ASSET / UTILITY-TUNNEL
Unterirdische Tunnel und Versorgungsstollen: die verborgenen Gänge der Stadt inspizieren, ohne jeden Kilometer zu gehen
Strom, Telekommunikation, Gas und Wasser: Die Kabel und Rohre, die eine Stadt am Laufen halten, teilen sich oft unterirdische Tunnel. Sie sind lang, dunkel und sehen über Kilometer gleich aus. Dieser Leitfaden betrachtet, wie weit Drohnen bei Inspektionen helfen können, die Menschen seit jeher zu Fuß erledigt haben.
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Wo unterirdische Tunnel zu verfallen beginnen
Dieser Leitfaden behandelt Versorgungsstollen (Sammelkanäle), die Strom-, Telekommunikations-, Wasser- und Gasleitungen unter Straßen führen, Kabeltunnel im Besitz von Strom- und Telekommunikationsunternehmen sowie unterirdische Hochwasserkanäle und Speichertunnel. Es sind Kästen oder Kreistunnel aus Stahlbeton, und die Wurzel ihres Verfalls ist Wasser.
| Element | Typische Schäden | Wenn übersehen |
|---|---|---|
| Bauwerk (Wände, Decke) | Risse, Undichtigkeiten, Ausblühungen, Abplatzungen und freiliegende Bewehrung | Herabfallender Beton trifft Kabel, Leitungen oder Menschen |
| Muffen | Undichtigkeiten, Bodeneintritt, Versätze | Der Baugrund lockert sich und die Straße darüber setzt sich |
| Kabel- und Leitungshalterungen | Rost, lose oder fehlende Schrauben | Kabel oder Leitungen hängen durch oder fallen herab |
| Lüftung, Entwässerung, Beleuchtung | Ausfälle, Verstopfungen, Korrosion | Wasser oder Gas sammelt sich an; Arbeiter können eingeschlossen werden |
| Zugänge und Schächte | Korrodierte Deckel und Treppen, Überflutung | Evakuierung und Rettung werden unmöglich |
Die heutige Inspektion und ihre Schwachstellen
Die Inspektion konzentriert sich heute auf Kontrollgänge und Sichtprüfungen zu Fuß. Prüfer leuchten mit Taschenlampen Decke und Wände ab, suchen nach Leckagen, Rissen und verrosteten Befestigungen und klopfen alles Verdächtige ab. Je sorgfältiger es gemacht wird, desto länger dauert es – kilometerweit durch den Tunnel hin und zurück.
| Methode | Stärke | Schwachpunkt |
|---|---|---|
| Begehung und Sichtprüfung | Tasten und Klopfen, gleichzeitig die Ausrüstung prüfen | Langsam über lange Strecken; hohe Decken sind schwer einzusehen |
| Plattformen und Tritte | Nahzugang zur Decke | Schwer zu tragen und zu bewegen; in engen Gängen unbrauchbar |
| Wagen- oder fahrzeugmontierte Kameras | Durchgehende Aufzeichnung langer Abschnitte | Braucht Schienen oder einen Fahrweg; übersieht Bereiche hinter Kabeln und Leitungen |
| Feste Kameras und Sensoren | Ständige Überwachung | Erfassen nur, wo sie installiert sind |
Unter der Erde besteht zudem die Gefahr von Sauerstoffmangel und giftigem Gas. Vor dem Einstieg sind Belüftung und Gasmessung nötig, und bei wenigen Ausgängen ist es schwer, aus der Tiefe herauszukommen, wenn etwas schiefgeht. Die Strecke zu verkürzen, die Menschen gehen, bedeutet unmittelbar mehr Sicherheit.
Was Drohnen verändern
Unter der Erde ist es die Aufgabe der Drohne, die langen Strecken zu fliegen, die Menschen sonst gehen würden, und die Decke in gleichbleibender Qualität aufzunehmen. Ein Flug nahe der Decke zeigt Risse und Leckspuren weit besser als der Blick vom Boden nach oben.
| Ansatz | Typisches Fluggerät | Am besten für |
|---|---|---|
| Geschützte Nahaufnahmen | Indoor-Drohnen mit Käfig oder Schutz (z. B. Flyability Elios 3, Liberaware IBIS-Serie) | Enge Gänge, zwischen Kabeltrassen, Schächte |
| LiDAR-Formmessung | Drohnen, die Punktwolken erstellen und sich mit LiDAR-SLAM orientieren | Verformung, Lage von Kabeln und Leitungen, alte Tunnel ohne Zeichnungen |
| Autonome Routinepatrouillen | Drohnen, die einer festen Route folgen und Hindernissen ausweichen (z. B. indoor-fähige Skydio-Klasse) | Wiederholte Erfassung derselben Abschnitte unter denselben Bedingungen |
| Gepaart mit Bodenrobotern | Ein Bodenroboter trägt die Drohne und startet sie unterwegs | Erweiterung von Akku- und Funkreichweite auf langen Abschnitten |
Die Umgebung überwinden
Unterirdische Tunnel vereinen vier Herausforderungen: kein GNSS, Dunkelheit, enger Raum und Gas. Umgeben von Beton und Erde reicht Funk nicht weit, und sowohl Steuer- als auch Videoverbindungen reißen hinter Ecken leicht ab.
- Ohne GNSS: Orientieren Sie sich mit LiDAR-SLAM oder visuell-inertialer Odometrie. Auf langen, merkmalsarmen Geraden driftet die Position, also setzen Sie an Zugängen, Kennzeichnungsschildern und Ausrüstung neu an. Ohne GNSS
- Enger Raum: Kabeltrassen und Leitungen ragen von beiden Seiten hinein, sodass die lichte Breite oft schmaler ist, als die Zeichnungen zeigen. Verwenden Sie geschützte Fluggeräte und legen Sie vorab fest, wie mit Berührungen umgegangen wird. Enge Räume
- Dunkelheit: Führen Sie Beleuchtung an Bord mit. Das Einschalten der Tunnelbeleuchtung kann Bilder durch Schatten und Reflexionen weniger einheitlich machen. Dunkelheit
- Sauerstoffmangel und giftige Gase: eine Drohne kann zuerst hineinfliegen und nachsehen, aber Lüftung und Gasmessung, bevor Menschen eintreten, dürfen nicht entfallen. Sauerstoffmangel und giftige Gase
- Funkverbindungen: Legen Sie vorab fest, was beim Verbindungsverlust geschieht – Relaisknoten, eine Kabelbindung oder autonomer Flug mit selbstständiger Rückkehr.
Von Bildern zu Entscheidungen
In langen Tunneln ist das Wichtigste, sicher zu wissen, wo jedes Bild aufgenommen wurde: welche Station, welche Wand, welche Höhe. Bilder ohne diese Angaben lassen sich bei der nächsten Inspektion nicht vergleichen, und seien es Tausende.
| Schritt | Was Maschinen tun | Was Menschen verantworten |
|---|---|---|
| Verortung | Bilder mit Station und Fläche aus SLAM-Pose und Punktwolken versehen | Referenzpunkte für Entfernung und Zuordnung zu Zeichnungen |
| Abwicklungen | Wand- und Deckenbilder zu einer abgewickelten Karte zusammensetzen | Nähte auf Versatz und Lücken prüfen |
| Erkennung | Risse, Undichtigkeiten, Rost und Ausblühungen vorschlagen (Deep Learning) | Übersehenes und Fehlalarme prüfen |
| Veränderungserkennung | Unterschiede zum letzten Mal, neue Undichtigkeiten | Ursache und Dringlichkeit der Veränderung deuten |
| Bewertung | — | Zustandsbewertung, Benachrichtigung der Kabel- und Leitungseigentümer, Entscheidung über Maßnahmen |
An einem Versorgungsstollen sind der Straßeneigentümer und getrennte Strom-, Telekommunikations-, Gas- und Wasserunternehmen beteiligt. Könnten Drohnendaten auf einer Plattform geteilt werden, müssten mehrere Unternehmen denselben Tunnel nicht mehr getrennt begehen. Die Vereinbarung zum Teilen der Daten ist vor der Technik nötig.
Regeln und Verantwortung
In Japan werden Versorgungsstollen von den Straßenverwaltungen nach dem Act on Special Measures concerning the Construction of Common Utility Ducts gebaut, während die Anlagen darin von den jeweiligen Versorgern verwaltet werden. Ein Kernmerkmal ist, dass die Verantwortung geteilt ist: Die Straßenverwaltung prüft das Bauwerk, jeder Versorger prüft seine eigenen Leitungen. Häufigkeit und Methoden legt das Inspektionshandbuch des jeweiligen Eigentümers fest.
Für den Flug gilt: Japans Civil Aeronautics Act erfasst Flüge in geschlossenen Innenräumen nicht; die amtliche Auslegung behandelt Tunnel und unterirdische Gänge, deren Inneres klar vom Außenraum getrennt ist, als Innenraum, sodass ein Flug nur im Inneren eines unterirdischen Tunnels in der Regel keine luftfahrtrechtliche Erlaubnis oder Genehmigung braucht. Das Betreten des Tunnels unterliegt jedoch Arbeitsschutzvorschriften wie der Ordinance on Prevention of Anoxia, und Zugänge auf der Straße brauchen eine Straßennutzungserlaubnis. Vergleichen Sie die Länder in den Vorschriften weltweit.
Quelle: MLIT: Auslegung der Vorschriften für unbemannte Luftfahrzeuge (Flug in Innenräumen)Was Drohnen nicht können
- Abklopfen und Tasten: hohl liegender Beton wird durch Klopfen gefunden. Bilder zeigen ihn nicht.
- Hinter Kabeln und Leitungen: Wände hinter dicht gepackten Versorgungsleitungen sind weder erreichbar noch einsehbar.
- Funktionsprüfungen der Ausrüstung: ob Ventilatoren und Pumpen laufen und Alarme ertönen, müssen Menschen prüfen.
- Inspektion von Gasleitungen und Kabeln: die Versorgungsleitungen selbst werden mit den Fachverfahren des jeweiligen Versorgers geprüft.
- Bewertung und Verantwortung: Schäden zu deuten und zu entscheiden, wer was repariert, bleibt Aufgabe des Menschen.
2035: die Welt, in der Inspektion funktioniert
Es folgt der Ausblick der Redaktion. Jeder Tunneleingang hat einen kleinen Hangar, und Drohnen fliegen jede Nacht feste Abschnitte. Positionen werden mit Kennzeichnungsschildern und Punktwolken abgeglichen, sodass sich die Bilder exakt mit denen vom letzten Mal überlagern. Erscheint eine neue Leckspur, werden der Straßeneigentümer und die Versorger, deren Leitungen dort verlaufen, im selben Moment benachrichtigt.
Menschen gehen nicht mehr jeden Tag Kilometer. Stattdessen gehen sie hin, um zu bestätigen, was sich verändert hat, und organisieren Instandsetzungen. Die Inspektion unter der Erde wandelt sich vom endlosen Gehen durch dunkle Gänge zum Wachen über die verborgene Seite der Stadt als Ganzes.
PREPARATION
Checkliste zur Flugvorbereitung
Häkchen werden auf diesem Gerät gespeichert (und in Ihrem gemeinsamen Konto, wenn Sie angemeldet sind). Dies ist eine Lernhilfe, kein Nachweis einer Genehmigung oder der Sicherheit.
Fälle zu dieser Anlage
- Brussels Mobility: LiDAR-Drohnenvermessung von 13 km unterirdischer Technikgänge und RegenwasserkanäleBrussels, Belgium
- Johannesburg: LiDAR-Drohnenvermessung unterirdischer Versorgungstunnel nach einer Gasexplosion auf der StraßeLilian Ngoyi Street, Johannesburg CBD, South Africa · 2023
Länderquellen(7)
- Shuto Expressway's first drone inspection trial in confined spacesJP · NTTドコモビジネスほか(首都高速道路・首都高技術・JDRONE・KDDIスマートドローン)
- Smart Drain InspectorSG · PUB, Singapore's National Water Agency
- Hydro-Québec turns to drones, AI and robots to keep workers safeCA · Canadian Occupational Safety
- Enel SP carries out underground inspections with FlyabilityBR · Baguete
- Drones for leak detection in the water industry (update) - Team UAVGB · PwC UK (Skies Without Limits v3)
- Glanville Geospatial's Groundbreaking Confined Space Drone Redefining Sewer SurveysGB · UKSTT (UK Society for Trenchless Technology)
- Community of Madrid uses autonomous drones to inspect Canal de Isabel II's sewer networkES · Comunidad de Madrid
Quellen prüfen
Regeln, Zahlen und Fälle beziehen sich auf die unten genannten Quellen. Zukunftsszenarien und Gestaltungsvorschläge sind die Meinung der Redaktion.
- MLIT: Gesetzentwurf zur Abschaffung kommunaler Unterhaltungsbeiträge für nationale Projekte (einschließlich Änderungen des Common Utility Duct Act)MLIT · Volltext gelesen
- Japanese Law Translation: Act on Special Measures concerning Preparation, etc. for Common-Use Tunnel (Gesetz Nr. 81 von 1963)Ministry of Justice · Zusammenfassung gelesen
- Fukushima Labour Bureau: Sauerstoffmangel bei Arbeiten in Abwasserkanälen verhindernMHLW Fukushima Labour Bureau · Volltext gelesen
- MLIT: Auslegung der Vorschriften für unbemannte Luftfahrzeuge (Flug in Innenräumen)MLIT Civil Aviation Bureau · Volltext gelesen
Quellen geprüft: 2026-10-22