DLR: Erste Tests zum sicheren Anflug von Transportdrohnen zu Offshore-Windparks
Drohnen sollen Lasten und Techniker zu Offshore-Windkraftanlagen transportieren. Um sie sicher anfliegen zu können, müssen sie mit den Anlagen kommunizieren.
Der unbemannte Kleinhubschrauber superARTIS nähert sich gefahrlos einem Windrad.
(Bild: DLR (CC BY-NC-ND 3.0))
Das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) hat gemeinsam mit dem Energieversorger EnBW eine Drohne getestet, um Material zu Offshore-Windparks zu bringen. Das teilte das DLR am Donnerstag mit. Perspektivisch ist vorgesehen, dass Drohnen auch Wartungsteams zu den Windparks transportieren.
Das DLR ging der Frage nach, ob Drohnen dazu geeignet sind, Material und Wartungsteams zu Offshore-Windkraftanlagen zu bringen. Doch das Anfliegen der Windkraftanlagen durch Drohnen ist komplizierter als gedacht, denn die Nachlaufturbulenzen der Windturbinen können den Anflug der Drohnen beeinträchtigen. Die Drohne muss dann sehr viel Energie aufwenden, um die durch die Luftverwirbelungen verursachten Turbulenzen auszugleichen.
Um dies zu verhindern, müssen Windkraftanlage und Drohne miteinander kommunizieren können, so die Idee des DLR. Die Windturbine sendet dabei entsprechende Zustandsdaten an die Drohne, die dadurch den bestmöglichen Weg durch den Windpark nehmen kann. Dazu kann es auch nötig sein, dass Windkrafträder angehalten werden, um den Flug der Drohne nicht negativ zu beeinflussen. Zugleich soll aber die Energiegewinnung nicht oder nur marginal beeinträchtigt werden.
Test mit superARTIS
Das DLR hat dies in einem Test Anfang Oktober ausprobiert. Es ließ den unbemannten Kleinhubschrauber superARTIS im Windpark der EnBW im niedersächsischen Schwienau aufsteigen und Windturbinen anfliegen. Die Drohne war dazu mit einer Traglast ausgestattet, um den Versuch möglichst realistisch zu gestalten.
Der kleine Helikopter berechnete die Flugroute anhand von Informationen zum Betriebsstatus der einzelnen Windräder, zum Wetter und den Nachlaufturbulenzen der Windkraftanlagen. Über eine Schnittstelle zur Kommunikation meldete die Drohne ihre Ankunft an der Anlage an. Eine simulierte Leitwarte stoppte das Windrad und gab den Anflug danach frei, sodass sich superARTIS der Windturbine ohne Gefahr nähern konnte. Das Windrad wurde danach wieder aktiviert. Bei Verweigerung der Anflugfreigabe hätte die Drohne so lange Warteschleifen gezogen, bis sie die Freigabe erhalten hätte.
Das Experiment wurde zunächst in einem Windpark an Land durchgeführt. Laut DLR soll dies einfacher und sicherer sein als in einer Offshore-Anlage auf hoher See. Das System sei jedoch für den Einsatz in Offshore-Anlagen konzipiert, sodass sich die Versuchsergebnisse direkt übertragen lassen. In Simulationen soll dies dann noch mit Offshore-Anlagen verifiziert werden.
Wettstreit verschiedener Techniken
Die Forschungsergebnisse wollen die DLR-Wissenschaftler an externe Drohnenhersteller und -dienstleister weitergegeben. Ausgewählt wurden dafür die Unternehmen Anavia, Flowcopter, Flying Basket, HyFly, NEXaero, Unmanned Helicopters sowie Volocopter. Sie sollen die Implementierung angepasster Systeme in ihre Drohnen im Juni 2024 an zwei Tagen in einer Challenge in Cochstedt vorstellen. Die Drohnen müssen dabei unter anderem außerhalb der Sicht fliegen sowie Lasten automatisch aufnehmen und absetzen können. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMW) gefördert.
(olb)