Rotorblätter moderner Windenergieanlagen können bis zu hundert Meter lang sein. Im Betrieb werden sie nicht nur durch ihr Eigengewicht beansprucht, sondern auch durch die die Kräfte des Windes, durch Niederschlag und Temperaturwechsel. Offshore-Anlagen sind zusätzlich dem Angriff von Salzwasser ausgesetzt. Unter diesen Einflüssen können sich Schäden bilden, die den Ertrag beeinträchtigen oder sogar zum Totalausfall der ganzen Anlage führen können. Abgerissene Rotorblätter können für Mensch und Tier sehr gefährlich werden sowie große Sachschäden verursachen. Daher müssen Rotorblätter regelmäßig auf Risse, Erosionsschäden und strukturelle Schäden geprüft werden. Mit bloßem Auge sind diese aber nicht immer zu erkennen.
Mit der aktiven Thermographie (Anregung durch technische Mittel) lassen sich Schäden unterhalb der Oberfläche sichtbar machen. Sie wird von der Windkraftindustrie, auch dank der Forschungen am Fraunhofer WKI, seit einigen Jahren erfolgreich angewendet. Jedoch ist die Durchführung relativ aufwendig. Man benötigt direkten Zugang zum Rotorblatt, etwa durch eine seilgebundene Arbeitsplattform.
Ein besonders elegantes Verfahren zu Inspektion der Rotorblätter ist die passive Thermographie (Anregung durch meteorologische Vorgänge). Eine Aufnahme mit einer am Boden aufgestellten Wärmebildkamera kann mit einem Teleobjektiv auf eine Entfernung von mehreren hundert Metern und dadurch auch vom Boden aus erfolgen. In vielen Fällen ist der optimale Kamerastandort aber gar nicht zugänglich. Außerdem müsste man bei Änderungen der Windrichtung den Standort mit der umfangreichen Ausrüstung immer wieder verändern. Bei Offshore-Windenergieanlagen ist diese Technik zudem überhaupt nicht anwendbar.
Eine Inspektion aus der Luft mithilfe von Drohnen könnte die optimale Lösung sein. Derzeitig verfügbare, drohnentaugliche Wärmebildkameras sind dafür noch nicht leistungsfähig genug. Deswegen entwickelt unser Projektpartner InfraTec GmbH eine leistungsfähige Wärmebildkamera, die leicht und kompakt genug ist, um von gängigen Drohnen getragen werden zu können.
Manche Wetterbedingungen beeinträchtigen die Messergebnisse der passiven Thermographie. Zusammen mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung entwickeln wir am Fraunhofer WKI daher eine Prognosesoftware, mit der man wetterabhängig den optimalen Inspektionszeitraum berechnen und die Nachweisgrenzen der Thermographie-Inspektion bestimmen kann. So können bei der Inspektion mit Drohne und Wärmebildkamera sehr zuverlässig alle Fehler entdeckt werden. Das Sachverständigenbüro Otto Lutz steht uns bei der Planung, Interpretation und Bewertung der Testmessungen beratend zur Seite. Der Projektpartner clockworkX unterstützt das Projekt bei der Datenstrukturierung, verknüpft Messdaten mittels neuester Technologien mit Wetterdaten und entwickelt eine Anwendung für den freien Markt.
Fraunhofer-Institut für Holzforschung 
