Airffic InspectionDer Leitfaden zur Zukunft der Drohneninspektion

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.

ElementTypische SchädenWenn übersehen
Bauwerk (Wände, Decke)Risse, Undichtigkeiten, Ausblühungen, Abplatzungen und freiliegende BewehrungHerabfallender Beton trifft Kabel, Leitungen oder Menschen
MuffenUndichtigkeiten, Bodeneintritt, VersätzeDer Baugrund lockert sich und die Straße darüber setzt sich
Kabel- und LeitungshalterungenRost, lose oder fehlende SchraubenKabel oder Leitungen hängen durch oder fallen herab
Lüftung, Entwässerung, BeleuchtungAusfälle, Verstopfungen, KorrosionWasser oder Gas sammelt sich an; Arbeiter können eingeschlossen werden
Zugänge und SchächteKorrodierte Deckel und Treppen, ÜberflutungEvakuierung und Rettung werden unmöglich
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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.

MethodeStärkeSchwachpunkt
Begehung und SichtprüfungTasten und Klopfen, gleichzeitig die Ausrüstung prüfenLangsam über lange Strecken; hohe Decken sind schwer einzusehen
Plattformen und TritteNahzugang zur DeckeSchwer zu tragen und zu bewegen; in engen Gängen unbrauchbar
Wagen- oder fahrzeugmontierte KamerasDurchgehende Aufzeichnung langer AbschnitteBraucht Schienen oder einen Fahrweg; übersieht Bereiche hinter Kabeln und Leitungen
Feste Kameras und SensorenStändige ÜberwachungErfassen 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.

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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.

AnsatzTypisches FluggerätAm besten für
Geschützte NahaufnahmenIndoor-Drohnen mit Käfig oder Schutz (z. B. Flyability Elios 3, Liberaware IBIS-Serie)Enge Gänge, zwischen Kabeltrassen, Schächte
LiDAR-FormmessungDrohnen, die Punktwolken erstellen und sich mit LiDAR-SLAM orientierenVerformung, Lage von Kabeln und Leitungen, alte Tunnel ohne Zeichnungen
Autonome RoutinepatrouillenDrohnen, die einer festen Route folgen und Hindernissen ausweichen (z. B. indoor-fähige Skydio-Klasse)Wiederholte Erfassung derselben Abschnitte unter denselben Bedingungen
Gepaart mit BodenroboternEin Bodenroboter trägt die Drohne und startet sie unterwegsErweiterung von Akku- und Funkreichweite auf langen Abschnitten
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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.
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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.

SchrittWas Maschinen tunWas Menschen verantworten
VerortungBilder mit Station und Fläche aus SLAM-Pose und Punktwolken versehenReferenzpunkte für Entfernung und Zuordnung zu Zeichnungen
AbwicklungenWand- und Deckenbilder zu einer abgewickelten Karte zusammensetzenNähte auf Versatz und Lücken prüfen
ErkennungRisse, Undichtigkeiten, Rost und Ausblühungen vorschlagen (Deep Learning)Übersehenes und Fehlalarme prüfen
VeränderungserkennungUnterschiede zum letzten Mal, neue UndichtigkeitenUrsache und Dringlichkeit der Veränderung deuten
Bewertung—Zustandsbewertung, Benachrichtigung der Kabel- und Leitungseigentümer, Entscheidung über Maßnahmen
Die Sicht von Airffic

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.

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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)
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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.
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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

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Fälle zu dieser Anlage

Länderquellen(7)

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Regeln, Zahlen und Fälle beziehen sich auf die unten genannten Quellen. Zukunftsszenarien und Gestaltungsvorschläge sind die Meinung der Redaktion.

Quellen geprüft: 2026-10-22