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Forschungsprojekt

Drohnen und KI für sichere Stromnetze

Im Rahmen eines Innosuisse Projekts mit dem Start-Up LINIA wurde eine KI-basierte Software zur automatisierten Inspektion von Hochspannungsleitungen mit Drohnen entwickelt. Ziel ist es, Schäden und Auffälligkeiten an Leitungen, Isolatoren und weiteren Komponenten zuverlässig zu erkennen und dem digitalen Leitungsmodell zuzuordnen. So kann die Wartung, Versorgungssicherheit sowie Effizienz nachhaltig verbessert werden.

Der Projekthintergrund 
Hochspannungsnetze stehen unter zunehmendem Druck: Viele Leitungen sind veraltet, der Strombedarf wächst, Wartungsfenster sind knapp und Naturereignisse erhöhen die Anforderungen an einen sicheren Betrieb. Klassische Inspektionsmethoden wie Helikopterbefliegungen, Bodeninspektionen oder Besteigungen sind aufwendig, teuer und CO2-intensiv. Das Projekt adressiert diese Herausforderungen mit einer automatisierten Drohneninspektion, die eine präzisere, sicherere und skalierbare Zustandsüberwachung ermöglicht.

Technologische Lösung und Resultate 
Im Projekt wurden mehrere zentrale Bausteine entwickelt, um Bilddaten aus Drohnenflügen automatisiert auszuwerten. Ein Schwerpunkt lag auf der verbesserten Erkennung und Beurteilung von Isolatoren sowie auf dem Matching erkannter Objekte mit einem digitalen Zwilling der Hochspannungsleitung. Der entwickelte Matching-Algorithmus erreichte auf einem repräsentativen Testdatensatz eine Überlappung von 89.8 %. Zusätzlich wurde ein neuer KI-Ansatz zur Erkennung und Segmentierung von Leiterseilen sowie zur Detektion kritischer Defekte wie abstehender Adern und Verbrennungen entwickelt. Auf einem unabhängigen Testset wurden 100 % aller abstehenden Adern erkannt, bei nur einem False Positive pro 13 Bildern.

Nutzen und Wirkung 
Die Projektergebnisse schaffen für LINIA ein klares technologisches Alleinstellungsmerkmal im Markt. Die entwickelte Software ermöglicht eine strukturierte, einheitliche und skalierbare Zustandsbewertung von Netzinfrastruktur. Dies ermöglicht den Netzbetreibern, Wartungsbudgets gezielter einzusetzen und so die Versorgungssicherheit zu erhöhen. Gleichzeitig reduziert die Drohneninspektion im Vergleich zu Helikopterflügen den CO2-Ausstoss deutlich. Ein besonderer Erfolg des Projekts ist die Übernahme von LINIA durch Axpo im Jahr 2024, welche die hohe Praxistauglichkeit und Marktrelevanz der gemeinsam entwickelten Technologie unterstreicht.

Projektrelevante Links: 
Axpo LINIA
Medienmitteilung Axpo-Übernahme

Detektion von Leiterseil und abstehender Adern
Detektion von Leiterseil und abstehender Adern
Erkennung von Isolatoren und Matching auf digitalen Zwilling
Erkennung von Isolatoren und Matching auf digitalen Zwilling

Laufzeit: 01.06.2021 - 01.01.2024