BAM Testgelände Technische Sicherheit: Versuch zur Drohnen gestützten Rekonstruktion eines Gasfahnenquerschnitts
Quelle: BAM, Fachbereich Konstruktiver Brand- und Explosionsschutz Gase
Treibhausgase wie Methan und Kohlenstoffdioxid entstehen durch Zersetzungsprozesse in z.B. Biogasanlagen und Mülldeponien. Trotz Schließung und Abdichtung solcher Anlagen gelangen diese Gase mit der Zeit durch Leckagen in die Atmosphäre – mit klimaschädigenden Auswirkungen. Eine schnelle Erkennung und Lokalisierung von Leckagen ist deshalb von großer Bedeutung.
Aerial Robot Olfaction (ARO) ist eine Unterkategorie von Mobile Robot Olfaction (MRO) und adressiert Aufgabenstellungen wie die Lokalisierung von Gasquellen und die Erstellung von Gasverteilungskarten mit Flugrobotern sowie die daraus resultierenden Herausforderungen der luftgestützten Gasmessung. Damit werden u.a. die Themen Anlagenüberwachung, Leckagedetektion und Umweltmonitoring abgedeckt.
In diesem Zusammenhang entwickelt, optimiert und validiert die BAM In-situ- und Open-Path-Gasmesstechnik als Nutzlast für Drohnen. Aktuell beschäftigt sich die BAM mit dem Thema der drohnengestützten Gastomographie, d.h. der Rekonstruktion räumlicher Gasverteilungen auf Basis von integralen Konzentrationsmessungen. Die dafür notwendigen Messungen liefert ein auf der Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) basierender Gassensor, der Methan in bis zu 30 Meter Entfernung vom Fluggerät messen kann und mittels 3-Achsen stabilisiertem Gimbal-System ausgerichtet wird. Mit diesem System erfolgte im Rahmen des Forschungsprojektes CoFi-ABV die weltweit erste erfolgreiche computertomographische Rekonstruktion eines 2D-Gasfahnenquerschnitts mit Hilfe einer Drohne. Das Paper beschreibt die Entwicklung und anwendungsnahe Validierung dieses Messsystems und zeigt dessen Leistungsfähigkeit und Potentiale sowie aktuelle Grenzen auf.
Aerial-based gas tomography – from single beams to complex gas distributions"
Patrick P. Neumann, Harald Kohlhoff, Dino Hüllmann, Daniel Krentel, Martin Kluge, M. Dzierliński, A. J. Lilienthal, Matthias Bartholmai
erschienen im European Journal of Remote Sensing, DOI: 10.1080/22797254.2019.1640078, 2019.
BAM, Fachbereich Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren, Fachbereich Konstruktiver Brand- und Explosionsschutz Gase
Informationen
Projekt CoFi - Complex Fires - Auswirkungen von Behälterversagen