Bereit für den Abflug: die Helikoptervermessung kann losgehen. (©BSF Swissphoto)
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"Malen nach Zahlen" – mit Heli und Laser

Mit der LIDAR-Technologie ist eine effiziente Vermessung von Freileitungen über grosse Distanzen möglich

Im Auftrag der IWB (Industrielle Werke Basel) vermisst Axpo deren 100 km Freileitungstrasse. Dabei kommt die innovative LIDAR-Variante zum Einsatz: mit Helikoptern und Laserscanning werden die Daten erfasst, klassifiziert und dokumentiert. 

Die Rotoren drehen immer schneller: Der Helikopter steigt dröhnend in die Luft. Er hat schwere Fracht geladen. Der Pilot fliegt eine genaue Route entlang der Freileitung. An einem einzigen Tag schafft man so die Vermessung der gesamten 100 km 145-kV-Freileitungen der IWB. Doch dem relativ kurzen Flug geht eine längere und akribisch genau geplante Vorbereitungsphase voraus. Die Flugstrecke muss genau durchdacht werden, denn Geschwindigkeit und Höhe spielen bei den Messungen eine wichtige Rolle. Auch der viel Platz beanspruchende Laser muss vorgängig aufwändig installiert werden. Denn die Daten werden bei diesem innovativen Vorgehen mittels LIDAR-Technologie („light detection and ranging") erfasst. Ist der Flug zu Ende, geht die eigentliche Arbeit erst richtig los. Denn nun gilt es für das Axpo Projektteam die erfassten und klassifizierten Daten in digitale Leitungsmodelle umzuwandeln und schliesslich das Ganze als Dokumentation auf Papier zu bringen.

Die Messungen werden während des Fluges per Display genau überwacht.(©BSF Swissphoto)

Vor dem Flug wird die LIDAR-Technologie sorgfältig installiert. (©BSF Swissphoto)

Kein Platz für Passagiere: Hard- und Software fliegen mit. (©BSF Swissphoto)

Bei der Befliegung mit LIDAR-Technologie wird mit Lasern vermessen. (©BSF Swissphoto)

Von der Punktewolke zum Leitungsmodell

Für Patrik Schönenberger, Projektsachbearbeiter Technik bei Axpo, liegen die Vorteile der Laserscanning-Variante auf der Hand: „Mit dieser Methode ist die Messung von Leitungen über lange Distanzen in kurzer Zeit möglich. Immerhin wird damit eine Genauigkeit bei den Leitungen von 5 cm in der Höhe und 10 cm in der Länge erreicht. Bei einer terrestrischen, also manuellen Vermessung, ist die Genauigkeit mit unter 1 mm zwar besser. Doch diese Methode bietet sich wegen des grossen Aufwands eher für einzelne Objekte – wie z.B. einen Leitungsmast – an, als für lange Strecken.“ Wo nötig, kann man im Anschluss an eine Laserscanning-Vermessung deshalb die terrestrische Vermessung ergänzend zur Überprüfung von Details einsetzen.

Wie funktioniert die LIDAR-Methode eigentlich? Axpo Projektleiter David Bugmann findet einen treffenden Vergleich für den Datenverarbeitungsprozess der LIDAR-Variante: „Man kann sich das wie bei Malen nach Zahlen vorstellen. Zuerst werden die Daten mittels Laserscanning – also durch aus der Atmosphäre zurückgestreutes Licht – bei der Befliegung aufgenommen. Daraus entsteht eine riesige Punktewolke. Anschliessend werden die Daten vektorisiert, so dass die Punkte miteinander verbunden und Linien sichtbar werden. In einem letzten Schritt überprüft man die Daten mittels einer Software. Das heisst, man rekonstruiert Leitungen mit digitalen Modellen und kontrolliert so, ob die gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden.“ Die fertigen Leitungsdaten liefern dann Informationen darüber, ob relevante, gesetzliche Vorschriften wie zum Beispiel der Bodenabstand oder die Gebäudeannäherung eingehalten werden.

Dieses Video zeigt den Ablauf der Datenverarbeitung im Detail:

Wichtiges Drittmarktgeschäft

Das beflogene Netz von rund 100 km 145-kV-Freileitungen gehört den Industriellen Werken Basel (IWB). Deren alte, zum Teil aus der Errichtungszeit stammende Planunterlagen müssen jetzt überprüft werden. Auf eine öffentliche Ausschreibung hin konnte sich Axpo den Zuschlag für den Auftrag „Vermessungstechnik Freileitung“ der IWB im letzten Jahr sichern. Der innovative und wirtschaftliche Ansatz mit der Variante „Befliegung“ hatte überzeugt. Dabei umfasst der Auftrag die gesamten vermessungstechnischen Arbeiten mittels Laserscanning der ganzen Freileitungsstrecke sowie Nachtrassierung und Dokumentation.

Um das eigene langjährige Know-how im Bereich Netzvermessung und Netzbau zu ergänzen, hat sich das Projektteam für den LIDAR-Flug Unterstützung bei BSF Swissphoto geholt. Das schweizerisch-deutsche Unternehmen entstammt der Geodatenbranche und führt unter anderem Helikoptervermessungen durch.

Ende 2017 wurde die Dokumentation einer von zwei Leitungen (zusammen rund 100 km) abgeschlossen und an den Auftraggeber IWB übergeben. Und beim nächsten Vermessungsflug wären David Bugmann und Patrik Schönenberger gerne auch im Helikopterflug über die Stromleitungen dabei: „Das wäre richtig toll“ kommentieren die Axpo Mitarbeitenden.

David Bugmann, Projektleiter Leitungsbau, im Ausseneinsatz.
Patrik Schönenberger bei einer terrestrischen Vermessung mit Theodolit und kombiniertem GPS-Sensor/Reflektor.

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