Freileitungsmastprüfung: jeden Stab eines Stahlmasts prüfen, ohne hinaufzusteigen

Die meisten japanischen Freileitungsmasten sind Gittermasten aus Winkelstahl, geschützt durch Feuerverzinkung. Das Zink trägt sich über Jahrzehnte ab; ist es weg, beginnt der Stahl zu rosten, weshalb ältere Masten mit Anstrich lebensverlängert werden. Schrauben, Fundamente sowie die Isolatorenketten und Erdseile, die der Mast trägt, gehören ebenfalls zur Prüfung.

Die Mastprüfung beginnt mit dem Fußweg zum Mast – manchmal Stunden über einen Begehungspfad in den Bergen. Vor Ort schauen die Prüfer mit dem Fernglas nach oben; für Details steigen sie mit Absturzsicherung hinauf. Nahe den Leiterseilen erfordert die Arbeit eine Abschaltung oder strenge Verfahren für die Arbeit in der Nähe spannungsführender Teile.

Das Problem sind Berge, Höhe und Menschen. Die Anreise dauert einen halben Tag; Auf- und Abstieg dauern länger. Der Sommer bringt Hitze und Hornissen, der Winter Schnee. Seit Februar 2019 schreibt Japan Auffanggurte (Ganzkörpergurte) als Regel für die Absturzsicherung in der Höhe vor, mit besonderer Schulung – sicherer, aber nicht weniger Aufwand. Und die Menschen, die diese Masten jahrzehntelang beobachtet haben, gehen alle auf einmal in den Ruhestand.

Ein Mast hat eine bekannte Form an einer bekannten Position und eignet sich daher für Drohnen, die jedes Mal exakt denselben Flug wiederholen.

Der größte Gewinn ist der Blick rund um die Leiterseile ohne Abschaltung. Ohne Aufstieg können die Prüfer zu einem nahen Punkt fahren und von dort starten, statt den ganzen Pfad zu gehen. Und Fotos aus demselben Winkel, Jahr für Jahr, beschreiben den Rostfortschritt genauer als Worte.

Rund um einen Mast haben Sie es mit einer Masse Stahl plus Hochspannung zu tun. Kompass und Funkverbindungen werden leicht gestört, und auf Bergkämmen ist es windig.

• Magnetische Störung: Je näher am Stahlmast, desto schlechter der Kompass. Starten Sie abseits des Mastes und rechnen Sie mit Kursfehlern. Magnetische Störung
• Starke EM-Felder: Um Leiterseile und Isolatoren sind die Felder stark. Halten Sie die Abstände des Netzbetreibers ein und prüfen Sie vorab, wie sich die Funkverbindung verschlechtert. Starke EM-Felder
• Höhe: Masten reichen von einigen Dutzend Metern bis deutlich über hundert. Nahe der Spitze unterscheiden sich Wind und Sicht vom Boden. Höhe
• Wind & Turbulenz: Stark auf Kämmen und in Tälern, vom Gittermast zusätzlich verwirbelt. Fliegen Sie dort, wo eine Bö in Richtung Leiterseile immer noch keinen Kontakt bedeutet. Wind & Turbulenz

Hunderte Fotos pro Mast, Tausende Masten: Kein Mensch kann das alles sichten. Die KI bewertet Rost und markiert fehlende Teile; 3D-Modelle messen Neigung und verbogene Stäbe. All das mit Mast- und Stabnummern zu verknüpfen ist Aufgabe der Maschine; die Reihenfolge von Neuanstrich und Reparaturen zu entscheiden ist Aufgabe des Menschen.

Japanische Freileitungsmasten werden nach dem Electricity Business Act und den technischen Normen für elektrische Anlagen entworfen und instand gehalten, die die Wind- und Schneelasten festlegen, denen sie standhalten müssen; nach den Einstürzen von 2019 überprüfte eine Arbeitsgruppe der Regierung Ursache und Normen, und diese wurden im Mai 2020 geändert (die Basiswindgeschwindigkeit von 40 m/s blieb, ist nun aber als 10-Minuten-Mittel festgelegt, und eine Kategorie für besonderes Gelände kam hinzu). Prüfhäufigkeit und -methode beruhen vor allem auf den eigenen Sicherheitsregeln jedes Netzbetreibers (eigenverantwortliche Sicherheit). Masten ab 60 m Höhe brauchen nach dem Civil Aeronautics Act Luftfahrthindernisbefeuerung oder Tagesmarkierungen, und für Kletterer gelten Arbeitsschutzvorschriften wie die Pflicht zum Auffanggurt.

Für Drohnen gelten Masten und Seile in der Regel als „Sachen“, sodass die Nahprüfung meist ein besonderer Flug im Umkreis von 30 m von Sachen ist, der eine Erlaubnis oder Genehmigung erfordert. Im Ausland sind der US-amerikanische National Electrical Safety Code (NESC) und Europas EN 50341 (Auslegung von Freileitungen) die Grundlagen für Masten und Leitungen. Vergleichen Sie die Flugregeln in den weltweiten Vorschriften.

• Schraubenvorspannung: Eine sich lockernde Schraube ist auf Fotos nahezu unsichtbar. Fehlende oder verschobene Schrauben sind erkennbar, aber die Drehmomentprüfung braucht Hände und einen Schlüssel.
• Korrosion unter der Erde: Mastfüße unterhalb der Bodenlinie und in den Fundamenten sind verborgen; dafür muss gegraben werden.
• Rost unter der Farbe und Wanddicke: Oberflächenrost ist sichtbar, aber Korrosion unter der Beschichtung und Querschnittsverlust brauchen Kontaktmessung.
• Von Bäumen verdeckte Mastfüße: Mastfüße im Gebirge sind oft zugewachsen und von oben unsichtbar.
• Reparaturen und Anstrich: Stäbe zu ersetzen und neu zu streichen ist Menschenarbeit; Anstrichdrohnen sind noch in der Erprobung.
• Bewertung und Verantwortung: Ob ein Mast stark genug ist und wann er neu gebaut wird, entscheidet ein Ingenieur.

Was folgt, ist die Projektion der Redaktion. Von Drohnenports an Umspannwerken und Mastfüßen aus besuchen Drohnen auf festen Routen Mast um Mast. Jeder Mast hat für jedes Jahr Fotos aus demselben Winkel und ein 3D-Modell, und Veränderungen bei Rost oder Neigung werden automatisch gegenübergestellt.

Am Morgen nach einem Taifun beginnen die Prüfungen bei den Masten in den windigsten Abschnitten. Menschen steigen nur noch hinauf, um Schrauben nachzuziehen oder Stäbe zu ersetzen. Die Mastarbeit hat sich gewandelt: vom Hinaufklettern zum Nachsehen hin zum Vorausschauen auf die Lebensdauer Tausender Masten und zum Festlegen der Reihenfolge der Pflege.