Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung für Windenergieanlagen – Eine IoT-Lösung für die Lanthan Safe Sky GmbH

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IoT Use Case Telefónica Lanthan Safe Sky
5 Minuten Lesezeit
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Nicht erst seit heute ist Windkraft für die Energiewende in Deutschland unverzichtbar. Dennoch werden Windparks manchmal nicht gerne gesehen, weil das rötliche Dauerblinken in der Nacht die Natur belastet und Anwohner sich gestört fühlen. Andererseits ist es gesetzlich zwingend vorgeschrieben, Bauwerke ab einer bestimmten Mindestbauhöhe mit Hindernis-Warnlichtern auszustatten, um Luftfahrzeuge vor Kollisionen zu schützen. Das gilt nicht nur in Flughafennähe, sondern grundsätzlich überall – man denke nur an Rettungs- oder Polizeihubschrauber im Nachteinsatz oder bei Schlechtwetter. 

Die Herausforderung: Garantierte Aktivierung bei Annäherung von Luftfahrzeugen

Wie lassen sich nun die beiden Anforderungen – einerseits der Schutz der Luftfahrzeuge vor Kollisionen mit Windrädern, andererseits die Erhöhung der Akzeptanz dieser Windkraftanlagen bei den Anwohnern – unter einen Hut bringen? Das Zauberwort dafür lautet „bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung (BNK)“: Dabei werden die roten Lampen der Hinderniskennzeichnung an den Windenergieanlagen nur dann eingeschaltet, wenn sich tatsächlich ein Luftfahrzeug in der Nähe des Windparks befindet.  

Das ist allerdings ein technisch hochkomplexer Prozess. Wesentlicher Bestandteil dabei sind sogenannte Transponder, die in jedem Luftfahrzeug fest eingebaut sind und permanent Informationen u.a. über die aktuelle Position des Luftfahrzeuges senden. Dieses Transponderdaten werden dann nicht nur von Bodenstationen empfangen, sondern auch von anderen Luftfahrzeugen in der Nähe. Dort werden sie benutzt, um bei drohender Annäherung zweier Luftfahrzeuge den Piloten präzise Anweisungen für Ausweichmanöver geben. 

Die Geschichte dieser sogenannten Transponder-BNK ist eng mit der Lanthan Safe Sky GmbH verbunden, die aus den Gründern von Lanthan, Air Avionics und RECASE hervorgegangen ist. Sie bündelt die Kompetenz eines führenden Anbieters von Hinderniskennzeichnungen, eines luftfahrtzugelassenen Avioniksystemherstellers und eines erfahrenen Ingenieur- und Beratungsdienstleisters aus dem Feld der erneuerbaren Energien und hat damit bereits vor Jahren eine sichere, kostengünstige und nachhaltige Detektionstechnologie erfolgreich zur Marktreife gebracht. 

Neue gesetzliche Regelungen der ICAO, der weltweit höchsten internationalen Zivilluftfahrtorganisation, erlauben bereits den Einsatz der Transponder-BNK Technologie. In Deutschland gibt es sogar eine gesetzliche Verpflichtung. Was sich aber so einfach anhört – das Blinklicht geht aus und nur bei Bewegung wieder an – ist ein sicherheitsrelevanter Vorgang, denn der Empfang der Transpondersignale in der Windenergieanlage muss zu jedem Zeitpunkt gewährleistet sein. Das wiederum setzt eine stabile und unterbrechungsfreie Internetanbindung voraus, eine sichere und verschlüsselte Datenkommunikation, sowie die Integration einer transparenten und automatisierten SIM-Karten-Verwaltung und -Steuerung. 

Die Lösung: Telefónica Industrial-IoT-SIM-Karte und Kite-Plattform

Hier hatte Telefónica Deutschland aufgrund ihres digitalen Leistungs- und Produktportfolios die perfekte Lösung. Telefónica bietet genau die verlangte Flexibilität, Sicherheit und Skalierbarkeit, gepaart mit der Kompetenz und Innovationskraft eines weltweit agierenden Telekommunikationsunternehmens. 

Telefónica hat eine ganze Reihe verschiedener SIM-Typen und Formfaktoren im Portfolio, um die spezifischen Bedürfnisse von M2M oder IoT-Anwendungen zu erfüllen. Neben Standard SIM-Karten für normale Bedingungen gibt es auch spezielle Industrial-SIM-Karten für den Gebrauch unter besonders rauen und schwankenden Umgebungsbedingungen, die selbst bei Temperaturen von -40 bis +105 Grad Celsius zuverlässig arbeiten und gegen Feuchtigkeit und Korrosion geschützt sind. 

Für den Einsatz in der Transponder-BNK von Lanthan Safe Sky wurde daher die IoT-SIM-Karte Global SIM Vivo-O2-Movistar ausgewählt, die sich in jedes verfügbare Mobilfunknetz einbuchen kann und somit genau die richtige Konnektivität zur Vernetzung der einzelnen Windkraftanlagen bietet. Dadurch wird eine stabile Internetanbindung jedes einzelnen Maschinenhauses im Windenergiepark sichergestellt.  

Darüber hinaus kann Lanthan Safe Sky seine IoT-SIMs über die Telefónica Kite Plattform steuern. Diese bietet nicht nur volle Transparenz hinsichtlich der Funktionstüchtigkeit der SIM-Karten, sondern liefert auch einen kompletten Überblick über die Datennutzung und ermöglicht die umfassende Analyse der Konnektivität. Informationen aus der Kite-Plattform liefern zudem die Grundlage für die Abrechnung mit den Betreibern der Windenergieanlagen. Über eine Schnittstelle (API) lassen sich die SIM-Karten bereits während der Produktion aktivieren und testen – bei einem avisierten Volumen von bis zu 10.000 SIM-Karten ein unerlässliches Feature. 

Das Ergebnis: Höchste Sicherheitsstandards dank direkter Vernetzung und performanter Server-Infrastruktur

Das Steuerungssystem von Lanthan Safe Sky mit der integrierten IoT-Lösung von Telefónica war 2020 das erste System in Deutschland, das die verschärften Kennzeichnungspflichten für eine bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung von Luftfahrthindernissen über Transpondersignale erfüllte. Dank direkter Vernetzung der Windräder untereinander und den Servern von Lanthan Safe Sky arbeitet die Lösung sehr performant. Das automatisierte Aktivieren und Testen der Global SIMs Vivo-o2-Movistar über die Telefónica Kite Plattform ermöglicht eine effiziente Administration, sorgt für schnellen Überblick über genutzte Datenvolumen und vereinfacht die Abrechnung mit Windenergieanlagen-Betreibern. 

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