Kameras von Axis zur Kollisionsvermeidung in Windparks
Das deutsche Technologieunternehmen ProTecBird setzt auf einen Ansatz, bei dem Windenergieanlagen gezielt auf eine tatsächlich erkannte Kollisionsgefahr reagieren. Das KI-basierte Vogelerkennungs- und Antikollisionssystem Aves Wind kombiniert ornithologisches Fachwissen und künstliche Intelligenz mit hochauflösender Netzwerk-Video-Technologie von Axis Communications. Ziel ist es, Vögel frühzeitig zu erkennen, ihre Flugbewegungen zu analysieren und Windenergieanlagen bedarfsgerecht zu steuern. Auf diese Weise unterstützt das System sowohl den Artenschutz als auch den wirtschaftlich effizienten Betrieb der Anlagen.
Herzstück der Lösung ist das Aves Wind Antikollisionssystem. Hochauflösende PTZ-Netzwerk-Kameras von Axis fungieren dabei als Sensoren und liefern die Bilddaten für die KI-gestützte Echtzeit-Erfassung von Vögeln. Das System kann derzeit 20 geschützte Vogelarten erkennen und ihre Flugbahnen dreidimensional verfolgen.
Für die zuverlässige Objekterkennung über große Distanzen setzt ProTecBird auf Full-HD-Kameras mit 31-fachem optischem Zoom. Die für anspruchsvolle Außenbedingungen ausgelegten Kameras halten Windgeschwindigkeiten von bis zu 245 km/h und starken Vibrationen stand. Eine elektronische Bildstabilisierung sorgt zudem dafür, dass auch unter schwierigen Bedingungen verwertbare Bilddaten entstehen.
Erkennt das System eine potenzielle Kollisionsgefahr, versetzt es die betreffende Windenergieanlage temporär in den Trudelbetrieb. Die Rotorblätter werden verlangsamt, sodass die Vögel die Gefahr rechtzeitig wahrnehmen und ausweichen können. Eine hohe artspezifische Erkennungsrate bei gleichzeitig niedriger Falsch-Positiv-Rate trägt dazu bei, unnötige Betriebsunterbrechungen zu vermeiden.
Für Betreiber entsteht dadurch eine Alternative zu pauschalen Abschaltungen: Statt eine Anlage über längere Zeiträume vorsorglich aus dem Betrieb zu nehmen, wird der Eingriff bedarfsgerecht auf Basis des tatsächlich erkannten Vogelaufkommens vorgenommen. So lassen sich Ertragsverluste reduzieren und zugleich artenschutzrechtliche Anforderungen berücksichtigen. Die Integration kann dabei kosteneffizient über die bestehende Infrastruktur des Windparks realisiert werden.
Auch regulatorisch ist der Einsatz bereits abgesichert: Das Aves Wind Antikollisionssystem ist von den Umweltbehörden in Schleswig-Holstein zertifiziert und wurde in weiteren Bundesländern als wirksame Schutzmaßnahme gemäß Bundesnaturschutzgesetz anerkannt. Darüber hinaus wurde Aves Wind als erstes Antikollisionssystem vom TÜV Nord digital validiert – zunächst für die drei geschützten Vogelarten Rotmilan, Weißstorch und Rohrweihe. Geprüft wird auf Basis bereits erhobener Video- und Bilddaten, sodass zusätzliche Feldversuche entfallen können.
Neben der aktiven Kollisionsvermeidung nutzt ProTecBird die Kamera- und KI-Technologie auch für das automatisierte Vogelmonitoring. Mit Aves Wind Monitoring lassen sich avifaunistische Daten kontinuierlich erfassen und als Grundlage für Risikomodelle oder Genehmigungsverfahren nutzen. In einer 18-monatigen Studie in Zusammenarbeit mit dem Bundesverband Windenergie Offshore e. V. (BWO) erfassten Netzwerk-Kameras von Axis Communications mehr als vier Millionen Vogelbewegungen und dokumentierten eine Ausweichquote von 99,8 Prozent.
Die Kombination aus KI-gestützter Vogelerkennung, Netzwerk-Video-Technologie und automatisierter Anlagensteuerung zeigt damit, wie sich zuverlässiger Artenschutz und Windenergienutzung technisch miteinander vereinbaren lassen. Die Lösung von ProTecBird kann so zu einem naturverträglichen und zugleich möglichst effizienten Ausbau der Windenergie beitragen.
