Kommerzielle UAS Nachrichten

RAVAN AIR TRIFFT MICRODRONES: Methansuche effizient betreiben


„Gutes Gas, schlechtes Gas“, so hat National Geographic Methan beschrieben.

Aber Methan kann ein Problem darstellen. Es ist geruchlos, farblos und entzündlich. Da bis zu 98 Prozent der Deponiegase entweder aus Methan oder Kohlendioxid bestehen, kann es bei übermäßiger Einschließung und unzureichender Belüftung explosiv werden. Kohle und Methan können verbrennen und zu Bergbaukatastrophen führen. Methan kann Sauerstoff verdrängen und die Atemluft weniger gut atembar machen. Gusseisenrohre können sich mit zunehmendem Alter zersetzen, so dass Methan entweichen kann. Explosionen sind glücklicherweise selten, gefährden jedoch Personal, Projekte und umliegende Gemeinden, wenn sie auftreten. Noch profaner, aber für das Endergebnis wichtiger ist, dass verlorenes Methan gleichbedeutend ist mit entgangenen Einnahmen.

So ist die Detektion von Methananreicherungen in einer Welt mit hohem Energiebedarf und schnellem Energiewechsel von entscheidender Bedeutung.

Clearly, detecting methane buildups is crucial in a world of major energy needs and rapid energy change.

Methan von oben suchen

Auftritt von Ravan Air

Das im Jahr 2000 gegründete Tru-Tek Drilling liegt südlich von Erie, in Conneaut Lake, Pennsylvania und spezialisiert sich die Anlagenkonstruktion und die Verlegung von Rohrleitungen. Im Februar 2018 war das Unternehmen zur Erweiterung bereit. „Die Eigentümer entschieden, dass sie einen weiteren Service anbieten wollten“, erinnert sich Mark Sakach, Director of Operations, Ravan Air, „und Drohnen schienen gut zu passen.“ Sakach kam aus der Erdgasindustrie zu Tru-Tek, um Ravan Air zu gründen, das sich auf die Detektion von Methangas mittels UAV, GIS-Kartierung mittels Drohne, Inspektion von Ölund Gasleitungen zur Detektion von Leckagen sowie die Einhaltung von Vorschriften, die Überwachung von Rohrleitungen und UAV- Notfallmanagementdienste spezialisieren sollte. Sakach stieg bald vom Projektleiter zum Betriebsleiter für die Ausgliederung auf.

Als Drohnendienstleister entschied sich Ravan Air für den mdTector1000CH4 von Microdrones mit einem Pergam-Methan- Detektor/Gassensor, um ein Unternehmen auf- zubauen, das schließlich Deponien, Pipelines und Versorgungseinrichtungen überwachen sollte. Für Sakach „ist die Microdrones- Flugzelle ist eine der besten, die mit einem Kohlefasergehäuse hergestellt wird. Soweit es industrielle Drohnen betrifft, glauben wir, dass sie die besten herstellen.“ Diese Drohne kann bei strömendem Regen fliegen und bei starkem Wind eingesetzt werden. „Und beim Kundensupport sind sie ganz weit oben. Sie sind offensichtlich die Besten für uns.“

Innerhalb von zwei Monaten nach der Gründung führte Ravan Air Demonstrationen durch und setzte den mdTector1000CH4 bei einer Reihe von Infrastrukturkunden ein. „Deponien gefällt der Service, den wir anbieten.“

Sakach unterstrich die Effizienz, die Drohnen für die Methandetektion an Rohrleitungen im Vergleich zu Personal vor Ort bieten. Interessanterweise war die Geschwindigkeit über ein offenes Feld kein ausgesproche- ner Vorteil. „Ich mache es nicht unbedingt schneller als ein Kerl, der über das Feld läuft. Man fliegt langsam, um Methan zu fin- den.“ Da die Vermeidung von Explosionen entscheidend ist, bewegt sich die Drohne langsam: fünf bis sechs Fuß/Sekunde (ca. 1,5 Meter) in 75 Fuß Höhe (ca. 23 Meter) über einer Methanleitung, 10 bis 15 Fuß/ Sekunde (ca. 4,5 Meter) über einer Deponie. Aber die Drohnengeschwindigkeit ist weitgehend geländeunabhängig. „Ein Mensch geht zwei bis drei Meilen (ca. 4 Kilometer) pro Stunde unter guten Bedingungen“, erklärte Sakach. „Wir haben in 11 Stunden eine 152 Hektar gro- ße Deponie inspiziert, den Menschen hätte das fünf Tage gekostet. Wir fliegen 50-Fuß- Streifen (ca. 15 Meter).“ Kunden können auch die Windgeschwindigkeit für ihre betrieblichen Auswertungen berücksichtigen. „Im Vergleich zu den Fußgängern bin ich genauer, weil ich eine bessere Angabe habe.“

Als Sakach die Abläufe in West Virginia untersuchte, erwiesen sich auch die Sicherheit und Haftung der Mitarbeiter als Triebfedern für die Einführung. Selbst eine simple Verstauchung des Knöchels durch Bodenpersonal könnte einen Betreiber teuer zu stehen kommen, fand er. Und das Verletzungsrisiko nimmt bei schwieriger Topographie nur noch zu. „Wenn man in einem Winkel von 45 Grad auf einer Bergflanke arbeitet, gefährdet das den Mitarbeiter“, stellt Sakach fest. Das gleiche Risiko besteht bei teuren Geräten. Obwohl keine Fahrer verletzt wurden, verlor die Firma, in der Sakach zuvor arbeitete, „wahrscheinlich 5 Geländewagen – das ist jeweils mindes- tens eine 5.000 bis 8.000 US-Dollar teure Maschine am Boden“.

DER MDTECTOR1000CH4 besteht aus einem Pergam-Gassensor, der auf ein md4-1000 UAV von Microdrones montiert und mit diesem integriert ist.

Betriebsvorteile

Zusätzlich zur robusten Flugzelle bietet die mdTector1000CH4-Software ein voll integ- riertes Inspektionspaket zur Erkennung von Methangas aus der Luft. In Kombination mit dem intuitiven Workflow von Microdrones – Planen, Fliegen, Verarbeiten und Darstellen – kann Ravan Air schnell an die Arbeit gehen und nach Methanleckagen suchen.

Zu Beginn der Planung geben die Betreiber ihren Einsatz in die mdCockpit Tablet- Software ein, die den Fortschritt entlang des Untersuchungsgebietes auf einem Android-Tablet plant und überwacht. Während des Fluges arbeiten ein methangeeigneter Pergam LM Gen 2 Gassensor mit einem Infrarot-Laser/Reflexionslichtanalysator, einer FPV-Kamera und einer onboard. csv HD-Videoverbindung zusammen, um Methan und die damit verbundenen Gase von 1 – 50.000 ppm [parts per million] × m zu detektieren. Dann können sie alle exportierten Daten nach dem Flug verarbeiten und eine praktische Karte ausgeben. Mit einer Tabellenkalkulation und dem Video zeigen die erfassten Daten „den Methanweg an, bevor Sie in eine Explosion geraten“, so Sakach.

Messwerte von 250 bis 450 ppm gelten als in der gelben Zone befindlich, der rote Alarm beginnt bei 450 ppm. „Vierhundertfünfzig ppm betrachten wir als beweissicher“, stellt Sakach fest. „Dann müssen sie es sich ansehen.“ Aber in Umgebungen, in denen ein Laubhaufen einen Messwert von 1.000 ergeben kann, ist die nähere Bestimmung Aufgabe des Deponie- oder Rohrleitungsbetreibers. „Wir analysieren die Landschaft. Ich suche nach Hinweisen, ich will nie eine nähere Bestimmung.“

Da die Microdrones-Lösung die Daten selbsttätig erfasst, wird hierdurch auch jede Chance auf das vermieden, was Sakach „ungeprüft absegnen“ nennt. Ein Rohrleitungsinspekteur trägt einen Detektor mit einem Gewicht von 10 bis 15 Pfund. Wenn das Gerät irgendeinen Wert in Teilen pro Million anzeigt, muss er zurückgehen und diesen näher bestimmen. Dies kann in schwer zugänglichen Bereichen problematisch werden. „Wenn ein Typ sagt, dass er es getan hat, woher wissen Sie das dann“, fragt Sakach rhetorisch, ohne jemanden im Besonderen zu beschuldigen. „Diese Daten kann ich nicht fälschen.“

„Äpfel zu Äpfeln, ich werde genauso ge- nau oder genauer sein“, fährt Sakach fort. „Ich kann Ihnen einen kompletten Bericht mit einem Video geben, um das Ganze zu untermauern. Und es geht schneller. Wir fliegen in einer Minute hin und her; der Typ mit dem Geländewagen braucht eine Stunde. Und wenn er sich Sorgen machen muss, wie genau ist er dann?“

Sakach lobte ebenfalls die mehrfache Referenzierung durch den Drohnenbetrieb. „Wir kommen zurück, sie sehen eine Angabe live oder heruntergeladen, und hier haben wir, was ich mit der Kamera an der gleichen Stelle gesehen habe. Es ist nicht nur georeferenziert, sondern hat auch eine Videoreferenz.“

MICRODRONES VS. BODENBETRIEB

Vorstoß nach vorne

Der höchste Messwert von Ravan Air lag im Bereich von 1.200 bis 1.500 ppm; das Unternehmen hat noch nie ein riesiges Leck entdeckt, aber die Methandetektion ist ein Geschäft, bei dem „lieber einmal zu viel als einmal zu wenig“ gilt. Einige Kunden hatten es zunächst schwer, die Technologie zu verstehen. „Jetzt sehen sie es. Die Deponien heben ab. Am Deponiestandort war es fünfmal einfacher. Ich kann beweisen, wie schnell ich es erledige.“ Ravan Air hat vier Deponien begutachtet und arbeitet an „vielen weiteren“.

Die Erdgaspipelineindustrie hat sich aufgrund der Preissensibilität, der Besorgnis über die Regeln und Vorschriften der Public Utility Commission sowie der Benutzerfragen zur Höhe der Abgasfahne und einiger Messwerte, die nicht einmal auf herkömmlichen Geräten angezeigt werden, langsamer entwickelt. Dennoch haben zwei zukunftsorientierte Pipeline-Unternehmen Ravan Air für eine Reihe von Scans beauftragt.

Sakach erwartet, dass das Geschäft „schnell expandieren“ wird – in drei Jahren hofft er, 10 Mannschaften in Arbeit zu ha- ben, und das nicht nur in Pennsylvania. Ravan Air prüft auch den Kauf eines md- LiDAR3000-Systems von Microdrones. Es wird gerade bei einem Unternehmen auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit getestet. Zusätzlich zum immer präziseren Scannen würde Sakach „gerne Datensätze sehen, die wir verkaufen können“.

Was den mdTector1000CH4 von Microdrones betrifft, so schätzte Sakach die Möglichkeit, ihn in Echtzeit zu erleben. „Es eignet sich gut für das, was wir brauchen. Die Videokamera wurde modernisiert.“

„Insgesamt sind wir ausgesprochen zu- frieden.“

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