UAV für Großbaustellen

Für die Vermessung und Dokumentation der Großbaustelle „Linthal 2015“ in den Glarner Alpen verwendet der Schweizer Energiekonzern Axpo das UAV Aibot X6. In einem ersten Schritt wurde ein komplettes Tal aus der Luft vermessen und eine Punktwolke mit einer Genauigkeit von bis zu 1 cm generiert. Diese Daten dienen als Planungsgrundlage für weitere Schritte im Bauprozess.

Um die Stromversorgung der Nordost- und Zentralschweiz für die Zukunft zu sichern, baut das Schweizer Energieunternehmen Axpo im Kanton Glarus ein neues, unterirdisch angelegtes Pumpspeicherwerk – das größte in der Schweiz. Das Kraftwerk soll Wasser aus dem Limmernsee in den 630 Meter höher gelegenen Muttsee zurückpumpen und es bei Bedarf wieder zur Stromproduktion nutzen. Für das Großprojekt mit Investitionskosten von rund 1,7 Milliarden Euro und einer geplanten Bauzeit von gut fünf Jahren sind bis zu 500 Personen auf verschiedenen Bauplätzen tätig. In Betrieb gehen soll das Kraftwerk im Jahr 2015/2016.

Schnelle und flexible Datenerfassung

Beim Bau der Stollen und Kavernen für das Pumpspeicherwerk fallen mehrere hunderttausend Kubikmeter Ausbruchsmaterial an. Das meiste davon wird mittels Seilbahn auf die Muttenalp transportiert und dort für den Bau der gut einen Kilometer langen und maximal 36 Meter hohen Staumauer verwendet. Das restliche Material wird vor der bestehenden Staumauer Limmern als Deponie gelagert. Für die Vermessung dieses Gebietes, der so genannten Inertstoffdeponie Limmerntobel, hat Axpo im Oktober 2014 erstmals den Aibot X6 eingesetzt. Das UAV wurde mit einer Nikon Coolpix A Digitalkamera ausgestattet. Da der Satellitenempfang durch die umliegenden Berge abgeschattet wurde, erfolgte der Flug manuell, ohne GPS-Navigation. Während des Flugs wurde senkrecht nach unten fotografiert und hochauflösende Fotos der Deponie mit einer Überlappung von 60% -90% Prozent wurden erstellt. Für die spätere Georeferenzierung der Bilder waren vor dem Flug mehrere Kontrollpunkte eingemessen worden.

„Es war das erste Mal, dass der AibotX6 in 2.000 Metern Höhe eingesetzt wurde“, erklärt Pilot Robert Lautenschlager. „Die dünnere Luft hat das Flugverhalten aber nicht beeinträchtigt.“

Die Vermessung des 50.000 Quadratmeter großen Gebietes erfolgte in zwei Flügen à jeweils 10 Minuten. Die gewonnenen Daten wurden anschließend mit der Photogrammetrie-Software Agisoft weiterverarbeitet und eine präzise Punktwolke mit einer Genauigkeit von bis zu 1 cm generiert. Die gesamte Auswertung dauerte ca. 120 Minuten. Die Punktwolke wurde dann in das lokale Koordinatensystem der Baustelle integriert, anhand dessen die Vermesser von Axpo nun das Volumen der eingebrachten Materialmenge berechnen können.

Bis dato wurden die periodischen Aufnahmen der Deponie mit einem externen Aufnahmesystem aus einem Helikopter gemacht. Mittels Aibot X6 können innerhalb kürzester Zeit nicht nur hoch präzise geografische Daten, sondern auch eine lückenlose Dokumentation des Ist-Zustandes gewonnen werden. Durch den Einsatz der Industriedrohne hat man jederzeit einen Überblick über den Baufortschritt und Prozesse können besser geplant und gesteuert werden.

Verschmelzung von Vermessung und Inspektion

Durch den Einsatz von UAS wie dem Aibot X6 verschmelzen zunehmend Vermessungs- und Inspektionsaufgaben. Dies zeigt auch das Beispiel von Axpo: Der Konzern wird den Aibot X6 künftig nicht nur zur Erstellung digitaler Terrainmodelle für die Projektierung und den Bau von Kraftwerksanlagen nutzen, sondern ihn auch für Inspektionsaufgaben verwenden. So sollen zukünftig bestehende Betonstaumauern beflogen und der Zustand der Oberflächen auf der Luft- und Wasserseite beurteilt werden. Dazu wird der Hexakopter ebenfalls mit einer Digitalkamera ausgestattet und so gesteuert, dass er hochauflösende Aufnahmen aller kritischen Bereiche macht. Selbst kleinste Risse und Veränderungen können auf diese Weise detektiert werden.