Solarpark-Planung mit Drohnenvermessung – schnell und flächendeckend
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Drohnenvermessung bei Solarparks: Planung, Durchführung und Ergebnisse
Bei der Planung von Solarparks spielt die topografische Vermessung eine zentrale Rolle. Flächen für Photovoltaikanlagen sind häufig groß, liegen in leicht hügeligem Gelände oder sind von Vegetation geprägt. Um verlässliche Aussagen über Neigung, Ausrichtung und Bodenbeschaffenheit treffen zu können, werden präzise Geländedaten benötigt.
Drohnen haben sich hier als effizientes Werkzeug etabliert. Mit Photogrammetrie- oder LiDAR-Sensoren ausgestattet, erfassen sie große Areale innerhalb kurzer Zeit. Die gewonnenen Daten dienen als Basis für Standortentscheidungen, Bauplanung und die technische Auslegung der Anlage.
Grundlagen der Drohnenvermessung im Solarpark-Bereich
Die Vermessung mittels Drohne kombiniert folgende Schritte:
- Vorbereitung der Befliegung
Dazu gehört die Auswahl des Fluggebiets, die Einholung von Flugfreigaben sowie die Definition der benötigten Datengenauigkeit. In den meisten Fällen werden Passpunkte zur späteren Georeferenzierung ausgelegt. Alternativ kann die Drohne mit RTK- oder PPK-Technik betrieben werden, sodass eine direkte Einbindung in amtliche Koordinatensysteme möglich ist. - Durchführung der Flüge
Je nach Anforderung kommen Photogrammetrie- oder LiDAR-Flüge zum Einsatz. Photogrammetrie erzeugt durch Überlappung von Luftbildern ein digitales Oberflächenmodell sowie ein Orthofoto. LiDAR dagegen misst direkte Entfernungen zum Boden und kann Vegetation „durchdringen“, um reine Geländemodelle zu erstellen. - Datenverarbeitung und Auswertung
Im Anschluss an die Befliegung erfolgt die Punktwolken-Generierung, die Klassifizierung von Boden- und Nicht-Bodenpunkten sowie die Ableitung von Höhenlinien, Geländemodellen und Neigungskarten.
Praxisbeispiel: Vermessung eines geplanten Solarparks mit Drohne und LiDAR
Ein Planungsbüro beauftragte die Vermessung einer Fläche von rund 85 Hektar für einen zukünftigen Solarpark. Das Gelände war leicht kupiert und stellenweise mit niedriger Vegetation bewachsen.
- Vorbereitung
Zur Sicherstellung der Lagegenauigkeit wurden Passpunkte im Gelände ausgelegt. Diese Passpunkte dienen als Referenz bei der späteren Auswertung und sorgen dafür, dass alle Daten in das benötigte Koordinatensystem eingepasst werden können. Ergänzend kam ein GNSS-Basissystem zum Einsatz.
- Durchführung
Die Befliegung wurde aufgeteilt in: - Photogrammetrie-Flug: Erfassung hochauflösender Luftbilder für Orthofotos und Sichtkontrollen
- LiDAR-Flug: Messung der Geländeoberfläche unter Berücksichtigung von Vegetation
Geflogen wurde mit einer RTK-fähigen Drohne im Terrain-Following-Modus, sodass die Flughöhe konstant zwischen 60 und 80 Metern über Grund lag. Insgesamt wurden für beide Flüge rund 5 Stunden benötigt.
Eingesetzte Technologie
Für dieses Projekt wurde eine DJI Matrice 300 RTK als Trägerplattform eingesetzt. Diese Drohne eignet sich besonders für Vermessungsflüge auf großen Flächen, da sie stabil fliegt und auch bei wechselnden Windverhältnissen zuverlässige Ergebnisse liefert. Als Sensoren kamen die DJI Zenmuse P1 für Photogrammetrie sowie der GeoCue TV535 3DIS LiDAR-Scanner zum Einsatz. Mit dieser Kombination konnten sowohl hochauflösende Orthofotos erstellt als auch detaillierte Punktwolken für die Geländeauswertung generiert werden. Beide Systeme sind bewährte Lösungen für Vermessungsaufgaben im Infrastruktur- und Energiebereich.
Ergebnisse der Drohnenbefliegung
Die Auswertung der Daten lieferte folgende Produkte:
- Georeferenzierte Punktwolke:
Grundlage für Volumenberechnungen, Geländeanalysen und Baugrubenplanung. - Digitales Geländemodell (DGM):
Essenziell für die exakte Ausrichtung der Modulreihen und Planung der Unterkonstruktion. - Orthofoto:
Verzerrungsfreie Darstellung der Fläche zur visuellen Inspektion und Planung.
Anwendungsbereiche der Drohnenvermessung bei Solarpark-Vermessungen
Die Ergebnisse der Drohnenvermessung fließen in unterschiedliche Planungsschritte ein. Sie ermöglichen unter anderem die Abschätzung der nutzbaren Fläche und die Definition von Sperrzonen, um Bereiche mit ungeeigneter Neigung oder ökologischen Einschränkungen frühzeitig auszuschließen. Zudem dienen sie der Berechnung der Modulreihenabstände unter Berücksichtigung von Verschattung, was für die effiziente Ausrichtung der Photovoltaikmodule wesentlich ist. Auch die Planung von Zufahrten und Kabeltrassen profitiert von den präzisen Geländedaten, da Höhenunterschiede und Verläufe bereits vor Ortbegehungen sichtbar werden. Für die Massenermittlung bei Geländeanpassungen liefern die Punktwolken und digitalen Geländemodelle verlässliche Berechnungsgrundlagen. Schließlich unterstützen die Ergebnisse die Bewertung von Hanglagen und die Einschätzung der Stabilität von Gründungen, was insbesondere bei kupierten oder unebenen Flächen entscheidend ist.
Vorteile der Drohnenvermessung bei Solarpark-Vermessungen
Der Einsatz von Drohnen bietet bei der Vermessung von Solarparks mehrere Vorteile im Vergleich zu klassischen Methoden. Zum einen ist die Zeiteffizienz ein wichtiger Faktor, da große Flächen oft schon innerhalb eines Arbeitstags vollständig aufgenommen werden können. Außerdem ermöglicht die Drohnentechnologie eine hohe Flächenabdeckung, selbst in schwer zugänglichem Gelände.
Einige Vorteile im Überblick:
- Zeiteffizienz: Große Flächen können schnell und in wenigen Stunden erfasst werden.
- Flächenabdeckung: Auch feuchte Wiesen, unebene Flächen oder dicht bewachsene Areale werden vollständig aufgenommen.
- Datenvielfalt: Neben Höheninformationen entstehen orthogonale Luftbilder, die für die Dokumentation und weitere Planungen genutzt werden können.
- Minimaler Eingriff: Die Vermessung erfolgt berührungslos und verursacht keine Bodenverdichtung oder Rodung.
Drohnenvermessungen stellen eine effiziente und flexible Alternative zu herkömmlichen Vermessungsmethoden dar. Sie ermöglichen die schnelle Erfassung großer Flächen, liefern eine hohe Datenqualität und schonen gleichzeitig die Natur, da sie berührungslos und ohne Eingriffe in das Gelände arbeiten. Für die Planung von Solarparks bieten sie damit eine verlässliche Grundlage, um Projekte präzise und wirtschaftlich umsetzen zu können.
Was bringt eine Drohnenvermessung bei der Planung von Solarparks?
Mit Drohnenvermessung können große Flächen schnell und vollständig erfasst werden. Die Daten liefern präzise Informationen zu Geländeformen, Neigungen und Hindernissen, was für die Ausrichtung der Module und die Planung der Unterkonstruktion wichtig ist.
Welche Drohnentechnologien kommen bei Solarpark-Vermessungen zum Einsatz?
In der Regel werden Drohnen mit Photogrammetrie-Sensoren für Orthofotos und LiDAR-Scanner für Geländemodelle genutzt. Diese Kombination ermöglicht die detaillierte Abbildung der Geländeoberfläche auch unter Vegetation
Wie genau sind Drohnenvermessungen für Solarparks?
Die Genauigkeit hängt von der eingesetzten Technik und der Auswertung ab. Bei der Kombination von Passpunkten mit RTK- oder PPK-Systemen sind Abweichungen im Bereich von wenigen Zentimetern möglich, was für Planungszwecke in der Regel ausreichend ist.
Wie lange dauert eine Vermessung mit Drohnen?
Je nach Größe der Fläche kann die Befliegung innerhalb weniger Stunden abgeschlossen sein. Die anschließende Datenverarbeitung nimmt in der Regel ein bis zwei Tage in Anspruch, abhängig vom Datenvolumen und den gewünschten Auswertungen.
Warum ist LiDAR bei Solarpark-Flächen von Vorteil?
LiDAR kann Vegetation „durchdringen“ und misst direkte Bodenpunkte. So lassen sich auch Flächen mit Grasbewuchs, Buschwerk oder einzelnen Bäumen realistisch modellieren. Das ist besonders hilfreich bei der Geländemodellierung und Planung von Gründungen.
Sind Drohnenvermessungen auch bei bewachsenen Flächen möglich?
Ja, insbesondere LiDAR-Drohnen erfassen auch die Geländeoberfläche unter Vegetation. Photogrammetrie eignet sich hingegen vor allem für freie oder kurz bewachsene Flächen.