Ein Forschungsprojekt mit der Vereinigung der Bereiche Artenschutz, erneuerbare Energien und zukunftsorientierter Technologie
Mobile Erfassung von Fledermäusen bei On-Shore Windenergieanlagen durch autonome Messdrohnen.
Optimierung der Abschaltalgorithmen an Windenergieanlagen durch bessere Datengrundlage zum Aktivitätsniveau von Fledermäusen.
Das Projekt Drones4Bats entwickelt und testet Drohnen, welche Evidenzen zu Fledermausvorkommen liefern sollen. Ziel dieses neuen Verfahrens ist mit geringem Mehraufwand eine signifikante Steigerung der Aussagekraft der erhobenen Daten sowohl während der Planung als auch im Betrieb von Windenergieanlagen (WEA) zu erreichen.
Damit möchte das Projekt Drones4Bats das so genannte „Grün-Grün Dilemma“ - d.h. den Konflikt zwischen Klimaschutz und Artenschutz - verringern und erforschen, ob durch die ergänzenden Erfassungen die Energieerträge von WEA gesteigert sowie gleichzeitig die Schlagopferzahlen von Fledermäusen an WEA reduziert werden können.
Der Ausbau von Windenergieanlagen (WEA) ist ein wichtiger Baustein der Energiewende, jedoch sank die Ausbaurate in den letzten Jahren. Da streng geschützte Fledermäuse an WEA zu Tode kommen und eine Verletzung oder Tötung von Fledermäusen nach Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) verboten ist, führt dies häufig zu artenschutzrechtlichen Konflikten.
Um einen fledermausfreundlicheren Betrieb zu gewährleisten, werden bei der Planung von WEA Vermeidungsmaßnahmen wie pauschale Abschaltzeiten angewendet. Das Artenspektrum sowie das Aktivitätsniveau der Fledermäuse werden vor dem Bau der WEA am Boden sowie-falls möglich- an stationären Windmessmasten erfasst. Durch die verhältnismäßig geringe Reichweite der Mikrofone für Ultraschallaufnahmen kann jedoch ein großer Bereich rund um eine WEA derzeit nicht erfasst werden, was mit ein Grund für Rechtsunsicherheiten ist.
Das Projekt Drones4Bats entwickelt und testet Drohnen, welche autonom Fledermaus-Erfassungen vornehmen. Die Drohnen können daher vor dem Bau einer WEA, ergänzend zur Erfassung am Boden, Daten im Kollisionsbereich der Rotoren erfassen und die Datengrundlage und damit auch die Planung verbessern. Außerdem können die Drohnen nach dem Bau WEA-Betreibern weitere Evidenzen zu Fledermausvorkommen liefern und durch optimierte Abschaltzeiten Energieerträge steigern.
Um eine geeignete Drohne für den Einsatz zu finden, werden drei verschiedene flugfähige Systeme eingesetzt und systematische Tests zur Messmethode vorgenommen. Weiterhin wird erforscht, ob sich die Drohnen auf das Verhalten der Fledermäuse auswirken.
Reduzieren der Schlagzahlen von Fledermäusen an Windenergieanlagen, denn alle in Europa vorkommenden Fledermausarten stehen unter Artenschutz.
Optimieren der Standortauswahl, Genehmigungsdauer, Abschaltzeiten und Rechtssicherheit durch eine verbesserte Datenlage.
Entwickeln und evaluieren der technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Anwendbarkeit von Messdrohnen für die Erfassung von Fledermäusen.
Ziel des Projektes ist es, gleichermaßen die Belange des Artenschutzes, wie des Klimaschutzes zu vertreten. Es wird untersucht, ob das Vorkommen der Fledermäuse, zusätzlich zu Untersuchungen an der Gondel oder am Boden, im direkten Gefährdungsbereich der Rotoren erhoben werden kann. Mit der verbesserten Datenlage soll evaluiert werden, ob die Standortauswahl und Abschaltalgorithmen von WEA optimiert werden können.
Es werden drei Drohnenvarianten für die akustische Erfassung von Fledermäusen entwickelt und im Feld auf ihre Anwendungsfreundlichkeit, einen potenziellen Vergrämungs- oder Anlockeffekt erforscht. Bei positiver Bewertung kann diese Messmethode mittelfristig in die Erfassungsleitfäden der Länder integrieren werden.
Das Projekt Drones4Bats entwickelt und evaluiert somit die technische, wirtschaftliche und ökologische Anwendbarkeit von Drohnen für die Erfassung von Fledermäusen.
Zu Beginn des Projekts werden potenzielle Stakeholder identifiziert. Anschließend wird eine ausführliche Anforderungsanalyse durchgeführt, um die Anforderungen von Windparkbetreibern, Gutachtern, Behörden, Naturschützern sowie beispielsweise rechtliche Grundlagen an das System zu erfassen und festzuhalten. Diese bildet die Grundlage für die Entwicklung des Projektes.
Multicopter weisen eine geringere Wetterabhängigkeit auf und können somit bei unterschiedlichen Windstärken weitgehend präzise fliegen. Außerdem ist der Multicopters aufgrund der geringen Größe transportabel. Zu erwartende Nachteile sind die Geräuschemission und die reduzierte Flugdauer.
LTAV steht für lighter than air vehicle und ist eine Kombination aus Ballon, Hubschrauber und Flugzeug, welches durch Heliumgas und kleinen Rotoren an Auftrieb gewinnt. Die Rotoren dienen dabei hauptsächlich zur Fortbewegung und der Manövrierfähigkeit. Die zu erwartenden Vorteile dieses Systems bestehen in der längeren Flugdauer und den vergleichsweise geringen Geräuschemissionen. Die zu erwartenden Herausforderungen liegen bei der Windanfälligkeit und der durch die Größe gegebenen Schwierigkeit bei dem Transport.
Die FriendlyDrone ist eine in allen Komponenten optimierte flugfähige Drohne, die hinsichtlich der Stakeholderanforderungen und insbesondere der Fledermausfreundlichkeit im Projekt entwickelt wird.
Bei geringem Batterieladestand wird die Messdrohne selbstständig zu einer Bodenladestation zurück navigieren und laden. Für das autonome Landen wird eine Kameraüberwachung, sowie ein auf UltraWideBand basierendes Distanzmesssystem implementiert, das eine voll automatische Konfiguration vornimmt und von verschiedenen Messdrohnen im Projekt benutzt werden kann. Diese Technologie ermöglicht das präzise Landen einer Drohne auf einem Landepad, so dass ein Ladevorgang starten kann.
Im Rahmen des Projekts wird erforscht, ob sich die Drohnensysteme für die akustische Erfassung von Fledermäusen eignen. Insbesondere werden die erhobenen Daten aus Feldtests mit den Daten herkömmlicher Messmethoden verglichen. Dafür werden Fledermäuse akustisch mit herkömmlichen Erfassungsmethoden, sowie Messdrohnen detektiert. Die erfassten Messdaten werden in einer Cloud für eine schnelle Veranschaulichung der Fledermausarten und Aktivitätsniveaus zusammengeführt. Darüberhinaus wird untersucht, ob durch das System ein Anlock- oder Vergrämungseffekt auf die Fledermäuse entsteht und inwieweit das System für eine kommerzielle fachgutachterliche Nutzung aus Anwendersicht geeignet ist.
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