Erfolgreicher Drohneneinsatz bei den Axpo-Wasserkraftwerken

Ziel des Projekts

Als Privatperson fällt uns schnell ein, wie wir eine Drohne nutzen würden: atemberaubende Fotos und Videoaufnahmen und nicht zu vergessen der Spass am Fliegen. Doch wenn es um die Nutzung von Drohnen bei der Arbeit geht, stehen andere Aspekte im Vordergrund. Daher haben wir das Drohnenprojekt eingeführt, bei dem unsere Mitarbeitenden der Wasserkraftwerke die Drohnen selbst «einfliegen» und herausfinden, wie sie die Drohnen unterstützend einsetzen können.

Neben der Frage, ob Drohnen bei den Wasserkraftwerken helfen können, standen noch weitere Fragen im Raum:

1. Welche Drohnen sind geeignet?
2. Welche Vorschriften sind zu beachten?
3. Welche Schulungen sind erforderlich?

1. Um die Frage nach geeigneten Drohnen zu klären, haben wir 13 Drohnen (sieben unterschiedliche Modelle) von drei verschiedenen Herstellern für das Projekt getestet. Diese wurden zwischen sechs verschiedenen Kraftwerken, welche am Projekt teilnahmen, rotiert. Das Ziel war, möglichst praxisnah viele Erfahrungen zu sammeln, wie beispielsweise die Handhabung der Drohnen (Flugeigenschaften, Transport, Applikationen, etc.), und die Einsatzmöglichkeiten zu ermitteln (Witterung, Temperatur, Hindernisse erkennen, usw.). Dabei wurden die Drohnen zusätzlich bezüglich der Zuverlässigkeit, Qualität, Wartung und Programmierbarkeit (d. h. die Möglichkeit für autonomes Fliegen) verglichen. Um herauszufinden, ob die Drohnen geeignet sind, haben wir zudem das Augenmerk auf die Leistung (Flugzeit und -distanz) und das Gewicht (in Hinblick auf den Transport und die Zertifizierung/Pilotenlizenz) gelegt.

2. & 3. Wenn es um die Vorschriften und Schulungen geht, mussten die Mitarbeitenden vor dem Drohneneinsatz den A1/A3 Kompetenznachweis («kleiner» EU-Drohnenführerausweis) ablegen und eine theoretische sowie eine praktische Schulung absolvieren. Dabei wurden neben der Flugsicherheit und der Navigation (Starten, Landen, Anfliegen) viele weitere Themen behandelt, wie:

• Luftraumbeschränkungen, Gebietseinschränkungen
• Umgang mit Drohne und Akku
• Privatsphäre, Datenschutz und Luftsicherheit
• Wettereinflüsse, Sichtbarkeit der Drohne
• Gründe für Drohnenabstürze, Verhalten bei Unfällen
• Einrichtung, Bedienung, Updates und Kalibrierung der Drohne
• Befehle der Steuerungs-App und Fernsteuerung
• Checkliste Vorflug-Kontrolle, Einstellungen der Drohne (Rückkehrfunktion RTH, max. Flughöhe, max. Distanz, …)
• Richtiger Umgang mit Sicherheitsabständen zu Objekten und anderen Flugkörpern

Start des Drohnenprojekts

Neben den Drohnen und der passenden Ausbildung haben wir unseren 17 Mitarbeitenden auf den Hydro-Werken folgende drei Fragen mit auf den Weg gegeben:

• Stellt euch vor, ihr habt ein fliegendes Fernglas. Wie würdet ihr es anwenden?
• Bei welcher «visuellen Tätigkeit» im Feld hättet ihr euch gewünscht, eine andere Perspektive einnehmen zu können?
• Erinnert euch an die letzten zwei, drei unerwarteten Probleme zurück: Was ist geschehen und wie hätten euch Drohnen als Hilfsmittel im digitalen Werkzeugkoffer gedient?

Für das Projekt waren diese Drohnen und Modelle von folgenden Herstellern im Einsatz:

• DJI: Mini 2, Mini 3 Pro, Air2S, Mavic 3
• HUBSAN: Zino Mini Pro
• Autel: EVO Nano +, EVO Lite +

Erkenntnisse aus dem Feldversuch

Nach gut 10 Monaten Praxiseinsatz konnten wir erfreulicherweise feststellen, dass die Mitarbeitenden keinerlei Berührungsängste mit den Drohnen hatten. Die Mitarbeitenden haben im Rahmen des Projekts sehr gute Einsatzmöglichkeiten erkannt und umgesetzt.

Hier einige Beispiele:

Folgend das Video von der Inspektion einer Wasserfassung des Wasserkaftwerks Vorderrhein:

Neben diesen Einsätzen sind wir auch auf potenzielle Einsatzszenarien gestossen, die sich ohne Spezialbewilligungen derzeit nicht umsetzen lassen (z. B. Fliegen ausserhalb der Sichtweite BVLOS). Dies sind für uns wichtige Erkenntnisse für bereits laufende Abklärungen einer möglichen Zertifizierung beim Bundesamt für Zivilluftfahrt (BAZL).

Drohnenmodelle und Hersteller

Darüber hinaus haben wir im Projekt auch die technische Eignung der Drohnen untersucht.

Wichtig für die Mitarbeitenden ist, dass die Drohne handlich und einfach zu fliegen ist sowie zwingend über eine Hinderniserkennung verfügt.

Von den drei verwendeten Herstellern hat sich der Marktführer Dji als am geeignetsten herausgestellt. Alle verwendeten Drohnenmodelle von Dji sind nach den für die Mitarbeitenden der Wasserkraftwerke wichtigsten Kriterien ganz vorne platziert. Durch die sehr weite Verbreitung der Dji Drohnen gibt es entsprechend auch mehr Anbieter für Zubehör und unterstützende Software.

Insbesondere die erst kürzlich neu eingeführte Dji Mavic 3 Enterprise Serie scheint einen Grossteil unserer Kriterien abdecken zu können.

Unser Fazit:

Drohnen können als «fliegendes Auge» ein sinnvolles digitales Hilfsmittel im Werkzeugkasten der Kraftwerksmitarbeitenden werden. So lässt sich mithilfe der Drohnen unter anderem…

• die Arbeitssicherheit verbessern. Mithilfe der Drohnen können spezifische Sichtkontrollen aus der Luft gefahrlos selbst durchgeführt werden (z. B. Lawinensituation, Murgänge, Kontrollen von Masten und Gebäudedächern).
• im Ereignisfall wichtige Zeit einsparen. Im Ereignisfall kann ad hoc gefahrlos und innerhalb von kürzester Zeit über entsprechende Bilder und Videos eine erste Lageanalyse durchgeführt werden, bevor Experten zugezogen werden.
• mühsame Wegstrecken zu Standorten ersparen. Aus der Ferne kann bereits beurteilt werden, ob eine Kontrolle (z. B. Wasserfassung) notwendig ist. Dies erleichtert die Arbeit und spart Zeit.
• Folgekosten durch nicht erkannte Schäden vermeiden. Mit der Drohne vereinfacht sich die Zugänglichkeit zum Objekt von Interesse: Wenn kein oder nur schwerer Zugang besteht, wird es in der Regel nicht oder nur sehr selten gemacht.

Die Kombination aus Mobiltelefon und Fernbedienung hat sich als zu umständlich erwiesen, weswegen für die endgültige Einführung eine Fernbedienung mit integriertem Display vorgesehen ist.

Wie geht es weiter?

Aufgrund der durchweg positiven Ergebnisse des Praxiseinsatzes und der hohen Akzeptanz bei den Mitarbeitenden in den Kraftwerken haben wir uns für eine Umsetzung und den flächendeckenden Einsatz von Drohnen in all unseren Hydro-Kraftwerken entschieden. Das ist ein grosser Erfolg für das Team von Axpo Hydro Digital und die am Praxistest beteiligten Kraftwerks-Mitarbeitenden. Jetzt geht es mit grossem Engagement an die Einführung der Drohnen.

Die eigentliche Arbeit steht uns aber noch bevor. Denn beim Einsatz von Drohnen sind diverse gesetzliche Anforderungen, u.a. des Bundesamtes für Zivilluftfahrt (BAZL), zu beachten; zudem werden seit 1. Januar 2023 die neuen EU-Vorschriften auch in der Schweiz umgesetzt.

Bei Fragen zum Drohnenprojekt bzw. zur Umsetzung steht Ihnen Herr Klaus Liedtke gerne zur Verfügung.