Projektübersicht

Ein Stromnetzinfrastrukturprojekt auf dem Gansu-Plateau stand aufgrund des komplexen gebirgigen Geländes vor erheblichen Herausforderungen beim Bau und Transport.

Bei herkömmlichen Bauverfahren müssen Materialien, Ausrüstung und Personal oft durch schwieriges Gelände transportiert werden, was den Transport zu abgelegenen Turmstandorten zeitaufwändig macht und unter Umständen den Bau zusätzlicher Straßen erforderlich macht.

Um die Baueffizienz zu steigern und gleichzeitig die Umweltbelastung zu minimieren, wurde im Rahmen des Projekts ein drohnenbasiertes Lufttransport- und Inspektionssystem eingeführt.

Drohnen wurden eingesetzt, um Materialien über unwegsames Gelände zu transportieren, kontinuierlich Nachschub zu liefern und Führungsseile für den Bau von Stromleitungen präzise auszulegen.

Gleichzeitig führten mit hochauflösenden Bildgebungssystemen ausgestattete Drohnen Inspektionen aus der Luft durch und identifizierten potenzielle Fehler in Echtzeit.

Das Projekt etablierte ein neues Baumodell:

Montage am Fuße des Berges → Luftlieferung → Bauarbeiten auf dem Berg

Dieser integrierte Ansatz unterstützte die Betriebsabläufe im gesamten Prozess der Stromübertragung, -umwandlung und -verteilung und trug gleichzeitig dazu bei, ein umweltschonendes Baumodell zu realisieren, das sich durch den Verzicht auf Straßenbau und die Zerstörung von Vegetation auszeichnet.

Das Projekt erreichte eine etwa 4-fach höhere Transporteffizienz bei der Materiallieferung über einen einzigen Turm und eine 5-fach höhere Effizienz bei der Fehlererkennung.

Die Herausforderung

Komplexes Plateau-Gelände

Das Projekt befand sich auf dem Gansu-Plateau, wo gebirgiges Gelände und schwierige Bodenverhältnisse den Bau des Stromnetzes erschwerten. Insbesondere der Transport von Material und Ausrüstung zu den abgelegenen Standorten der Strommasten gestaltete sich schwierig.

Schwieriger Materialtransport

Der Bau von Stromübertragungstürmen erfordert den Transport großer Materialmengen zu den einzelnen Baustellen. Herkömmliche Landtransporte sind oft langsam und stark von bestehenden Straßen und Geländebeschaffenheiten abhängig.

Beschränkter Zugang zu abgelegenen Mobilfunkstandorten

Manche Baustellen sind mit herkömmlichen Fahrzeugen schwer zu erreichen. Der Bau von temporären Zufahrtsstraßen kann sowohl die Projektkosten als auch die Umweltbelastung erhöhen.

Ausbringung des Führungsseils

Der Bau von Stromleitungen erfordert das Auslegen von Führungsseilen in unwegsamem Gelände. Die herkömmliche manuelle Auslegung kann einen erheblichen Personal- und Zeitaufwand erfordern.

Notwendigkeit einer Bauinspektion

Die Bauteams müssen während des Projekts auch potenzielle Mängel und Probleme erkennen. Inspektionen vor Ort können zeitaufwändig sein, wenn die Baustellenbereiche geografisch weitläufig sind.

Umweltschutzanforderungen

Das Projekt erforderte Baumethoden, die die Beeinträchtigung der Hochebenenlandschaft minimierten. Die Vermeidung unnötiger Straßenbauarbeiten und von Vegetationsschäden war daher ein wichtiges Projektziel.

Die drohnenbasierte Baulösung

Das Projekt stellte ein integriertes Drohnentransport- und Luftinspektionssystem vor.

Die kombinierte Lösung:

• Lufttransport von Materialien
• Einsatz des Führungsseils
• Hochauflösende Luftinspektion
• Fehlererkennung in Echtzeit
• Bodenbasierte Montage
• Bergbauarbeiten

Das zentrale Transportmodell war:

Versammlung am Fuße des Berges
↓
Luftzustellung per Drohne
↓
Bauarbeiten am Bergstandort

Anstatt Straßen zu jeder abgelegenen Baustelle zu bauen, konnten die Materialien an gut erreichbaren Orten zusammengestellt und per Luftfracht transportiert werden. Dies verringerte die Abhängigkeit vom Landtransport und trug dazu bei, den Bedarf an neuen Zufahrtsstraßen zu minimieren.

So funktioniert der Arbeitsablauf im Drohnenbau

1. Materialien am Fuße des Berges sammeln

Die Baumaterialien werden an gut zugänglichen Stellen nahe dem Fuß des Berges gesammelt und vorbereitet. Dadurch entsteht ein zentraler Umschlagplatz für den anschließenden Lufttransport.

2. Materialien auf die Drohne laden

Die benötigten Materialien werden entsprechend dem Transportauftrag vorbereitet und auf die Drohne verladen.

3. Materiallieferung per Luftfracht

Die Drohne transportiert Baumaterialien direkt zu den vorgesehenen Baustellen in den Bergen. Dadurch können die Materialien schwierige Wege und Hindernisse im Gelände umgehen.

4. Führungsseile ausbringen

Drohnen werden auch eingesetzt, um Führungsseile präzise in unwegsamem Gelände auszulegen. Dadurch verringert sich der Bedarf an manuellem Transport und Auslegen unter schwierigen Bodenbedingungen.

5. Luftinspektion durchführen

Mit hochauflösenden Bildgebungssystemen ausgestattete Drohnen inspizieren Übertragungsinfrastrukturen und Baustellen.

6. Potenzielle Fehler erkennen

Das Inspektionssystem aus der Luft erkennt potenzielle Mängel oder Anomalien in Echtzeit und ermöglicht so den Bauteams eine schnellere Reaktion.

7. Koordinierung der Erdarbeiten

Die Bodenteams erhalten die benötigten Materialien und nutzen die Informationen aus der Luftinspektion, um die Bau- und Instandhaltungsarbeiten fortzusetzen. Dadurch entsteht ein koordinierter Arbeitsablauf zwischen Luft- und Bodeninspektion.

Schlüsseltechnologien

Schwerlast-Drohnentransport

Drohnen bieten eine Möglichkeit des Lufttransports für den Transport von Baumaterialien zu abgelegenen Bergstandorten.

Dadurch wird die Abhängigkeit von Landwegen verringert und der Zugang zu schwer erreichbaren Orten verbessert.

Präzisions-Führungsseilausbringung

Die drohnengestützte Ausbringung von Führungsseilen ermöglicht es, Seile in komplexem Gelände flexibler und präziser zu positionieren.

Hochauflösende Luftinspektion

Hochauflösende Bildgebungssysteme liefern detaillierte visuelle Informationen zur Überwachung der Übertragungsinfrastruktur und der Baubedingungen.

Fehlererkennung in Echtzeit

Die Inspektion aus der Luft ermöglicht die Erkennung potenzieller Mängel und Unregelmäßigkeiten während der Bau- und Inspektionsarbeiten.

Zusammenarbeit zwischen Luft und Boden

Das System integriert Lufttransport und -inspektion mit bodengestützter Montage und Konstruktion.

Projektergebnisse

4-fache Materialtransporteffizienz

Das drohnenbasierte Transportmodell steigerte die Effizienz der Materiallieferung an die einzelnen Turmstandorte um etwa das Vierfache.

5-fach höhere Fehlererkennungseffizienz

Die drohnengestützte hochauflösende Luftinspektion verbesserte die Effizienz der Fehlererkennung um etwa das Fünffache.

Null Neubau von Straßen

Das Lufttransportmodell ermöglichte den Bau von Mobilfunkmasten, ohne dass dafür neue Zufahrtsstraßen zu den abgelegenen Standorten gebaut werden mussten.

Null Vegetationszerstörung

Durch die Reduzierung des Bedarfs an Bodenzugang und temporärem Straßenbau trug das Projekt dazu bei, die Beeinträchtigung der bestehenden Vegetation zu minimieren.

Schnellerer Zugang zu Baustellen in den Bergen

Der Drohnentransport ermöglichte die direkte Lieferung von Materialien aus der Luft und verringerte die Abhängigkeit von schwierigen Gebirgsrouten.

Kontinuierliche Unterstützung aus der Luft

Drohnen könnten sowohl Transport- als auch Inspektionsvorgänge unterstützen und so einen integrierten Luftbilddienst während des gesamten Bauprozesses schaffen.