornsteinen, Wärmebildaufnahmen oder auch die Unterstützung der Werkfeuerwehren. In Ereignisfällen kann die Drohne vorab Luftaufnahmen und -messungen von der Einsatzstelle liefern, anhand derer der Einsatzleiter schon während der Anfahrt Entscheidungen zur Schadenbekämpfung treffen kann. Auch die Innenbefliegung – z. B. von Gebäuden, die rückgebaut werden sollen, aber nicht mehr betreten werden dürfen, oder von Behältern oder Kaminen – wird untersucht.

Natürlich forderten derzeit Standorte die Drohne auch für Foto- oder Videoaufnahmen aus der Luft an, aber der Projektleiter sieht ein verändertes Anwendungsspektrum voraus: „Ich glaube, dass ein großer Bedarf an tatsächlichen Dienstleistungen wie Inspektionsflügen besteht und dass diese ganz stark in den Fokus rücken werden. Wir hoffen auch, die eine oder andere Inspektion im laufenden Betrieb durchführen zu können, um die Anlagen nicht jedes Mal herunterfahren zu müssen und so die Zahl an kostspieligen Produktionsstillständen zu reduzieren.“
„Ziel unserer Evaluierung war es, Know-how aufzubauen, Flugerfahrung zu sammeln und Erkenntnisse über die Zuverlässigkeit der Technologie zu gewinnen“, so Kracke, der erläutert: „Wir haben dieses Projekt in Worms gestartet, weil hier die Voraussetzungen gegeben waren. Aber unsere vorrangige Idee ist, eine standortübergreifende Dienstleistung aufzubauen. Mit der Umsetzung haben wir bereits begonnen.“

Herausforderungen im Praxiseinsatz

Stichwort Flugerfahrung: Nicht jeder, der einen Joystick auf einer Spielekonsole bedienen kann, darf auch einen Multicopter steuern. Insbesondere Industriedrohnen für den professionellen Einsatz, wie der mit sechs Rotorblättern ausgestattete Multicopter, den Evonik verwendet, benötigen erfahrene „Piloten“, die zudem über eine entsprechende Fluglizenz und Zulassungen verfügen müssen. Im Evonik-Werk Worms fand sich ein solcher Experte in dem erfahrenen Modellflieger Thomas Langelott, der sofort für die spannende Aufgabe zu begeistern war.

Inzwischen ist Langelott, der hauptberuflich bei der Werkfeuerwehr des Standorts angestellt ist, Herr über mehrere Multicopter, die er nicht nur steuert und testet, sondern auch wartet und bei Bedarf repariert. Zudem bildet er weitere Kollegen zu Drohnenpiloten aus.
Die größten Herausforderungen, die es zu in der Testphase bewältigen galt, lagen laut Projektleiter Kracke aber nicht beim eigentlichen Fliegen der Drohnen, sondern im „Drumherum“. Denn die seit vergangenem Jahr gültige neue Luftverkehrsordnung (LuftVO) hat die erforderlichen Kenntnisnachweise und Erlaubnispflichten für den Betrieb unbemannter Fluggeräte wie Drohnen verschärft. Zudem, so Kracke, müssen für den Einsatz des Copters auf dem Werksgelände Verfahrensanweisungen geschrieben werden, um den korrekten Betrieb sicherzustellen. „Für die Verfahrensanweisungen mussten wir die ganzen Abläufe aufnehmen und dokumentieren. Das hat uns viel mehr Zeit gekostet als das eigentliche Fliegen“, so Michael Kracke.

Die Erkenntnisse aus dem Wormser Pilotprojekt sollen künftig verstärkt auf andere Standorte ausgeweitet werden und auch gemeinsam mit Kunden vertieft werden, um weitere Praxisanforderungen zu erfassen. „Langfristig“, so Projektleiter Kracke, „wollen wir für unsere Standort-Kunden von Marl im Norden bis Rheinfelden im Süden ein zuverlässiger Partner sein, der ihnen ein Multicopter-Gesamtpaket bietet – also von der Durchführung bis zur Verarbeitung der gelieferten Daten.“ Am Aufbau dieses ganzheitlichen Service arbeitet das Expertenteam von Technology & Infrastructure derzeit unter Hochdruck.

Erfahrungsaustausch und Weiterentwicklung

Entscheidend für den Erfolg ist auch die Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit des Fluggeräts. Je nach Anwendungsgebiet lässt sich der Multicopter schnell und einfach mit Spezialkameras ausstatten. „Die variablen Einsatzmöglichkeiten, die leichte Handhabung und der für die Industrie sehr wichtige störungsarme Präzisionskompass sind die Gründe, warum wir uns im Rahmen unseres Pilotprojekts für Yuneec als Partner entschieden haben“, so Kracke. Ein weiterer wichtiger Punkt ist das Thema Sicherheit. Das 6-Rotoren-System ermöglicht auch bei Wind und Turbulenzen einen präzisen Flug und stellt sicher, dass der Multicopter selbst dann noch sicher weiterfliegt, wenn einer der Rotoren ausfallen sollte. „Der Hexa­copter hat uns in den bisherigen Testflügen mit einem stabilen und präzisen Flug überzeugt“, bestätigt auch der Projektmanager die bisher gemachten Erfahrungen.

Kein Industrieeinsatzfall ist wie der andere, erst recht nicht in der Chemie. Es gilt, Erfahrungen zu sammeln, Standards zu definieren und nicht zuletzt auch die Fluggeräte für bestimmte Aufgaben weiter zu entwickeln. So freut sich der Multicopter-Hersteller Yuneec, dass nun auch Evonik zum Kreis der Nutzer des H520 für den kommerziellen Gebrauch gehört. „Ob Inspektionsarbeiten, Sicherheits-, Bau- und Vermessungsanwendungen, unser weltweites Team von Ingenieuren und Produktmanagern führt fortlaufend umfangreiche Feldversuche durch, um die Hard- und Software des H520 kontinuierlich zu verbessern, sodass wir jetzt schon eine kommerzielle Best-in-class-Drohne präsentieren können. Mit Evonik haben wir einen weiteren starken Industriepartner gewonnen, der die Einsatzpotenziale unserer fliegenden Helfer zuverlässig erprobt“, sagt Gernot Steenblock, Commercial Business Manager bei Yuneec Europe.

Zukunftspläne

Zusammen mit Yuneec, der Deutschen Flugsicherung (DFS), der Deutschen Telekom und der Firma R. Eisenschmidt arbeitet Evonik weiter an dem Projekt. Derzeit wird die Drohne auf Sicht geflogen, doch der nächste Schritt ist, sie mit vorprogrammierten Missionen fliegen zu lassen. Projektleiter Kracke erklärt bei der exklusiv für CHEManager organisierten „Flugschau“ vor Ort: „Für die Zukunft wird die Herausforderung sein, vom Auf-Sicht-fliegen zu einem Fliegen ohne Sichtverbindung zum Copter zu kommen, also Flüge komplett zu automatisieren.“

Primäres Ziel für ihn sei zunächst, den Copter so einzusetzen, dass er möglichst selbständig fliegt. Und für die Zukunft strebt er an, dass vielleicht einmal ein Leitstellen-Disponent gleichzeitig mehrere automatisiert fliegende Copter an verschiedenen Standorten in Deutschland überwachen wird. „Ein bisschen Vision“, so Kracke, „aber technisch wird das in den nächsten Jahren möglich sein.“

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