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Windräder zu warten, ist in schwindelerregenden Höhen riskant, kostenintensiv und mit langen Stillstandzeiten verbunden. Eine Alternative könnten Roboter sein. Ein Verbundprojekt unter Beteiligung der Uni Würzburg arbeitet daran.
Windräder lieferten im Jahr 2023 etwa ein Drittel des in Deutschland erzeugten Stroms. Ihre Wartung ist sehr komplex: Die Rotorblätter stehen im Betrieb unter hoher Belastung. Viele kritische Schäden entstehen oft schon im Inneren der Blätter, bevor sie außen zu sehen sind. Darum müssen sich Kontrolleurinnen und Kontrolleure in das Innenleben der Blätter begeben, um das Material auf Risse und andere Schäden zu untersuchen.
Solche Inspektionen in Höhen von bis zu 240 Metern sind mit Sicherheitsrisiken, hohen Kosten und langen Stillstandzeiten verbunden. Abhilfe will das Verbundprojekt InInspekt (Rotorbasierte Multisensorische Innen-Inspektion von Rotorblättern) schaffen. Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) fördert es mit mehr als 1,1 Millionen Euro.
Der Lösungsvorschlag des Verbundes: Roboter sollen die Inspektion autonom übernehmen. Durch die Kombination aus Robotik, multisensorischer Datenerfassung und KI-basierter Analyse trägt das Projekt dazu bei, die Lebensdauer von Windenergieanlagen zu erhöhen, Wartungskosten und Stillstandzeiten zu reduzieren und die Betriebs- und Arbeitssicherheit zu verbessern. Das verringert zudem die Kosten für Strom aus Windenergie.
Die technische Expertise für Sensorik liefert unter Leitung von Professor Andreas Nüchter der Lehrstuhl für Robotik der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).
Die Lebensdauer von Windrädern verlängern
„Wir entwickeln gemeinsam mit der Firma EduArt Robotik unter anderem eine Einheit, die es auf dem fahrenden Roboter ermöglicht, das montierte Mess-System zu schwenken und zu neigen“, so Jost Wittmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl. Die Forscher wollen die Steuereinheit des Schwenkkörpers mit dem Navigationssystem des Roboters verbinden. Das ermögliche, den benötigten Messabstand präzise einzustellen.
Apropos Messungen: Diese sollen mit einem 3D-Laser-Scanner erfolgen. „Unser Team übernimmt Design und Aufbau des Systems, das auf dem Prinzip der Stereo-Photogrammetrie funktioniert“, erklärt Wittmann. Dabei wirft ein Projektor ein Muster auf das Rotorblatt-Innere, um den Bereich zu markieren, den dann zwei Messkameras erfassen. Eine Farbkamera und eine für Wärmebildkamera, die Bilddaten während der Datennachverarbeitung auf die Punktwolke übertragen, kommen zum Einsatz.
„Für eine Fläche von einem Quadratmeter entsteht so eine 3D-Punktwolke, die das Segment detailliert wiedergibt und Schäden sichtbar macht“, so der Projektmitarbeiter. Damit können die Roboter die Stellen auf den Millimeter genau messen.
„Das Verbundprojekt und der daraus entstehende Roboter werden dazu beitragen, die Lebensdauer der Rotorblätter von Windrädern zu verlängern und die Wartungskosten zu reduzieren“, so Professor Andreas Nüchter. Zudem solle die Methode als neuer Prüfstandard eingeführt werden.
Zum Verbundprojekt
Das Verbundprojekt InInspekt ist am 1. Dezember 2025 gestartet und läuft zwei Jahre. Aus der Fördersumme des BMFTR stehen dem JMU-Team über 350.000 Euro zur Verfügung. EduArt Robotik hat die Projektkoordination. Weitere Partner sind das Start-up LATODA / Adoxin UG und die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM).
EduArt Robotik mit Sitz im mittelfränkischen Neunkirchen am Sand entwickelt die mobile Roboterplattform. Verbundkoordinator und Projektleiter ist Unternehmensgründer Markus Fenn.
Das deutsche Start-up LATODA / Adoxin UG ist spezialisiert auf die digitale Intelligenz des Systems. Es wird KI-Modelle zur automatisierten Schadenserkennung implementieren. Das Unternehmen kümmert sich zudem darum, die Fusion der komplexen Sensordaten in Echtzeit zu verarbeiten, um eine Live-Auswertung zu ermöglichen.
Die BAM fokussiert sich auf die Analyse der Daten der Wärmebildkamera. In der Bundesanstalt liegt die wissenschaftliche Expertise im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung, also im Verfahren zur Qualitätskontrolle von Bauteilen, ohne deren Struktur zu beschädigen.
Prof. Dr. Andreas Nüchter, Leiter des Lehrstuhls für Robotik (Informatik XVII), T +49-931 31-88790, andreas.nuechter@uni-wuerzburg.de
Jost Wittmann, Lehrstuhl für Robotik (Informatik XVII), T +49-931 31-87144, jost.wittmann@uni-wuerzburg.de
https://www.eduart-robotik.com/ EduArt Robotik website
https://www.latoda.de/ LATODA website
https://www.bam.de/ BAM website
So könnte die mobile Plattform, entwickelt von EduArt Robotik, im Einsatz aussehen.
Source: Markus Fenn
Copyright: EduArt Robotik
Criteria of this press release:
Journalists, all interested persons
Energy, Information technology
transregional, national
Cooperation agreements, Research projects
German
So könnte die mobile Plattform, entwickelt von EduArt Robotik, im Einsatz aussehen.
Source: Markus Fenn
Copyright: EduArt Robotik
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