Die Suche nach Verletzen in Katastrophengebieten, das Aufspüren von Glutnestern bei Waldbränden, die Begutachtung von Windkraftanlagen nach Blitzeinschlägen: Zivile Drohnen sind heutzutage in unzugänglichem Gelände für unterschiedlichste Zwecke im Einsatz. Wenn sie länger unterwegs sind, muss – manchmal mehrmals – der Akku gewechselt werden. Das reduziert Reichweite und Einsatzzeit. Ein Forscherteam der University of Southern Denmark in Odense experimentiert mit Drohnen, die ohne menschliches Eingreifen länger und weiter fliegen können. Das Team hat Kontakt zum Professor für Hochspannungstechnik Dr. Kay-Schmidt-Rethmeier aufgenommen, um ihre Drohnen im Blitz-Labor der Hochschule einen Tag lang zu testen.
Ein Akkuwechsel ist bei den Multicoptern der dänischen Forschergruppe überflüssig: Sie sind oben mit Minigreifern ausgestattet und docken an Hochspannungs-Freileitungen in einem Umkreis von drei bis fünf Kilometern an. Sie zapfen Strom von den Leitungen, die im Freien zwischen Metallmasten gezogen sind. Das Problem: „Die Spannung an den Freileitungen ist häufig so hoch, dass die empfindlichen elektronischen Teile kaputtgehen”, erklärte Schmidt-Rethmeier.
Daher hat das Forscherteam die Drohnenteile mit Kupferfolie ummantelt. Die inneren Teile sind auf diese Weise wie in einem Faradayschen Käfig vor elektrischen Störungen geschützt. Prof. Emad Samuel Malki Ebeid, Leiter der Forschungsgruppe, freute sich über die Gelegenheit, die Drohne im Hochspannungslabor der FH Kiel testen zu dürfen: „Wir haben Experimente schon in kleinen Settings durchgeführt, aber bislang hatten wir keine Gelegenheit, eine so große und leistungsstarke Anlage zu nutzen”, erläuterte er. Auch der Austausch mit deutschen Teams sei wichtig. Die Gruppe arbeitet an der Uni Odense am Institute of Mechanical and Electrical Engineering.
Die Drohne ließen die dänischen Gäste innerhalb des Blitzlabors nach oben fliegen in Richtung des Generators, der viele Meter in die Höhe ragt. Hunderttausend Volt, zweihunderttausend, dreihunderttausend…bis fünfhunderttausend Volt regelte Jörg Kohlmorgen, Laboringenieur am Institut für Elektrische Energietechnik der FH Kiel, die Spannung hoch. Proportional stieg die Spannung bei den Teilnehmenden des Experiments, die gebannt zuschauten.
Das Ergebnis war erfreulich: Die Spezialdrohne bestand den Test. Die hohe Volt-Zahl konnte ihr nichts anhaben. Eine handelsübliche Drohne stürzte dagegen schon bei geringen Spannungshöhen ab. Damit zeigte sich, dass die Kupferummantelung einen guten Job macht.
„Die Aufgaben, die Drohnen übernehmen, werden immer vielfältiger“, erklärte Schmidt-Rethmeier. Er berichtete von ferngesteuerten Drohnen, die mit Flammenwerfern ausgestattet sind, um beispielsweise Lenkdrachen oder Plastikfolien aus Freileitungen zu entfernen und so die Dauer von Stromausfällen deutlich zu reduzieren.
