Swissgrid setzt auf Drohnentechnologie, um Schäden an Höchstspannungsleitungen schneller und gezielter zu erkennen. Autonome Drohnenflüge und KI-gestützte Bildanalyse machen Inspektionen von Freileitungen präziser, sicherer und nachhaltiger – ein Fortschritt, der Zeit und Kosten spart sowie die Sicherheit erhöht.
Damit das Übertragungsnetz stets verfügbar und die Versorgungssicherheit gewährleistet sind, braucht es regelmässige Inspektionen, um Schäden an der Netzinfrastruktur frühzeitig zu erkennen und rasch zu beheben. Der Einsatz von autonom fliegenden Drohnen in Kombination mit künstlicher Intelligenz eröffnet neue Chancen für effizientere und sichere Inspektionen von Höchstspannungsleitungen und Unterwerken.
Das Schweizer Übertragungsnetz ist ein technisches Schwergewicht: 6700 Kilometer Leitungen, 12 000 Masten und 147 Schaltanlagen sind die Basis, damit der Strom zuverlässig fliesst. Doch rund zwei Drittel sind heute zwischen 50 und 80 Jahre alt. Neben altersbedingten Verschleisserscheinungen wie Korrosion an den Stahlmasten setzen Klimaveränderungen und Wetterextreme der Infrastruktur zu: Hitze, Sturm, Blitzschlag, Starkregen, Schnee und Eis – in den Bergen zusätzlich Lawinen, Murgänge oder Steinschläge.
Für routinemässige Inspektionen waren Fachspezialisten bislang am Boden unterwegs oder bestiegen die Masten. Um Schäden an Höchstspannungsleitungen zu entdecken, zum Beispiel einen Materialbruch an einer Isolatorenkette, müssen Spezialisten auch schwer zugängliches und zum Teil steiles Gelände betreten. Das ist zeitintensiv und birgt Sicherheitsrisiken.
Ergänzend zu den Bodeninspektionen setzt Swissgrid seit 2021 auf Drohnen. Die Automatisierung der Befliegungen und Bildauswertung schreitet voran, umfasst jedoch weiterhin viele manuelle Schritte. Der Prozess ist daher nach wie vor personalintensiv, zeitaufwendig und bei der Analyse grosser Datenmengen fehleranfällig.
Das Projekt «Maintenance of Infrastructure with Drones in Autonomous Flights» (MIDAS) führt die drohnengestützte Zustandsermittlung von Freileitungen und weiteren Anlagen in die digitale Zukunft. Ziel ist es, diese Prozesse schrittweise zu digitalisieren und zu automatisieren. Das macht die Instandhaltung bei Freileitungen und in Unterwerken effizienter und sicherer.
Zum Einsatz kommen Drohnen mit hochauflösenden Kameras. Die automatisierte Flugplanung ermöglicht, dass Drohnen die Routen autonom abfliegen und hochauflösende Inspektionsbilder von definierten Standorten und Netzelementen erfassen.
Swissgrid pilotiert neue Technologien und Ansätze schrittweise, um sie auf Herz und Nieren zu prüfen. Von der ersten Potenzialanalyse über regionale Tests bis hin zum operativen Rollout wird jeder Prozess ‚End-to-End‘ validiert. Ziel ist es, bestehende Methoden mittelfristig durch effiziente, automatisierte Lösungen abzulösen und die Digitalisierung nachhaltig im Unternehmen zu verankern.
Im Projekt kommen verschiedene Technologien zum Einsatz. Gemeinsam bilden sie das Fundament für eine automatisierte und digitalisierte Netzinspektion.
In der Pilotierungsphase wurden insgesamt 8900 Masten sowie 4900 km Leitungstrassees beflogen. Dabei entstanden 1,5 Millionen Bilder, die mittels KI-gestützter Bildanalyse auf potenzielle Schäden oder Anomalien untersucht wurden. Davon wurden 1500 Bilder für die Smart Image Database genutzt, um das KI-Modell so zu trainieren, damit es Anomalien und potenzielle Schäden an der Netzinfrastruktur erkennt.
Das Projektteam identifizierte dabei kritische Fälle, die anschliessend durch die Anlagenverantwortlichen bei Swissgrid vertieft geprüft wurden. Alle Erkenntnisse fliessen direkt in den sogenannten «Asset Health Index» ein – den Gesundheitsindex der Anlagen von Swissgrid. Sie bilden damit die fundierte Grundlage für eine vorausschauende Wartung und die langfristige Sicherheit des Netzes. Die Smart Image Database spielt dabei eine zentrale Rolle als Datenbasis.
In den Jahren 2021 bis 2025 hat Swissgrid das gesamte Höchstspannungsnetz beflogen.
Die abgeschlossene Pilotierungsphase bildet die Grundlage für einen schrittweisen Rollout hin zu standardisierten Drohneneinsätzen für Kernanwendungen.
Parallel dazu testet das MIDAS-Projektteam zusätzliche Einsatzmöglichkeiten. Dazu zählen beispielsweise das Vegetationsmanagement entlang der Leitungen oder Inspektionen in Unterwerken, insbesondere nach Störungen oder besonderen Ereignissen.
