Shell Petroleum betreibt in den Niederlanden einige der größten Ölverarbeitungs- und Lageranlagen Europas, darunter weitläufige Tanklager im Europort und eine große Raffinerie in Pernis, die sich über rund 30 Kilometer des Rotterdamer Hafengebiets erstreckt. Als weltweit führendes Energieunternehmen leistet Shell Pionierarbeit bei der Integration fortschrittlicher Technologien, um die Betriebssicherheit und Effizienz in seinen Hochrisikobereichen zu verbessern.
Im Rahmen einer Session auf der NestGen '25 hörten wir von Pieter Franken, QHSE- und Compliance-Manager bei Skeye Netherlands, und Vincent van Schijndel, CEO von DroneLand Netherlands. Sie gaben Einblicke, wie Shell Petroleum autonome Drohnenüberwachungssysteme an seinen Standorten in Rotterdam implementiert hat.
Die Herausforderung
Shell Petroleum stand in seinen Anlagen in Rotterdam vor mehreren kritischen betrieblichen Herausforderungen:
- Hochrisiko-UmgebungsmanagementÖl- und Gasanlagen enthalten zahlreiche Gefahrenzonen, in denen Sicherheit oberste Priorität hat und die erhebliche Risiken für das Personal bergen, das routinemäßige Inspektionen durchführt.
- Ineffiziente manuelle ProzesseRegelmäßige, obligatorische Inspektionen, wie die Kontrolle auf Wasser auf den Tankdächern (zweimal wöchentlich erforderlich), waren arbeits- und zeitintensiv und zogen wertvolles Personal von wichtigeren Aufgaben ab.
- Komplexe regulatorische ComplianceDer Betrieb in dicht besiedelten Industriegebieten in der Nähe des kontrollierten Luftraums des Flughafens Rotterdam erforderte die Einhaltung strenger Luftfahrtvorschriften und die Einholung mehrerer Genehmigungen für den Drohnenbetrieb.
- ATEX-Zonenbeschränkungen: Auf dem gesamten Gelände wurden explosionsgeschützte Zonen eingerichtet, die Flugverbotszonen schufen. Dies erforderte eine präzise Navigationsplanung und redundante Sicherheitssysteme, um sicherzustellen, dass Drohnen diese Zonen niemals betreten würden, selbst nicht im Falle einer Notfall-Rückkehr zum Startpunkt.
Die Lösung
Shell Petroleum hat sich mit Skeye Netherlands (Drohnenbetrieb) und DroneLand Netherlands (Hardwareanbieter) zusammengetan, um an seinen Standorten in Rotterdam ein autonomes Drohnenüberwachungssystem mit DJI Dock-Technologie zu implementieren. Die Lösung integriert spezialisierte Hardware, Software und kundenspezifische Betriebsprotokolle, um die Fernüberwachung kritischer Infrastrukturen zu ermöglichen.
Die Implementierung umfasst mehrere DJI Dock-Systeme, die strategisch im gesamten Tanklager von Shell in Europort und der Raffinerie in Pernis positioniert sind. Diese Drohnen operieren auf vordefinierten Flugrouten und nutzen 3D-Kartierungstechnologie, um sich sicher in der komplexen Industrieumgebung zu bewegen. Das gesamte System wird von der Fernsteuerungszentrale von Skeye aus überwacht und gesteuert. Dort führen geschulte Piloten die Flüge über LTE/4G-Verbindungen durch, ohne physisch vor Ort anwesend sein zu müssen.
So funktioniert es
Die Bediener erstellen detaillierte Flugpläne in einer 3D-Umgebung, die alle Anlagenstrukturen und ATEX-Zonen berücksichtigt und so sicherstellt, dass Drohnen niemals in Sperrbereiche eindringen. Die Flüge werden vom Skeye-Kontrollzentrum aus geleitet, wo die Piloten an mehreren Bildschirmen pro Arbeitsplatz die Drohnentelemetrie, Kamerabilder und Umgebungsbedingungen überwachen.
Drohnen erfassen monatlich Tausende von Bildern bei routinemäßigen Inspektionen von Tankdächern, Ventilen und anderer kritischer Infrastruktur. Nach der Aufnahme werden die Bilder an die Server von Shell übertragen, wo maschinelle Bildverarbeitungsmodelle jedes Foto analysieren, um potenzielle Probleme zu erkennen. Die Ergebnisse werden den Bedienern im Kontrollraum über das UTL-System von Shell übermittelt, was eine schnelle Reaktion auf erkannte Probleme ermöglicht. Im Falle von Zwischenfällen kann das System sofort Drohnen einsetzen, um den Einsatzkräften ein Lagebild zu liefern.
Durchführung
Der Implementierungsprozess erstreckte sich über etwa 6-7 Monate, um alle notwendigen Genehmigungen zu erhalten und regulatorische Hürden zu überwinden.
„Es dauerte etwa sechs bis sieben Monate, bis wir alle diese neuen Genehmigungen erhalten hatten. Und wir operieren auch im kontrollierten Luftraum des Flughafens Rotterdam, was einige weitere Herausforderungen mit sich bringt.“ sagte Pieter Franken, QHSE- und Compliance-Manager bei Skeye Netherlands
Vor dem Einsatz unterzog Skeye verschiedene Drohnensysteme strengen Tests und setzte sie extremen Bedingungen aus, indem die Stromversorgung absichtlich unterbrochen, Internetverbindungen gekappt und automatische Rückkehrmanöver erzwungen wurden. Nur Systeme, die diese strengen Tests bestanden, wurden für den Einsatz in Shell-Anlagen in Betracht gezogen, um einen sicheren Betrieb in der komplexen Industrieumgebung mit minimalem Risiko zu gewährleisten.
Die Umsetzung erforderte die Erstellung detaillierter 3D-Modelle aller Anlagenbereiche, um eine präzise Flugplanung zu ermöglichen. Zusätzlich wurden spezielle Schulungsprogramme für Piloten entwickelt, da Skeye feststellte, dass die bestehenden BVLOS-Schulungseinrichtungen keine praktische Erfahrung mit den spezifischen Anforderungen des industriellen Drohnenbetriebs boten.
Die Ergebnisse
Die Drohnen-in-der-Box-Lösung ist seit über einem Jahr im Einsatz mit „extrem geringe Ausfallzeiten in Bezug auf wetterbedingte, technische oder behördliche Ausfallzeiten“, sagte Pieter Franken
Diese Zuverlässigkeit hat es Shell ermöglicht, bedeutende Fortschritte bei der Umsetzung ihrer Philosophie der „Inspektionen nach dem Ausnahmeprinzip“ zu erzielen, bei der Mitarbeiter Bereiche nur dann physisch inspizieren müssen, wenn Probleme festgestellt werden. Die Lösung hat die manuellen Inspektionsroutinen reduziert und die zweimal wöchentlich durchgeführten Inspektionen der Tankdächer ersetzt.
Die Sicherheit wird durch die deutliche Verringerung des Personenkontakts zu Gefahrenbereichen und die Erkennung potenzieller Leckagen mithilfe spezieller Sensoren erhöht. Drohnen liefern im Notfall sofortige Luftaufnahmen für die Einsatzkräfte. Die erweiterte Datenerfassung ermöglicht durch die Erstellung eines umfassenden Datensatzes eine vorausschauende Wartung und die frühzeitige Erkennung von Problemen.
Der Weg nach vorn
Shell Petroleum weitet seine Drohneneinsätze bereits von einem derzeitigen 12-Stunden-Betrieb pro Tag auf einen vollständigen 24/7-Betrieb aus. „Momentan fahren wir den Betrieb auf 24 Stunden am Tag hoch und haben fünf Drohnen-in-a-Box-Systeme vor Ort im Einsatz.“ erklärte Pieter Franken.
Dies erfordert die Ausbildung von etwa 16 zusätzlichen Piloten. Zukünftige Pläne umfassen die Integration mit Einbruchmeldeanlagen, die Prüfung einer Lockerung der ATEX-Zonenbeschränkungen durch Funkentests und die Erhöhung der Cybersicherheit durch On-Premise-Lösungen, um die Sicherheit der Daten auf kontrollierten Servern zu gewährleisten.
Abschluss
Die Implementierung der Drohnen-in-der-Box-Technologie durch Shell Petroleum stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Überwachung von Industrieanlagen dar und demonstriert, wie autonome Drohnen die Sicherheit erhöhen, die betriebliche Effizienz steigern und die Gefährdung von Menschen in Gefahrenbereichen reduzieren können. Der erfolgreiche Einsatz in den Anlagen in Rotterdam dient als Vorbild für andere Industrieunternehmen, die Drohnentechnologie in komplexen Umgebungen nutzen möchten.
„Für 2025 planen wir, den Einsatz von Drohnen deutlich auszuweiten und das Potenzial aus der Luft voll auszuschöpfen. Von Notfalleinsätzen bis hin zum Schutz von Anlagen - wir bieten Ihnen alle Arten von Höheninspektionen an.“ sagte ein Sprecher von Shell Petroleum
Häufig gestellte Fragen
Frage 1: Wie navigieren autonome Drohnen sicher in komplexen Öl- und Gasanlagen?
Die Drohnen nutzen detaillierte 3D-Kartierung und RTK-Positionierungstechnologie, um präzise durch komplexe Industrieumgebungen zu navigieren. Die Flugrouten werden sorgfältig geplant, um ATEX-Zonen und Hindernisse zu umfliegen. Redundante Sicherheitssysteme gewährleisten, dass die Drohnen auch bei Notfall-Rückkehrmanövern niemals in Sperrbereiche eindringen.
Frage 2: Welche behördlichen Genehmigungen sind für den Betrieb von Drohnen in Industrieanlagen erforderlich?
Für den Betrieb sind Genehmigungen der Luftfahrtbehörden (in Europa die EASA) erforderlich, was häufig spezielle Lizenzen wie die LUC für BVLOS-Flüge notwendig macht. Für Flüge im kontrollierten Luftraum sind zusätzliche Genehmigungen erforderlich, und die Einhaltung staatlicher Vorschriften sowie unternehmensspezifischer Sicherheitsprotokolle ist unerlässlich.
Frage 3: Wie funktionieren autonome Drohnen bei widrigen Wetterbedingungen?
Die ausgewählten Drohnen sind sehr wind- und regenbeständig; es gibt zwar betriebliche Grenzen, aber die Systeme sind so konzipiert, dass sie die Betriebszeit in unterschiedlichen Wetterszenarien maximieren und so eine zuverlässige Datenerfassung das ganze Jahr über gewährleisten.
Frage 4: Welche Cybersicherheitsmaßnahmen schützen sensible Industriedaten, die von Drohnen erfasst werden?
Das System wird in Richtung On-Premise-Bereitstellung entwickelt, bei der die gesamte Flugsteuerungssoftware und die Datenverarbeitung auf sicheren, lokalen Servern erfolgen, um sicherzustellen, dass sensible Industriedaten die kontrollierte Umgebung nie verlassen und strenge Cybersicherheitsanforderungen erfüllen.