Kosten-Nutzen-Analyse von UAV-basierter Thermographie zur Bewertung des Potenzials präventiver Fernwärmenetzüberwachung

  • Hintergrund

    Fernwärmenetze (DHSs) werden häufig eingesetzt, um Wärme in großem Maßstab in städtische Gebiete und zu Verbrauchern zu transportieren. Jahrzehntelange Nutzung führen dazu, dass die unterirdischen Rohrleitungen ermüden, was schließlich zu Leckagen mit potenziell katastrophalen und kostspieligen Auswirkungen führt. Da es vielen Netzen an moderner Über-wachung fehlt, fällt es den Netzwerkbetreibern schwer zu beurteilen, wo genau Verluste auftreten und das Rohrleitungsgebiet für Reparaturen aufgegraben werden muss. Die luftgestützte Thermographie wurde daher als innovative Überwachungstechnologie entwickelt: Unterirdische Leckagen werden als Hot-Spots in thermischen Infrarot-(TIR)-Bildern identifiziert, durch den Temperatur-anstieg, den sie an der Oberfläche verursachen. Zu diesem Zweck werden TIR-Bilder mittels unbemanntem Flugsystem (UAS) erfasst und mittels entwickelter Software automatisch analysiert, um den Netzwerkbetreibern eine Liste potenzieller Kandidaten zu präsentieren. Die Frage der Wirtschaftlichkeit ist allerdings entscheidend für die Akzeptanz einer solchen Inspektionsmethode.

     

    Thesisvorhaben

    Das Ziel dieser Arbeit liegt in einer Kosten-Nutzen-Analyse der präventiven, UAV- und TIR-basierten Leitungsinspektion, um ihr Potenzial im Vergleich zur herkömmlichen Rohrleitungreparatur zu identifizieren. Dies beinhaltet daher:

    - Die Erforschung der derzeit auftretenden Verluste, implementierten Gegenmaßnahmen der Stadtwerke und daraus resultierenden Kosten für die Betreiber,
    - Berechnung der Kosten der TIR-basierten Methode und Software,
    - Vergleich der Ergebnisse und wirtschaftlichen Machbarkeit unter Berücksichtigung verschiedener Szenarien  wie bspw. Standard- vs. Notfallausgrabungen, Leitungsarten und –längen.

     

    Anforderungen

    - selbstständige, strukturierte Arbeitsweise mit Begeisterung für wissenschaftliche Forschung und das Arbeiten an realen Problemen,

    - Beherrschung der deutschen und englischen Sprache

     

    Interesse?

    Bitte kontaktieren Sie M. Sc. Elena Vollmer (elena.vollmer@kit.edu) mit Ihrer Bewerbung. Beginn: Ab sofort.