Mit dem ‘KI-Champion BW 2023‘ zeichnet das Wirtschaftsministerium KI-Innovationen von Unternehmen und Forschungseinrichtungen in Baden-Württemberg aus. Neun KI-Champions wurden beim diesjährigen Wettbewerb gekürt – darunter auch das ZSW. „Wir freuen uns sehr über den Award. Mit unserer KI-Lösung - dem BirdRecorder – leisten wir einen wichtigen Beitrag zur Beschleunigung der Energiewende“, erklärt Anton Kaifel, Teamleiter Künstliche Intelligenz am ZSW. Täglich müssen vier bis fünf neue Windenergieanlagen in Betrieb gehen, damit Deutschland seine Klimaziele bis 2030 erreicht. Gerade Konflikte mit dem Artenschutz verzögern oder verhindern jedoch oft den notwendigen Ausbau der Windenergie.
Schutz für Greifvögel
„Mit unserem Antikollisionssystem haben wir ein Schlüsselinstrument entwickelt, um den erforderlichen Zubau der Windenergie realisieren zu können, ohne mit dem Artenschutz in Konflikt zu geraten“, so Anton Kaifel. Das System kann Greifvögel – insbesondere den Rotmilan – vor einer Kollision mit den Rotorblättern von Windenergieanlagen schützen. Dazu müssen die Vögel in einer Entfernung erkannt werden, die noch ein Eingreifen in die Steuerung in die Anlage erlaubt. Mit den neuesten KI-Instrumenten zur Objekt- und Arterkennung, die beim BirdRecorder erfolgreich eingesetzt werden, ist dies möglich. Wenn ein Vogel wie der Milan in die Interventionszone fliegt, gibt das Antikollisionssystem ein Signal zum sofortigen Übergang der Windenergieanlagen in den Trudelmodus. Sobald der Vogel die Interventionszone verlassen hat, erhält die Anlage ein Signal zur Wiederaufnahme des Normalbetriebs.
Die Interventionszone für Windenergieanlagen beträgt nach Empfehlung des Kompetenzzentrums Naturschutz und Energiewende mindestens 500 Meter. Bei der typischen Fluggeschwindigkeit von Milanen kann die Anlage bei dieser Entfernung noch in den Trudelmodus versetzt werden. Der vom ZSW entwickelte BirdRecorder erkennt jedoch Vogelarten schon aus einer Entfernung von 700 Metern.
Validierung auf dem Testfeld
Bisherige Verfahren für die Aufzeichnung des Vogelflugs setzen vor allem auf radar-basierte Systeme zur Erfassung von Vögeln. Diese sind jedoch nicht in der Lage, Vogelarten zu erkennen, so dass sie für den Einsatz als Antikollisionssystem für windenergiegefährdete Arten nicht geeignet sind.
Der BirdRecorder wurde im Jahr 2022 erstmals unter Realbedingungen getestet. Für das Jahr 2023 ist die Validierung nach einem von der Schweizerischen Vogelwarte entwickelten Standard vorgesehen. Damit ist der BirdRecorder das erste Antikollisionssystem mit „KI Made in BW“, das nach diesem Standard validiert sein wird. Die Validierung erfolgt mit Unterstützung des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg auf dem Windenergieforschungstestfeld WINSENT des ZSW, das in Kooperation mit dem Windforschungscluster Süddeutschland auf der Schwäbischen Alb neu errichtet wurde.