Projektübersicht

Ein Chemieindustriepark mit 32 Chemieunternehmen stand lange vor der Herausforderung, versteckte Schadstoffeinleitungen zu identifizieren.

Herkömmliche Umweltinspektionen basierten maßgeblich auf Einzelbesuchen von Mitarbeitern in den Fabriken und der Durchführung von Vor-Ort-Kontrollen. Dieser Ansatz war zeitaufwändig und erschwerte die kontinuierliche Überwachung großer und komplexer Industriegebiete.

Bei herkömmlichen Inspektionen wurden im Durchschnitt nur 2–3 versteckte Verschmutzungsquellen pro Jahr identifiziert.

Feste Messstationen ermöglichten eine kontinuierliche Überwachung an festgelegten Standorten, jedoch war ihre Abdeckung begrenzt und es konnten tote Winkel zwischen den Messpunkten entstehen.

Zur Verbesserung der Erkennung von Verschmutzungsquellen und der Umweltüberwachung führte die örtliche Umweltbehörde im Jahr 2024 ein System zur Überwachung der Verschmutzung durch senkrecht startende und landende Starrflügeldrohnen ein.

Das System etablierte ein neues Durchsetzungsmodell der „Luft-Boden-Koordination“ , das die Überwachung aus der Luft mit Drohnen und bodengestützten Umweltinspektionen kombiniert.

Drohnen ermöglichen eine umfassendere Luftbildaufnahme des Industrieparks und helfen den Umweltbehörden, potenzielle Emissionsanomalien und verdächtige Bereiche zu identifizieren, bevor Bodenteams gezielte Inspektionen durchführen.

Die Herausforderung

Große Anzahl von Chemieunternehmen

Der Industriepark beherbergt 32 Chemieunternehmen , was ein komplexes Umfeld für die Umweltüberwachung schafft. Die Inspektion jedes einzelnen Unternehmens erfordert einen erheblichen Personal- und Zeitaufwand.

Versteckte Schadstoffeinleitungen

Manche Schadstoffemissionen sind bei herkömmlichen Inspektionen nicht sofort erkennbar. Dies erschwert die Identifizierung versteckter Verschmutzungsquellen allein durch routinemäßige Bodenpatrouillen erheblich.

Begrenzte Inspektionseffizienz

Herkömmliche Inspektionsteams müssen einzelne Fabriken aufsuchen und Vor-Ort-Untersuchungen durchführen. Die relativ niedrige Aufdeckungsrate von 2–3 versteckten Verschmutzungsquellen pro Jahr verdeutlicht die Schwierigkeit, verborgene Umweltverstöße mit herkömmlichen Inspektionsmethoden zu identifizieren.

Feste Überwachungs-Totwinkel

Feste Messstationen liefern zwar kontinuierlich Daten von festgelegten Standorten, können aber nicht unbedingt jeden Bereich eines großen Industrieparks abdecken. Potenzielle Verschmutzungsquellen außerhalb der Messpunkte bleiben daher möglicherweise unentdeckt.

Notwendigkeit einer gezielteren Strafverfolgung

Die Umweltbehörden benötigen eine Möglichkeit, potenzielle Problembereiche schnell zu identifizieren und dann die Ressourcen für die Bodeninspektion gezielt auf Orte zu lenken, die weiterer Untersuchungen bedürfen.

Die Drohnen-Lösung zur Überwachung der Umweltverschmutzung

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, führte die örtliche Umweltbehörde im Jahr 2024 ein Überwachungssystem für Verschmutzungsquellen mit VTOL-Drohnen mit festen Tragflächen ein.

Das System etablierte ein luft- und bodengestütztes, koordiniertes Umweltüberwachungsmodell.

Anstatt sich ausschließlich auf feste Überwachungsstationen zu verlassen oder umfangreiche manuelle Inspektionen durchzuführen, kombiniert der Arbeitsablauf Folgendes:

Luftüberwachung mit Drohnen
↓
Identifizierung potenzieller Verschmutzungsquellen
↓
Gezielte Bodeninspektion
↓
Vor-Ort-Verifizierung
↓
Umweltdurchsetzung

Drohnen ermöglichen die Luftüberwachung des Industrieparks, während Bodenteams detaillierte Inspektionen potenziell auffälliger Bereiche durchführen. Dies führt zu einem gezielteren und flexibleren Ansatz bei der Umweltüberwachung.

Wie das Luft-Boden-Koordinationsmodell funktioniert

1. Luftüberwachungsmissionen planen

Die Flugrouten der Drohnen werden entsprechend der Anordnung des Industrieparks, der Verteilung der Unternehmen, den Anforderungen an die Umweltüberwachung und den Bereichen, die besondere Aufmerksamkeit erfordern, geplant.

2. Durchführung von Luftüberwachung

Die VTOL-Drohne mit festen Tragflächen führt Luftpatrouillen über dem Industriepark durch. Die Perspektive aus der Luft ermöglicht es den Überwachungsteams, Bereiche zu beobachten, die durch Bodenpatrouillen allein nur schwer effizient zu erfassen wären.

3. Mögliche Anomalien identifizieren

Die Daten der Drohnenüberwachung werden analysiert, um potenzielle Auffälligkeiten oder vermutete Verschmutzungsquellen zu identifizieren. Dies hilft den Umweltbehörden, die Bereiche einzugrenzen, die weiterer Untersuchungen bedürfen.

4. Direkte Bodeninspektion

Sobald ein potenzielles Problemgebiet identifiziert ist, können die Mitarbeiter der Umweltbehörde gezielte Vor-Ort-Inspektionen durchführen. Anstatt jeden Standort gleich intensiv zu überprüfen, können die Einsatzkräfte auf Bereiche mit höherer Priorität konzentriert werden.

5. Verschmutzungsquellen überprüfen

Die Einsatzteams vor Ort untersuchen den identifizierten Ort und prüfen, ob tatsächlich ein Umweltverstoß oder eine Verschmutzungsquelle vorliegt.

6. Unterstützung der Umweltbehörden

Die Kombination aus Luftüberwachung und Bodenprüfung liefert den Umweltbehörden zusätzliche Informationen für Durchsetzungsentscheidungen und das anschließende Umweltmanagement.

Schlüsseltechnologien

VTOL-Festflügeldrohne

Die senkrecht start- und landefähige Starrflüglerplattform kann ohne konventionelle Start- und Landebahnen operieren und bietet gleichzeitig die für die Überwachung größerer Gebiete erforderlichen Flugfähigkeiten.

Überwachung von Luftverschmutzungsquellen

Die Überwachung mittels Drohnen bietet eine Perspektive aus der Luft, die feste Überwachungsstationen und herkömmliche Bodeninspektionen ergänzen kann.

Luft-Boden-Koordination

Luftüberwachung und Bodeninspektion arbeiten zusammen und sind keine getrennten Prozesse. Die Drohne identifiziert potenzielle Problembereiche, während das Personal am Boden eine detaillierte Überprüfung durchführt.

Gezielte Umweltinspektion

Potenzielle Problembereiche, die durch die Luftbildüberwachung identifiziert wurden, können für weitere Untersuchungen priorisiert werden.

Dies trägt zu einer besseren Nutzung der Ressourcen für die Durchsetzung von Umweltauflagen bei.

Projektergebnisse

Umfassendere Umweltüberwachung

Die luftgestützte Überwachung mittels Drohnen bietet den Umweltbehörden eine zusätzliche Überwachungsmethode, die über feste Stationen und manuelle Inspektionen einzelner Fabriken hinausgeht.

Verbesserte Erkennung potenzieller versteckter Verschmutzungen

Die Vogelperspektive hilft Umweltteams dabei, Bereiche zu identifizieren, die möglicherweise weiterer Untersuchungen bedürfen, insbesondere dort, wo die herkömmliche Überwachung nur begrenzt möglich ist.

Gezieltere Bodeninspektionen

Anstatt sich ausschließlich auf großflächige manuelle Patrouillen zu verlassen, können sich die Inspektionsteams am Boden auf die durch Luftüberwachung identifizierten Standorte konzentrieren.

Reduzierte Überwachungs-Blindstellen

Drohnenpatrouillen ergänzen feste Überwachungsstationen, indem sie eine flexible Luftüberwachung von Gebieten ermöglichen, die möglicherweise nicht direkt von stationären Überwachungsgeräten abgedeckt werden.

Effizienterer Vollstreckungsablauf

Das Luft-Boden-Koordinierungsmodell verbindet die Identifizierung potenzieller Probleme mit gezielten Vor-Ort-Überprüfungen und schafft so einen strukturierteren Prozess zur Durchsetzung von Umweltauflagen.