Sind Drohnen in Planung?

Chris Johnson untersucht die Begeisterung für Drohnen in der Ölindustrie

Die Honigbiene kann über acht Kilometer weit reisen und sich dann an den Weg nach Hause erinnern, obwohl sie ein Gehirn von der Größe eines Stecknadelkopfes besitzt. Wissenschaftler haben sie in Virtual-Reality-Simulatoren eingesetzt, um die Technologie unbemannter Luftfahrzeuge (UAV) oder Drohnen zu verbessern. Obwohl die Biene derzeit die Nase vorn hat, holt die Drohnentechnologie auf. Was sind also die Herausforderungen und Chancen beim Einsatz von Drohnen zur Überwachung und Inspektion von Öl- und Gaspipelines?

Drohnen werden in einem breiteren Spektrum von Branchen und für unzählige Zwecke eingesetzt. Das weitere Wachstum und die Einführung dieser Technologie werden durch das Wachstum des Verbrauchermarktes, Spillover-Effekte aus dem Militärsektor und die durch 5G eröffneten Möglichkeiten gefördert. Das Potenzial von Drohnen, die Welt der Wartung zu revolutionieren, ist klar. Sie bestehen den „D-Test“ auf jeden Fall: Schmutzige, gefährliche und langweilige Aufgaben könnten allesamt Drohnen überlassen werden.

BP, Shell und Exxon haben bereits damit begonnen, Drohnen für die Anlageninspektion und andere Aufgaben einzusetzen. Nach einem Vorfall im Jahr 2008, bei dem der Einsatz von Sonartechnologie durch Exxon in den Tod von 100 Walen in der Nähe von Madagaskar verwickelt war, setzte das Unternehmen kürzlich Drohnen ein, um die Standorte von Walen vor der Küste von Santa Barbara zu überwachen. Doch wie sieht es mit den Vorteilen für Pipelines aus?

Von Alaska bis zum Nigerdelta liegen Ölpipelines oft in unwirtlichen oder sogar gefährlichen Umgebungen. Zusätzlich zu ihrer enormen Größe macht diese Tatsache die Wartung durch Sichtprüfung zu einer gefährlichen Aufgabe. Durch die Übergabe der Aufgabe der visuellen Inspektion an Drohnen sind menschliche Arbeiter nicht mehr gefährdet.

Die Sicherstellung der Instandhaltungsaufgabe ist nicht der einzige Anreiz. Frühe Investoren in die Technologie verzeichnen erhebliche Kosteneinsparungen. Obwohl es schwierig ist, die genaue Einsparung zu quantifizieren, haben Untersuchungen von Roland Berger ergeben, dass die drohnenbasierte Inspektion von Öl- und Gasbohrinseln zu Kosteneinsparungen von etwa 90 % führt. Dieselbe Untersuchung ergab, dass durch den Einsatz von Drohnen die Wartungszeit von acht Wochen auf fünf Tage verkürzt werden konnte. Das Fazit ist, dass Drohnen eine kostengünstigere Alternative zu herkömmlichen Methoden zur Anlageninspektion wie Hubschraubern und Bodenfahrzeugen darstellen werden.

Allerdings ersetzen Drohnen nicht einfach bestehende Methoden. Ihre Agilität ermöglicht es ihnen, Visualisierungs- und Datenanalysen anzubieten, mit denen bestehende Methoden nicht konkurrieren können. Beispielsweise sind Satelliten durch ihre Umlaufbahn begrenzt und das Wetter kann die Genauigkeit der von ihnen bereitgestellten Bilder beeinträchtigen. Ein Ingenieur müsste ein Gerüst aufbauen, um physisch auf ein potenzielles Problem zugreifen zu können.

Wissenschaftler behaupten mittlerweile, dass hochentwickelte Sensoren weit genug entwickelt und klein genug sind, um in UAV-Systemen montiert zu werden. Neben der Erfassung hochauflösender visueller Daten können Drohnen auch mit anderen Sensoren zur Überwachung von Pipelines ausgestattet werden, beispielsweise mit Wärmebild- oder Ultraschallprüfungen.

Unternehmen, die diese Technologie einführen möchten, müssen auch sicherstellen, dass sie das sich entwickelnde regulatorische Umfeld verstehen. Wer die Luftfahrt bereits nutzt, etwa mit Helikoptern, dürfte aufgrund seines vorhandenen Wissens über die Luftfahrtregulierung besser in der Lage sein, diese Hürde zu meistern.

Beyond Visual Line of Sight (BVLOS) gehört zu den am meisten diskutierten Themen in der Drohnenbranche. Dies bezieht sich darauf, dass eine Drohne außerhalb der Sichtlinie des Piloten operiert. Um alle Vorteile nutzen zu können, die diese Technologie für die Anlageninspektion von Pipelines bieten könnte, sind BVLOS-Aktivitäten erforderlich. In einigen Ländern ist dies jedoch nicht zulässig.

In den USA ist BVLOS für kleinere Drohnen, die unter 400 Fuß über dem Boden (AGL) fliegen, derzeit nicht ohne die erforderliche Genehmigung der Federal Aviation Administration (FAA) zulässig. Um diese Einschränkung zu umgehen, ist eine FAA-Verzichtserklärung erforderlich. Einigen Untersuchungen zufolge scheitern 99 % der Anträge auf Befreiung.

Die Einschränkungen sind unterschiedlich, wenn Sie unterschiedliche Luftraumklassifizierungen eingeben (über 400 Fuß AGL). Bei Pipelines, die nationale Grenzen überschreiten, werden diese Regulierungsfragen noch komplexer.

Eine weitere Überlegung, die viele Unternehmen anstellen müssen, ist die Frage, welches Geschäftsmodell sie übernehmen sollen. In ihrem Branchenleitfaden skizziert die American Petroleum Industry drei alternative Modelle.

Obwohl sich die Technologie ständig verbessert, gibt es Einschränkungen, die für ihr Potenzial zur Vermessung von Pipelines relevant sind. Die Beschränkungen der Batterien, die die Fahrzeuge antreiben, führen zu Reichweitenangst, ein Problem, das bei Pipelines, die große Entfernungen zurücklegen, noch schwerwiegender ist. Es ist wahrscheinlich, dass sich die Branche auf den Einsatz von Drohnen zur Inspektion von Bohrinseln und anderer Infrastruktur konzentrieren wird, bevor sie sich der Herausforderung riesiger Pipelines stellt.

Wenn Wartungsingenieure die Vorteile der UAV-Technologie nutzen wollen, ist es von entscheidender Bedeutung, die Drohnen in einem Top-Zustand zu halten. Für die Unternehmen, die das oben genannte interne Modell übernehmen, wird es wichtig sein, den Wartungsbedarf dieser Fahrzeuge zu verstehen. Ingenieure müssen sich in diesem Bereich schnell neues Fachwissen aneignen.

Die Wartung und der Austausch der Lager in Drohnen werden dabei ein entscheidender Teil sein. Viele Ölanlagen sind erheblichen Korrosionsrisiken ausgesetzt. Auch Lager müssen vor Korrosion geschützt werden. Wenn Ihre Drohne in einer Umgebung betrieben wird, in der dieses Risiko besteht, wenden Sie sich an einen seriösen Lieferanten wie SMB Bearings, um die besten Informationen zur Lagerauswahl für bestimmte Anwendungen zu erhalten.

Der Hype um Drohnen wird weiter zunehmen und ihr Einsatz bei der Überwachung und Wartung von Ölanlagen wird es der Ölindustrie ermöglichen, die Arbeitssicherheit zu verbessern, die Zeit für die Erledigung wichtiger Wartungsaufgaben zu verkürzen und erhebliche Kosteneinsparungen zu erzielen. Wenn Betreiber darüber nachdenken, ein unbemanntes Luftfahrzeugprogramm zur Überwachung ihrer Anlagen einzuführen, sollten sie die Vorteile einer Partnerschaft mit einem zuverlässigen Lieferanten hochwertiger Präzisionslager in Betracht ziehen, um ihre Drohnen in der Luft zu halten.

Chris Johnson ist Geschäftsführer vonSMB-Lager.