Mit der KBox und der Fleximaus-Software erhalten die Windpark-Betreibern eine smarte Lösung

Mit der KBox und der speziellen Fleximaus-Software erhalten die Windpark-Betreibern eine smarte Lösung, die Artenschutz und Wirtschaftlichkeit auf einen Nenner bringt. Kontron

Wesentlicher technischer Bestandteil der Fleximaus-Lösung ist ein im Schaltschrank verbauter Industrie-PC mit integrierter Soft-SPS.

Wesentlicher technischer Bestandteil der Fleximaus-Lösung ist ein im Schaltschrank verbauter Industrie-PC mit integrierter Soft-SPS. Kontron

Der Ausbau von Windkraftanlagen ist umstritten, da Naturschützer um den Erhalt seltener Tierarten fürchten. Besonders im Fokus stehen dabei die Fledermäuse. Weltweit gibt es fast 1000 Arten, 24 davon leben in Deutschland und stehen fast vollständig unter Naturschutz. Ihr Bestand ist sowohl durch klimatische Veränderungen gefährdet, als auch durch intensive Forst- und Landwirtschaft und den Ausbau von Windkraftanlagen.

Das im mittelfränkischen Schillingsfürst angesiedelte Unternehmen Fleximaus hat eine Lösung erarbeitet, die ein Nebeneinander von Fledermäusen und Windrädern möglich macht. Die Franken entwickelten eine permanente und automatisierte Funktionsüberwachung, mit der sich der Betrieb von Windkraftanlagen optimieren lässt. Die Fleximaus-Lösung ist mittels Sensoren in der Lage, aktuelle Umweltbedingungen zu analysieren, die Einfluss auf das Jagdverhalten von Fledermäusen haben. Wesentlicher Bestandteil sind auch die von Experten berechneten Verhaltensweisen der Tiere. Dazu gehört zum Beispiel die Flugwahrscheinlichkeit, denn Fledermäuse jagen überwiegend in der Nacht, bei geringen Windgeschwindigkeit und relativ hohen Temperaturen. Darüber hinaus fließen zahlreiche weitere Erfahrungswerte von Experten mit in die Umsetzung ein.

Sensoren und Algorithmen optimieren den Windpark

Die Fleximaus-Lösung basiert auf einer intelligenten Software, die in der Lage ist, die von Sensoren ermittelten Umgebungsbedingungen auszuwerten und anhand dieser Daten die Windparks effektiv zu steuern, um die Gefahr für jagende Fledermäuse drastisch zu reduzieren.

Die sogenannte „Mahdabschaltung“ zum Schutz von Greifvögeln kann ebenfalls umgesetzt werden. Bei der Mahdabschaltung handelt es sich um eine gesetzliche Vorgabe für Windräder in landwirtschaftlich genutzten Regionen, wo auch der Rotmilan sein Jagdgebiet hat. Wird in einem bestimmten Umkreis um das Windrad gemäht oder eine Bodenbearbeitung durchgeführt, müssen die Anlagen abgeschaltet werden. Der Grund: durch das Mähen werden Wiesen- und Feldbewohner aufgeschreckt, was wiederum deren Fressfeinde, etwa den geschützten Rotmilan, anlockt.

Automatischer Schutz während der Nahrungssuche

Das Monitoringsystem des Windparks wird von der Software expliziert darüber informiert, welches Windrad aktuell abgeschaltet werden muss, um die geschützten Tiere während der Nahrungssuche nicht zu gefährden. Die Dokumentation der Daten erfolgt direkt im Industrie-PC, liegt aber redundant auf einem Server und wird hier in einer zweiten Datenbank unverändert dokumentiert, um Datenverluste auch bei Stromausfällen oder Überspannungen zu vermeiden. Trotz eines zuverlässigen Fledermausschutzes können Betreibergesellschaften mit dieser Lösung ihre Verluste nachweislich reduzieren, da die Zeitfenster der Abschaltung sich durch die genauen Berechnungen deutlich reduzieren. Damit lassen sich Artenschutz und der wirtschaftliche Betrieb von Windparks unter einen Hut bringen.

Das Tool entscheidet aufgrund eines intelligenten Algorithmus automatisch über den Betrieb oder die Abschaltung der Windenergieanlage (WEA). Damit können die Betreiber von Windkraftanlagen maximale Betriebszeiten realisieren. Windkraftbetreiber sind mit Fleximaus nicht an starre Abschaltzeiten gebunden, sondern können aufgrund der gemessenen und ausgewerteten Jagdaktivitäten ihre Anlagen oft deutlich früher wieder in Betrieb nehmen und dadurch wirtschaftlicher arbeiten.

Robuster Industrie-PC trotz extremer Klimabedingungen

Wesentlicher technischer Bestandteil der Lösung ist, neben der intelligenten Software sowie Regen- und Temperatursensoren, sozusagen als „Herzstück“ der Lösung, ein im Schaltschrank verbauter Industrie-PC mit integrierter Soft-SPS. In der aktuellen Version der Fleximaus-Lösung wurde die KBox A-150-APL von Kontron verbaut. Aufgrund seiner kompakten Bauweise, der kurzen Lieferzeiten, sowie des attraktiven Preis-Leistungsverhältnisses fiel die Wahl auf diesen Embedded-Box-PC. Darüber hinaus spielten auch die Industrietauglichkeit und Flexibilität der Kontron-Lösung eine wichtige Rolle. Zudem garantiert das lüfterose, robuste Design eine verlängerte Lebensdauer und eine hohe Systemverfügbarkeit. Aufgrund ihrer kompakten Bauweise benötigt die KBox wenig Platz und kann selbst unter erschwerten Klimabedingungen eingesetzt werden. Ein weiteres Kriterium für den Zuschlag an das Kontron-Produkt ist die breite Palette an Schnittstellen und Erweiterungsmöglichkeiten.

Die KBox A-150-APL ist mit einem Intel-Prozessor Pentium Quad Core N4200 ausgestattet und bietet trotz geringer Verlustleistung die hohe Performance, die eine Lösung wie Fleximaus benötigt. Die KBox soll auch zukünftig verbaut werden, da Kontron hohe Sicherheitskriterien erfüllt, wie sie im IoT-Umfeld notwendig sind.

Da der Industrierechner wenig Abwärme produziert, ist er ebenfalls für dieses Einsatzfeld prädestiniert, weil keine weiteren Kühlelemente notwendig sind, die die Kosten in die Höhe treiben. Mit der KBox und der speziellen Fleximaus-Software erhalten die Windpark-Betreiber eine smarte Lösung, die Artenschutz und Wirtschaftlichkeit auf einen Nenner bringt.