DE102019200391B4

DE102019200391B4 - Control and monitoring system for a wind turbine and a method for monitoring and controlling such

Info

Publication number: DE102019200391B4
Application number: DE102019200391.5A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2022-10-20
Anticipated expiration: 2039-01-16
Also published as: DE102019200391A1

Abstract

Steuerungs- und Überwachungssystem (14) einer Windenergieanlage (1),- mit einer sensorischen Überwachungseinrichtung (5) mit zumindest einer Kamera (K1, K2) zur optischen Überwachung von die Windenergieanlage (1) umgebenden Grundflächen,- mit einer Auswerte-/Signaleinrichtung (7) zur Auswertung der von der Überwachungseinrichtung (5) gelieferten Daten, wobei die Auswerte-/Signaleinrichtung (7) derart ausgebildet ist, dass sie die von der Überwachungseinrichtung (5) gelieferten Daten mit einem Ursprungsdatensatz vergleicht und bei einer vordefinierten Abweichung, nämlich einer Bodenbearbeitung, einer Mahd, einer Ernte oder einem Ausbringen von Festmist, ein Signal erzeugt und an eine Steuer-/Meldeeinrichtung (8) übermittelt,- dass die Steuer-/Meldeeinrichtung (8) derart ausgebildet ist, dass sie bei einem von der Auswerte-/Signaleinrichtung (7) empfangenen Signal, eine Meldung an eine externe und zuständige Überwachungsstelle (9) sendet und/oder die Windenergieanlage (1) steuert.- dass die Auswerte-/Signaleinrichtung (7) derart ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit des von der sensorischen Überwachungseinrichtung (5) empfangenen Signals, eine Einteilung der Signale in verschieden Kategorien vornimmt und daraus eine kategorisierte Meldung erzeugt und diese an die Überwachungsstelle (9) sendet,- dass die kategorisierte Meldung als rote Meldung, als gelbe Meldung oder als grüne Meldung ausgebildet ist, wobei bei einer roten Meldung ein Abschalten der Windenergieanlage (1) erforderlich ist, während bei einer gelben Meldung eine Überprüfung durch die externe/zuständige Überwachungsstelle (9) erforderlich ist und bei einer grünen Meldung der Anlagenbetrieb fortgeführt oder wieder aufgenommen werden darf.Control and monitoring system (14) of a wind energy installation (1), - with a sensory monitoring device (5) with at least one camera (K1, K2) for optical monitoring of the base areas surrounding the wind energy installation (1), - with an evaluation/signaling device ( 7) for evaluating the data supplied by the monitoring device (5), the evaluation/signaling device (7) being designed in such a way that it compares the data supplied by the monitoring device (5) with an original data set and, if there is a predefined deviation, namely a Tillage, mowing, harvesting or spreading solid manure, generates a signal and transmits it to a control/reporting device (8), - that the control/reporting device (8) is designed in such a way that it / Signal device (7) received signal, sends a message to an external and responsible monitoring point (9) and / or the wind turbine (1) controls.- that the evaluation/signal device (7) is designed in such a way that, depending on the signal received from the sensory monitoring device (5), it classifies the signals into different categories and from this generates a categorized message and sends it to the monitoring station (9). - that the categorized message is in the form of a red message, a yellow message or a green message, with a red message requiring the wind turbine (1) to be switched off, while a yellow message requires a check by the external/responsible monitoring body (9 ) is required and if the message is green, plant operation may be continued or resumed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungs- und Überwachungssystem für eine Windenergieanlage. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung eines Betriebs einer solchen Windenergieanlage mittels eines solchen Steuerungs- und Überwachungssystems.The present invention relates to a control and monitoring system for a wind turbine. The invention also relates to a method for monitoring and controlling operation of such a wind energy installation using such a control and monitoring system.

Aus der DE 10 2007 025 314 A1 ist eine Windkraftanlage bekannt, welche auf wenigstens einem ihrer umlaufenden Flügel eine lokale Schallquelle angebracht hat, die in der Lage ist, ein Schallspektrum auszusenden, durch das der Flügel von fliegenden Tieren geortet werden kann, die von dem Windrad fernzuhalten sind.From the DE 10 2007 025 314 A1 a wind turbine is known which has a local sound source mounted on at least one of its rotating blades, which is able to emit a sound spectrum by which the blade can be located by flying animals, which are to be kept away from the wind turbine.

Aus der US 2016/0055400 A1 ist eine Windenergieanlage bekannt, die in der Lage ist, einen Luftraum um die Windenergieanlage optisch zu überwachen und beim Anflug von bspw. gefährdeten Vogelarten die Windenergieanlage abzuschalten.From the U.S. 2016/0055400 A1 a wind energy plant is known which is able to optically monitor an airspace around the wind energy plant and to switch off the wind energy plant when, for example, endangered bird species approach.

Aus der GB 2 555 836 A ist wiederum ein Überwachungssystem bekannt, welches auf eine Windkraftanlage anfliegende Vögel erfasst.From the GB 2 555 836 A In turn, a monitoring system is known which detects birds approaching a wind turbine.

Aus FA Wind (2018): Technische Systeme zur Vermeidung von Kollisionen von Windenergieanlagensensiblen Fledermaus/Vogelarten, Berlin 2018 ist bekannt, Vögel bzw. Fledermäuse mit einem Sensor, bspw. einer Kamera, einem Radar oder einem GPS-Sender, zu erfassen, sobald sie sich in einen definierten Gefahrenbereich rund um eine Windenergieanlage begeben.From FA Wind (2018): Technical systems to avoid collisions of wind turbine sensitive bat/bird species, Berlin 2018, it is known to record birds or bats with a sensor, e.g. a camera, radar or GPS transmitter, as soon as they enter a defined danger area around a wind turbine.

Aus SCHUSTER, EVA; BRUNS, ELKE. Technische Ansätze zur Bedarfsgerechten Betriebsregulierung. NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung, 2018, 50. Jg., S. 7 sind unterschiedliche Maßnahmen zur Abschaltung von Windenergieanlagen und damit zur Verminderung von Vogelkollisionen bekannt.From SCHUSTER, EVA; BRUNS, ELKE. Technical approaches to needs-based operational regulation. NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung, 2018, vol. 50, p. 7, various measures for shutting down wind turbines and thus reducing bird collisions are known.

Windenergieanlagen sind für die Energiewende unerlässlich und tragen bereits heute in nicht unerheblichem Maße zur Erzeugung erneuerbarer Energien bei. Schwierigkeiten bei derartigen Windenergieanlagen liegen jedoch insbesondere in einer geeignete Standortwahl und den zugleich bereits hohen und tendenziell steigenden Anforderungen an den Arten- und Naturschutz im Allgemeinen und insbesondere an den Schutz der Avifauna, beispielweise dem Schutz von sogenannten rote-Liste-Arten wie dem Rotmilan.Wind turbines are essential for the energy transition and are already making a not inconsiderable contribution to the generation of renewable energies. Difficulties with such wind turbines, however, lie in particular in choosing a suitable location and at the same time the already high and increasing requirements for species and nature conservation in general and in particular for the protection of the avifauna, for example the protection of so-called red list species such as the red kite.

Für Windenergieanlagen ist im Falle einer Kollision von derartigen Greifvögeln mit einer Windenergieanlage oft mit einer schweren Verletzung des Vogels bzw. einer Tötung desselben zu rechnen. Das Kollisionsrisiko von Greifvögeln, insbesondere des Rotmilans, mit Windenergieanlagen ist aus diesem Grund bereits in den Genehmigungsverfahren für jede Windenergieanlage zu bewerten und die standortbezogenen Gefährdungspotentiale für Greifvögel/Rotmilane sind je Einzelfall abzuschätzen.In the case of a collision of such birds of prey with a wind turbine, the bird can often be expected to be seriously injured or killed. For this reason, the risk of birds of prey, especially the red kite, colliding with wind turbines must already be assessed in the approval process for each wind turbine and the site-related hazard potential for birds of prey/red kites must be estimated on a case-by-case basis.

Für Windenergieanlagen können sich jedoch auch Konflikte durch Neuansiedlung oder wechselnde Habitatstrukturen ergeben, indem sich in der näheren Umgebung von Windenergieanlagen geschützte Vogelarten, wie solche Rotmilane, aufhalten bzw. ansiedeln können und insbesondere auch von besonderen Bewirtschaftungsmaßnahmen auf Flächen im Umfeld der jeweiligen Windenergieanlage, die nach behördlicher und/oder fachlicher Auffassung eine erleichterte Futtersuche ermöglichen, angelockt werden.However, conflicts can also arise for wind turbines due to resettlement or changing habitat structures, in that protected bird species, such as red kites, can stay or settle in the immediate vicinity of wind turbines and, in particular, also from special management measures on areas in the vicinity of the respective wind turbine that are official and/or professional opinion allow easier foraging, be attracted.

Während der Betriebsphase sind nachträgliche Anordnungen von Auflagen zum Naturschutz möglich. Wird eine derartige Ansiedelung bemerkt, kann dies oft zu einem nachträglichen temporären Abschalten bzw. im ungünstigsten Fall sogar zu einem Stilllegen der Windenergieanlage führen, wodurch ungeplante hohe finanzielle Schäden entstehen.Subsequent orders for nature conservation requirements are possible during the operating phase. If such a settlement is noticed, this can often lead to a subsequent temporary shutdown or, in the worst case, to a shutdown of the wind turbine, which results in unplanned high financial damage.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, eine Steuerungs- und Überwachungssystem für eine Windenergieanlage anzugeben, mit welcher die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden können.The present invention is therefore concerned with the problem of specifying a control and monitoring system for a wind energy installation with which the disadvantages known from the prior art can be overcome.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this problem is solved by the subject matter of independent claim 1 . Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Steuerungs- und Überwachungssystem zur Überwachung und Steuerung einer Windenergieanlage anzugeben, mittels welchem ein Umfeld der jeweiligen Windenergieanlage überwacht und bei Eintreten von, bestimmte Vogelarten anziehenden, definierten Ereignissen und/oder Faktoren, nach Durchlaufen eines Prüf- und Kategorisierungsprozesses eine Meldung generiert bzw. die Windenergieanlage gesteuert (Start/Stopp) werden kann, wodurch das für die Vögel bestehende Kollisionsrisiko deutlich vermindert wird. Die zu überwachende und zu steuernde Windenergieanlage kann dabei einen Turm besitzen, an dessen oberem Ende eine drehbare Rotorkanzel mit einem ebenfalls drehbaren Rotor angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist nun eine sensorische Überwachungseinrichtung mit zumindest einer Kamera (K1, K2) zur optischen Überwachung des Umfeldes der Windenergieanlage, insbesondere zur sensorischen Überwachung der die Windenergieanlage umgebenden Grundflächen vorgesehen. Des Weiteren vorgesehen ist eine Auswerte-/Signaleinrichtung zur Auswertung der von der Überwachungseinrichtung gelieferten Daten, wobei diese Auswerte-/Signaleinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die von der Überwachungseinrichtung gelieferten Daten mit einem Ursprungsdatensatz vergleicht und bei einer vordefinierten Abweichung ein kategorisiertes Signal erzeugt und an eine Steuer-/Meldeeinrichtung übermittelt. The present invention is based on the general idea of specifying a control and monitoring system for monitoring and controlling a wind turbine, by means of which an environment of the respective wind turbine is monitored and, upon the occurrence of defined events and/or factors that attract certain bird species, after passing through a test - and categorization process, a message can be generated or the wind turbine can be controlled (start/stop), which significantly reduces the risk of collision for the birds. The wind energy plant to be monitored and controlled can have a tower at the upper end of which a rotatable rotor pulpit with a likewise rotatable rotor is arranged. According to the invention, there is now a sensory monitoring device with at least one camera (K1, K2) for optically monitoring the area surrounding the wind turbine, in particular for sensory monitoring provided the base areas surrounding the wind turbine. Also provided is an evaluation/signal device for evaluating the data supplied by the monitoring device, this evaluation/signal device being designed in such a way that it compares the data supplied by the monitoring device with an original data set and generates a categorized signal in the event of a predefined deviation transmitted to a control/signaling device.

Eine Abweichung vom Ursprungsdatensatz kann beispielsweise durch eine Änderung des Flächenzustands der jeweils überwachten Flächenkulisse eintreten, nämlich nach Bewirtschaftungsmaßnahmen zur Bodenbearbeitung, Ernte, Mahd oder dem Ausbringen von Festmist und vergleichbaren Maßnahmen, je nach geltender behördlicher und/oder fachlicher Auffassung im Einzelfall. Bewertungs- und Handlungshinweise der Naturschutzbehörden können sinngemäß davon ausgehen, dass bei den vorgenannten oder artverwandten Bewirtschaftungsmaßnahmen Beutetiere aufgescheucht oder freigelegt werden können und dies zeitweise zu einer verstärkten Nutzung dieser Flächen durch solche Greifvögel, beispielsweise Rotmilane, führen kann. Dies gilt insbesondere für die nachfolgenden und vergleichbaren Maßnahmen wie Mähen, Mulchen, Ernte, Pflügen, Grubbern, Eggen, Mahd, Ausbringung von Festmist und Umbruch. Die Steuer-/Meldeeinrichtung ist darüber hinaus erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass sie bei einem von der Auswerte-/Signaleinrichtung empfangenen Signal eine Meldung an eine externe/zuständige Überwachungsstelle sendet und/oder die Windenergieanlage steuert (Start/Stopp). Bei einer Erfassung vordefinierter Ereignisse/Faktoren durch die Überwachungseinrichtung wird die Windenergieanlage bei entsprechender Signalweitergabe durch die Auswerte-/Signaleinrichtung an die Steuer/- Meldeeinrichtung gestoppt und beispielsweise nach Ablauf eines definierten Abschaltzeitraums und/oder Vorliegen der definierten Startbedingung die Windenergieanlage wieder gestartet. Die Überwachungseinrichtung, die Auswerte-/Signaleinrichtung und die Steuer-/Meldeeinrichtung sind dazu kommunizierend miteinander verbunden.A deviation from the original data record can occur, for example, due to a change in the condition of the area being monitored, namely after management measures for soil cultivation, harvesting, mowing or the spreading of solid manure and comparable measures, depending on the applicable official and/or professional opinion in the individual case. Evaluation and action instructions from the nature conservation authorities can assume that prey animals can be scared off or exposed during the aforementioned or related management measures and this can temporarily lead to increased use of these areas by such birds of prey, such as red kites. This applies in particular to the following and comparable measures such as mowing, mulching, harvesting, ploughing, cultivating, harrowing, mowing, spreading solid manure and plowing up. The control/signaling device is also designed according to the invention such that when a signal is received from the evaluation/signaling device, it sends a message to an external/responsible monitoring point and/or controls the wind energy installation (start/stop). When predefined events/factors are detected by the monitoring device, the wind turbine is stopped when the evaluation/signal device transmits a corresponding signal to the control/signaling device and the wind turbine is restarted, for example, after a defined switch-off period has expired and/or the defined start condition is present. For this purpose, the monitoring device, the evaluation/signaling device and the control/signaling device are connected to one another so that they can communicate.

Treten in der Umgebung der mit dem erfindungsgemäßen Steuerungs- und Überwachungssystems überwachten Windenergieanlage Veränderungen auf, beispielsweise ein Abmähen einer Wiese oder eines Feldes, was zu einem erhöhten Futterangebot für beispielsweise Raubvögel führen und diese dadurch anlocken könnte, kann ein Eingriff in die Steuerung der Windenergieanlage bereits vor einer potentiellen Kollision eines Raubvogels mit der Windenergieanlage erfolgen. Über das erfindungsgemäße Steuerungs- und Überwachungssystems, welches generell auch nachrüstbar für bestehende Windenergieanlagen ist, kann eine manuelle Steuerung der Windenergieanlage über die Überwachungsstelle bis hin zu einer autarken Steuerung derselben gewährleistet werden, wodurch insbesondere Kollisionen, der durch vorgenannte Bewirtschaftungsmaßnahmen potentiell angelockten, unter Naturschutz stehenden Vogelarten vermieden werden.If changes occur in the environment of the wind turbine monitored with the control and monitoring system according to the invention, for example mowing a meadow or a field, which could lead to an increased supply of food for birds of prey, for example, and thereby attract them, an intervention in the control of the wind turbine can already take place before a potential collision of a bird of prey with the wind turbine. The control and monitoring system according to the invention, which can generally also be retrofitted to existing wind turbines, can be used to manually control the wind turbine via the monitoring point or to control it autonomously, which in particular prevents collisions that are potentially attracted by the aforementioned management measures and are under nature protection bird species are avoided.

Insbesondere kann hierdurch auch eine immissionsschutzrechtliche Genehmigungsfähigkeit an - aus naturschutzrechtlichen Bedenken zunächst konfliktreichen Standorten - erreicht werden. Hierdurch kann auch eine Windenergieanlage insbesondere so verbessert werden, dass eine Abhängigkeit des Anlagenbetreibers von Vereinbarungen über Bewirtschaftungsmaßnahmen und Abschaltzeiten mit Bewirtschaftern und Eigentümern der relevanten Flächen im Umfeld der Windenergieanlage, zur Einhaltung der Auflagen aus den Genehmigungen, beispielsweise zum Schutz eines solchen Rotmilans, vermieden wird.In particular, it is also possible in this way to obtain approval under immission control law at sites that are initially conflict-ridden due to concerns about nature conservation law. As a result, a wind turbine can also be improved in particular in such a way that the system operator is prevented from becoming dependent on agreements on management measures and shutdown times with managers and owners of the relevant areas in the vicinity of the wind turbine in order to comply with the conditions from the permits, for example to protect such a red kite .

Die Auswerte-/Signaleinrichtung ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie sensorische Änderungen im überwachten Bereich (Umfeld) anhand der von der Überwachungseinrichtung gelieferten Daten auswertet und anhand dieser Auswertung entscheidet, welche weiteren Maßnahmen zu treffen sind, beispielsweise ob eine externe/zuständige Überwachungsstelle zu informieren und/oder die Windenergieanlage im definierten Eintrittsfall sofort abzuschalten ist. Hierdurch ist somit eine permanente Kontrolle von derartigen Auflagen des Naturschutzes möglich. Der Ursprungsdatensatz kann beispielsweise jahreszeitenbedingt angepasst und auf die jeweiligen Standortgegebenheiten adaptiert werden, wodurch eine eindeutige Unterscheidung der jeweiligen Zustände/Bewirtschaftungsart der Flächen möglich ist und die für den Vogelschutz unerheblichen Änderungen auf den zu überwachenden Flächen im Umfeld der Windenergieanlage nicht zu einer Signalerzeugung der Auswerte-/Signaleinrichtung führen.The evaluation/signaling device is preferably designed in such a way that it evaluates sensory changes in the monitored area (environment) based on the data supplied by the monitoring device and uses this evaluation to decide which further measures are to be taken, for example whether an external/responsible monitoring point and/or the wind turbine is to be switched off immediately in the defined event. As a result, permanent monitoring of such nature conservation requirements is possible. The original data set can, for example, be adjusted according to the season and adapted to the respective site conditions, which makes it possible to clearly differentiate between the respective conditions/type of management of the areas and the changes on the areas to be monitored in the vicinity of the wind turbine that are irrelevant for bird protection do not lead to a signal generation for the evaluation / Lead signaling device.

Zweckmäßig ist die Abweichung eine gemähte Wiese oder eine abgeerntete Ackerfläche. Wird beispielsweise über die Überwachungseinrichtung das Mähen einer relevanten Fläche im Umfeld der Windenergieanlage erfasst, so könnte sich hieraus eine Futterquelle für Raubvögel ergeben, welche insbesondere geschützte Vogelarten, wie beispielsweise den Rotmilan, anziehen. Natürlich ist hierbei klar, dass eine gemähte Wiese- oder Ackerfläche noch nicht das sichere Vorhandensein eines Rotmilans bzw. einer geschützten Raubvogelart indiziert, jedoch kann hierdurch ein gewisser Anlockungseffekt erzeugt werden, wodurch sich nach behördlicher und/oder fachlicher Einschätzung ein Gefährdungspotential für die Kollision eines Vogels mit einer Windenergieanlagen ergeben könnte.The deviation is expediently a mowed meadow or a harvested field. If, for example, the mowing of a relevant area in the vicinity of the wind turbine is detected by the monitoring device, this could result in a source of food for birds of prey, which in particular attract protected bird species such as the red kite. Of course, it is clear here that a mown meadow or field area does not yet indicate the certain presence of a red kite or a protected bird of prey species, but this can create a certain attraction effect, which, according to official and/or professional assessment, results in a There could be a risk of a bird colliding with a wind turbine.

Zweckmäßig ist das erfindungsgemäße Steuerungs- und Überwachungssystem mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung der von der sensorischen Überwachungseinrichtung aufgenommenen Daten ausgestattet. Hierdurch ist eine lückenlose Dokumentation der Überwachung der Bewirtschaftungsmaßnahmen in der Umgebung der Windenergieanlage möglich. Hierdurch ist insbesondere auch eine aktuelle bzw. nachträgliche Nachweisführung der durchgeführten Bewirtschaftungsmaßnahmen sowie der erforderlichen und nicht notwendigen Abschaltvorgängen zum Vogelschutz möglich.The control and monitoring system according to the invention is expediently equipped with a memory device for storing the data recorded by the sensory monitoring device. This enables complete documentation of the monitoring of the management measures in the vicinity of the wind turbine. In particular, this also enables current or subsequent verification of the management measures carried out as well as the necessary and unnecessary shutdown processes for bird protection.

Erfindungsgemäß ist die Auswerte-/Signaleinrichtung derart ausgebildet, dass sie in Abhängigkeit des von der sensorischen Überwachungseinrichtung empfangenen Signals eine Einteilung der Signale in verschiedene Kategorien vornimmt und daraus eine kategorisierte Meldung erzeugt und diese automatisiert an die externe/zuständige Überwachungsstelle sendet. Derartige kategorisierte Meldungen können beispielsweise als rote Meldungen, als gelbe Meldungen oder als grüne Meldungen ausgebildet sein, wobei eine rote Meldung ein sofortiges Abschalten der Windenergieanlage erfordert, was manuell durch die externe/zuständige Überwachungsstelle oder bei selbsttätig von der Steuer-/Meldeeinrichtung bewerkstelligt werden kann. Bei einer gelben Meldung hingegen ist lediglich eine Überprüfung durch die Überwachungsstelle erforderlich, sofern die Auswerte-/Signaleinrichtung den detektierten Flächenzustand nicht eindeutig einer Kategorie zuordnen kann. Bei einer grünen Meldung hingegen kann der Anlagenbetrieb der Windenergieanlage aufrecht erhalten bleiben, da die von der Überwachungseinrichtung detektierten Änderungen von der Auswerte-/Signaleinrichtung als nicht kritisch erfasst werden und/oder beispielsweise nach Ablauf des definierten Abschaltzeitraums und/oder Vorliegen der definierten Startbedingung der Anlagenbetrieb wieder aufgenommen werden darf. Durch die Kategorisierung der einzelnen Meldungen in rot, gelb und grün, kann eine Ampelfunktion geschaffen werden, welche eine Einschätzung der Meldung durch die externe/zuständige Überwachungsstelle vergleichsweise einfach ermöglicht.According to the invention, the evaluation/signal device is designed in such a way that it classifies the signals into different categories depending on the signal received from the sensory monitoring device and generates a categorized message from this and automatically sends this to the external/responsible monitoring station. Such categorized messages can, for example, be in the form of red messages, yellow messages or green messages, with a red message requiring the wind turbine to be switched off immediately, which can be done manually by the external/responsible monitoring station or automatically by the control/signaling device . In the case of a yellow message, on the other hand, only a check by the monitoring station is required if the evaluation/signalling device cannot clearly assign the detected area condition to a category. In the case of a green message, on the other hand, the system operation of the wind turbine can be maintained, since the changes detected by the monitoring device are recorded by the evaluation/signaling device as not critical and/or, for example, after the defined switch-off period has expired and/or the defined start condition is present, the system operation may be resumed. By categorizing the individual reports in red, yellow and green, a traffic light function can be created, which makes it relatively easy for the external/responsible monitoring body to assess the report.

Zweckmäßig ist die Überwachungseinrichtung zur Beobachtung eines Umkreises von bis zu 700m, insbesondere zur Beobachtung eines Umkreises von bis zu 500m, um die Windenergieanlage ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, einen für die jeweilige Windenergieanlage relevanten Umkreis zu überwachen und in Abhängigkeit der in diesem Umkreis auftretenden Abweichungen bzw. Änderungen der die Windenergieanlage umgebenden Flächenkulisse entsprechende weitere Maßnahmen einzuleiten.The monitoring device is expediently designed for observing a radius of up to 700 m, in particular for observing a radius of up to 500 m, around the wind energy installation. This makes it possible to monitor a perimeter that is relevant for the respective wind energy installation and to initiate appropriate further measures depending on the deviations or changes occurring in this perimeter of the surface scenery surrounding the wind energy installation.

Zusätzlich oder alternativ sind die sensorische Überwachungseinrichtung, die Steuer-/Meldeeinrichtung und/oder die Auswerte-/Signaleinrichtung über Weboberflächen einsehbar und beeinflussbar. Die Überwachung des Umfeldes der erfindungsgemäßen Windenergieanlage kann über die Überwachungseinrichtung (beispielsweise eine oder mehrere Webcams) stattfinden. Insbesondere kann sich ein zuständiges Personal der externen/zuständigen Überwachungsstelle in die Steuer-/Meldeeinrichtung einschalten und entsprechende Steuerungsbefehle weitergeben oder an die Windenergieanlage direkt übertragen, beispielsweise diese abschalten, sofern nach dem Überprüfen einer gelben Meldung das zuständige Personal der externen/zuständigen Überwachungsstelle ein Abschalten der Windenergieanlage für erforderlich hält. Dabei kann der der Prüf- und Kategorisierungsprozess sowie der Steuerungsprozess auch automatisiert ablaufen.Additionally or alternatively, the sensory monitoring device, the control/signaling device and/or the evaluation/signaling device can be viewed and influenced via web interfaces. The surroundings of the wind energy installation according to the invention can be monitored via the monitoring device (for example one or more webcams). In particular, the responsible personnel at the external/competent monitoring point can switch to the control/signaling device and pass on corresponding control commands or transmit them directly to the wind turbine, for example switching it off if, after checking a yellow message, the responsible personnel at the external/responsible monitoring point decide to switch off of the wind turbine deems necessary. The testing and categorization process as well as the control process can also run automatically.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verfahren zur Überwachung einer Windenergieanlage mittels eines solchen Steuerungs- und Überwachungssystems anzugeben, wobei die Windenergieanlage einen Turm aufweisen kann, an dessen oberem Ende eine drehbare Rotorkanzel mit einem Rotor angeordnet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird über eine sensorische Überwachungseinrichtung, beispielsweise bestehend aus zwei Kameras, ein je Standort definiertes Umfeld der Windenergieanlage überwacht. Angepasst an den Einzelfall wird durch die Anordnung einer oder mehrere Überwachungseinrichtungen ein Panoramabild erzeugt. Eine Auswerte-/Signaleinrichtung vergleicht die von der Überwachungseinrichtung gelieferten bzw. übermittelten Daten mit einem Ursprungsdatensatz bzw. mit einem vordefinierten Datensatz und erzeugt bei einer vordefinierten Abweichung ein Signal und übermittelt dieses an die Steuer-/Meldeeinrichtung. Die Steuer-/Meldeeinrichtung sendet bei einem Empfang des Signals von der Auswerte-/Signaleinrichtung eine Meldung an die zuständige/externe Überwachungsstelle und/oder steuert die Windenergieanlage automatisch (Start/Stopp). Ein Abschalten der Windenergieanlage bzw. ein Übersenden einer solchen Meldung an die externe/zuständige Überwachungsstelle erfolgt dabei in Abhängigkeit des von der Auswerte-/Signaleinrichtung erzeugten Signals, welches wiederum aus dem Abgleich des Istwerts (durch die sensorische Überwachungseinrichtung erfasster momentaner Ist-Zustand der Flächenkulisse) der Eingangsgröße mit dem definierten Sollwert (definierter Soll-Zustand beispielsweise auf Basis des Ursprungdatensatzes) hervorgeht. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, ereignisauslösende Bewirtschaftungsmaßnahmen im Umfeld der überwachten Windenergieanlage zu erkennen und daraus einen entsprechenden Prozess zur Prüfung des Flächenzustandes zur Vermeidung von potentiellem Vogelschlag mit kollisionsgefährdeten Vogelarten zu ermitteln.The present invention is also based on the general idea of specifying a method for monitoring a wind energy installation using such a control and monitoring system, the wind energy installation being able to have a tower at whose upper end a rotatable rotor chamber with a rotor is arranged. In the method according to the invention, an area around the wind energy installation that is defined for each location is monitored via a sensory monitoring device, for example consisting of two cameras. Adapted to the individual case, a panoramic image is generated by arranging one or more monitoring devices. An evaluation/signaling device compares the data supplied or transmitted by the monitoring device with an original data set or with a predefined data set and, in the event of a predefined deviation, generates a signal and transmits this to the control/signaling device. When the signal from the evaluation/signaling device is received, the control/signaling device sends a message to the responsible/external monitoring point and/or controls the wind energy installation automatically (start/stop). The wind turbine is switched off or such a message is sent to the external/responsible monitoring point depending on the signal generated by the evaluation/signaling device, which in turn results from the comparison of the actual value (current actual state of the area setting detected by the sensory monitoring device ) of the input variable with the defined target value (defined target state, for example based on the original data set). It is thus with the method according to the invention possible to identify event-triggering management measures in the vicinity of the monitored wind turbine and to determine a corresponding process for checking the condition of the area in order to avoid potential bird strikes with bird species at risk of collision.

Je nach Kategorisierung der Abweichung wird dabei von der Auswerte-/Signaleinrichtung ein entsprechend zugeordnetes Signal erzeugt, welches an die Steuer-/Meldeeinrichtung übermittelt wird, woraufhin diese eine entsprechende Meldung an die externe/zuständige Überwachungsstelle sendet und/oder die Windenergieanlage automatisiert steuert, insbesondere abschaltet. Der Abschaltvorgang der Windenergieanlage wird lediglich bei den definierten Meldungen der „roten“ Kategorie eingeleitet, die mit hoher Sicherheit ein, nach behördlicher/fachlicher Einschätzung, vorliegendes Gefährdungspotential für beispielsweise einen solchen Rotmilan aufgrund des Abgleichs des momentanen Flächenzustandsmit dem Zustand des Ursprungsdatensatzes erkannt hat. Das Ergebnis des automatisierten Prüf- und Kategorisierungsprozesses wird als Meldung an die zuständige Überwachungsstelle übermittelt und zur Einleitung der zugeordneten Handlung weitergegeben oder automatisiert durch eine autarke Steuerung der Windenergieanlage (Start/Stopp) eingeleitet. Über eine derartige Überwachungsstelle ist es möglich, eine Vielzahl von Windenergieanlagen solcher Bauart zu überwachen und zu steuern, wodurch eine hohe Effektivität erzielt werden kann.Depending on the categorization of the deviation, the evaluation/signaling device generates a correspondingly assigned signal, which is transmitted to the control/signaling device, whereupon the latter sends a corresponding message to the external/responsible monitoring point and/or automatically controls the wind turbine, in particular turns off. The shutdown process of the wind turbine is only initiated with the defined reports of the "red" category, which, according to official/technical assessment, has recognized with a high degree of certainty an existing risk potential for such a red kite, for example, based on the comparison of the current area status with the status of the original data record. The result of the automated testing and categorization process is transmitted as a message to the responsible monitoring body and passed on to initiate the assigned action or initiated automatically by a self-sufficient control of the wind turbine (start/stop). Such a monitoring point makes it possible to monitor and control a large number of wind energy installations of this type, as a result of which a high degree of effectiveness can be achieved.

Zweckmäßig nimmt die Auswerte-/Signaleinrichtung in Abhängigkeit des von der sensorischen Überwachungseinrichtung empfangenen Signals eine Einteilung des Signals in verschiedene Kategorien vor und erzeugt daraus eine kategorisierte Meldung, beispielsweise eine rote Meldung, eine gelbe Meldung oder eine grüne Meldung. Diese wird anschließend an die Überwachungsstelle gesendet. Bei einer roten Meldung ist ein sofortiges Abschalten der Windenergieanlage erforderlich, was durch die Steuer-/Meldeeinrichtung entweder selbsttätig oder extern von der Überwachungsstelle erfolgen kann. Bei einer gelben Meldung kann die Windenergieanlage zunächst in Betrieb bleiben und die Überwachungsstelle ist lediglich zu einer Überprüfung einer solchen gelben Meldung angehalten, um festzustellen, ob weitere Maßnahmen erforderlich sind. Bei einer grünen Meldung kann der Anlagenbetrieb der Windenergieanlage aufrecht erhalten bleiben, da die von der Überwachungseinrichtung detektierten Änderungen von der Auswerte-/Signaleinrichtung als nicht kritisch erfasst werden und/oder beispielsweise nach Ablauf des definierten Abschaltzeitraums und/oder Vorliegen der definierten Startbedingung der Anlagenbetrieb wieder aufgenommen werden darf.Depending on the signal received from the sensory monitoring device, the evaluation/signal device appropriately divides the signal into different categories and generates a categorized message from this, for example a red message, a yellow message or a green message. This is then sent to the monitoring station. In the event of a red message, the wind turbine must be switched off immediately, which can be done either automatically by the control/signalling device or externally by the monitoring station. In the case of a yellow message, the wind energy installation can initially remain in operation and the monitoring station is only required to check such a yellow message in order to determine whether further measures are required. If the message is green, the system operation of the wind turbine can be maintained, since the changes detected by the monitoring device are recorded by the evaluation/signaling device as not critical and/or, for example, after the defined switch-off period has expired and/or the defined start condition is present, the system operation resumes may be included.

Dabei kann die Steuerung der Windenergieanlage und das Einleiten entsprechender Maßnahmen automatisiert durchgeführt werden, wobei lediglich in nicht vordefinierten Fällen eine externe Unterstützung/Entscheidung durch die externe/zuständige Überwachungsstelle erforderlich ist. Über eine derartige automatisierte Überwachungsstelle ist es möglich, eine Vielzahl von Windenergieanlagen solcher Bauart zu überwachen und zu steuern, wodurch eine hohe Effektivität erzielt werden kann.The control of the wind energy installation and the initiation of corresponding measures can be carried out automatically, with external support/decision by the external/responsible monitoring body only being required in non-predefined cases. Such an automated monitoring point makes it possible to monitor and control a large number of wind energy installations of this type, as a result of which a high degree of effectiveness can be achieved.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to identical or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,

1 ein erfindungsgemäßes Steuerungs- und Überwachungssystem für eine Windenergieanlage,
2 eine Detaildarstellung einer Überwachungseinrichtung,
3 eine detaillierte Darstellung einer an einem Befeuerungsträger der Windenergieanlage angeordneten Überwachungseinrichtung,
4 eine mögliche Ausführungsform einer Windenergieanlage mit an einem Befeuerungsträger angeordneten Kameras der Überwachungseinrichtung.

It shows, each schematically,

1 a control and monitoring system according to the invention for a wind turbine,
2 a detailed representation of a monitoring device,
3 a detailed representation of a monitoring device arranged on a lighting support of the wind turbine,
4 a possible embodiment of a wind turbine with cameras of the monitoring device arranged on a lighting support.

Entsprechend der 1 weist ein erfindungsgemäßes Steuerungs- und Überwachungssystem 14 für eine Windenergieanlage 1, eine sensorische, insbesondere optische, Überwachungseinrichtung 5 (vgl. auch die 2 bis 4) zur sensorischen, insbesondere optischen, Überwachung eines definierten Umfeldes 6 der Windenergieanlage 1 (vgl. auch die 2 bis 4), eine Auswerte-/Signaleinrichtung 7, eine Steuer-/Meldeeinrichtung 8 und eine externe/zuständige Überwachungsstelle 9 auf. Die Windenergieanlage 1 kann einen Turm 2 aufweisen, an dessen oberem Ende eine drehbare Rotorkanzel 3 mit einem Rotor 4 angeordnet ist. Erfindungsgemäß vorgesehen ist nun die sensorische, insbesondere optische, Überwachungseinrichtung 5 mit der Auswerte-/Signaleinrichtung 7 kommunizierend verbunden. Die Auswerte-/Signaleinrichtung 7 ist zur Auswertung der von der Überwachungseinrichtung 5 gelieferten Daten, insbesondere Bildern, ausgebildet, wobei die Auswerte-/Signaleinrichtung 7 weiter derart ausgebildet ist, dass sie die von der Überwachungseinrichtung 5 gelieferten Daten, insbesondere Bilder, mit einem Ursprungsdatensatz, insbesondere einem Ursprungsbildersatz, vergleicht und bei einer vordefinierten Abweichung ein Signal erzeugt und dieses an eine Steuer-/Meldeeinrichtung 8 übermittelt. Die Steuer-/Meldeeinrichtung 8 ist dabei erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass sie bei einem von der Auswerte-/Signaleinrichtung 7 empfangenen Signal eine Meldung an eine externe/zuständige Überwachungsstelle 9 (vgl. 1) sendet und/oder die Windenergieanlage 1 steuert.According to the 1 has a control and monitoring system 14 according to the invention for a wind turbine 1, a sensory, in particular optical, monitoring device 5 (cf. also the 2 until 4 ) for sensory, in particular optical, monitoring of a defined environment 6 of the wind turbine 1 (cf. also the 2 until 4 ), an evaluation/signaling device 7, a control/signaling device 8 and an external/responsible monitoring point 9. The wind energy installation 1 can have a tower 2, at the upper end of which a rotatable rotor pulpit 3 with a rotor 4 is arranged. According to the invention vorgese Then the sensory, in particular optical, monitoring device 5 is connected to the evaluation/signaling device 7 so that it communicates. The evaluation/signaling device 7 is designed to evaluate the data, in particular images, supplied by the monitoring device 5, with the evaluation/signaling device 7 also being designed in such a way that it compares the data, in particular images, supplied by the monitoring device 5 with an original data set , in particular a set of original images, and generates a signal in the event of a predefined deviation and transmits this to a control/signaling device 8 . According to the invention, the control/signaling device 8 is designed in such a way that when a signal is received from the evaluation/signaling device 7, it sends a message to an external/responsible monitoring station 9 (cf. 1 ) sends and / or the wind turbine 1 controls.

Mittels eines solchen erfindungsgemäßen Steuerungs- und Überwachungssystems 14 lassen sich insbesondere Genehmigungsverfahren für die Errichtung und den Betrieb einer solchen Windenergieanlage 1 konfliktfreier und damit planbarer und der Betrieb derselben deutlich rechtssicherer, insbesondere auch hinsichtlich der in der Regel erforderlichen Nachweisführung erreichen. Das Steuerungs- und Überwachungssystem 14 kann auch teilweise in eine erfindungsgemäße Windenergieanlage 1 integriert sein. Mit dem erfindungsgemäßen Steuerungs- und Überwachungssystem 14 kann insbesondere eine Kollision relevanter Vogelarten, wie beispielsweise des Rotmilans, mit dem Rotor 4 der Windenergieanlage 1 zuverlässig vermieden werden, da durch die Umfeldüberwachung mittels der Überwachungseinrichtung 5 eine Veränderung des Umfeldes 6, beispielsweise durch Bewirtschaftungsmaßnahme wie Bodenbearbeitung, Mahd, Ernte oder Ausbringen von Festmist erfasst und ein sich hieraus potentiell ergebendes Anlockungspotential für derartige relevante Vogelarten erkannt und eine mögliches Kollisionsrisiko dadurch vermieden werden können. Weisen die in dem relevanten Umfeld 6 durchgeführten Bewirtschaftungsmaßnahmen darauf hin, dass relevante Vogelarten, wie beispielsweise der Rotmilan, dadurch angezogen werden oder wurden, kann die Windenenergieanlage 1 mittels des Steuerungs- und Überwachungssystems 14 über die externe/zuständige Überwachungsstelle 9 manuell oder über die Steuer-/Meldeeinrichtung 8 selbststätig gesteuert werden, wodurch insbesondere die Zeiten für eine Betriebsunterbrechung kurz gehalten und der Vogelschutz zuverlässig gewährleistet werden können. Beispielsweise kann der Erhalt einer imissionsschutzrechtlichen Genehmigung für die Errichtung und den Betrieb der Windenergieanlage 1 unter anderem abhängig von der Beurteilung der Realisierbarkeit von Vermeidungsmaßnahmen in Gestalt von Betriebszeiteneinschränkungen zum Schutz von solchen Rotmilanen durch die Naturschutzbehörde sein.By means of such a control and monitoring system 14 according to the invention, approval procedures for the construction and operation of such a wind turbine 1 can be achieved in a conflict-free and therefore more plannable manner and the operation of the same can be achieved in a significantly more legally secure manner, in particular with regard to the verification that is usually required. The control and monitoring system 14 can also be partially integrated into a wind energy installation 1 according to the invention. With the control and monitoring system 14 according to the invention, a collision of relevant bird species, such as the red kite, with the rotor 4 of the wind turbine 1 can be reliably avoided, since the monitoring of the surrounding area by means of the monitoring device 5 can result in a change in the surrounding area 6, for example due to management measures such as tillage , mowing, harvesting or spreading of solid manure is recorded and a potential potential for attracting such relevant bird species resulting from this is recognized and a possible risk of collision can be avoided as a result. If the management measures carried out in the relevant environment 6 indicate that relevant bird species, such as the red kite, are or have been attracted thereby, the wind turbine 1 can be controlled manually using the control and monitoring system 14 via the external/responsible monitoring station 9 or via the control -/Signaling device 8 are controlled automatically, which in particular keeps the times for a service interruption short and bird protection can be reliably guaranteed. For example, the receipt of an emission control permit for the construction and operation of the wind turbine 1 may depend, among other things, on the assessment by the nature conservation authority of the feasibility of avoidance measures in the form of operating time restrictions to protect such red kites.

Insbesondere die immissionsschutzrechtliche Genehmigung und/oder die Baufreigabe für die Aufnahme der Baumaßnahmen ist dabei in der Regel an den, durch den Vorhabenträger zu führenden Nachweis über die Erfüllung aller angeordneten arten- und naturschutzrechtlichen Nebenbestimmungen gebunden. Für Windenergieanlagen 1 an Standorten mit einem anhand der durchgeführten natur- und artenschutzrechtlichen Untersuchungen prognostizierten Konfliktpotential für Kollisionen von Vogelarten wie dem Rotmilan mit den drehenden Rotoren 4, werden zum Schutz von kollisionsgefährdeten Vogelarten häufig Betriebseinschränkungen in Abhängigkeit von Bewirtschaftungsmaßnahmen im Umfeld 6 der relevanten Windenergieanlagen 1 angeordnet.In particular, the approval under immission control law and/or the building permit for the start of the construction work is usually linked to the proof to be provided by the project developer of the fulfillment of all specified species and nature conservation ancillary provisions. For wind turbines 1 at locations with a potential for collisions of bird species such as the red kite with the rotating rotors 4 predicted on the basis of the nature and species protection investigations carried out, operating restrictions are often ordered to protect bird species at risk of collision depending on management measures in the vicinity 6 of the relevant wind turbines 1 .

Die Auswerte-/Signaleinrichtung 7 kann beispielsweise Bewirtschaftungsmaßnahmen, wie Bodenbearbeitung, Mahd, Ernte oder Ausbringen von Festmist als Abweichung im Sinne des Anspruchs 1 identifizieren und dadurch ein entsprechendes Signal erzeugen und an die Steuer-/Meldeeinrichtung 8 übermitteln.The evaluation/signaling device 7 can, for example, identify management measures such as tillage, mowing, harvesting or spreading solid manure as a deviation within the meaning of claim 1 and thereby generate a corresponding signal and transmit it to the control/signaling device 8 .

Vorzugsweise ist die Auswerte-/Signaleinrichtung 7 derart ausgebildet, dass sie in Abhängigkeit des von der sensorischen Überwachungseinrichtung 5 empfangenen Signals eine Einteilung der Signale in verschiedene Kategorien vornimmt und daraus eine kategorisierte Meldung erzeugt, welche an die Steuer-/Meldeeinrichtung 8 und von dieser an die externe/zuständige Überwachungsstelle 9 gesendet wird. Die kategorisierte Meldung kann dabei beispielsweise als rote Meldung, als gelbe Meldung oder als grüne Meldung ausgebildet sein, das heißt im Sinne einer Ampelfunktion, wobei bei einer roten Meldung ein Abschalten der Windenergieanlage 1 erforderlich ist, während bei einer gelben Meldung eine Überprüfung durch die externe/zuständige Überwachungsstelle 9 erforderlich ist. Bei einer grünen Meldung wird zwar seitens der sensorischen Überwachungseinrichtung 5 eine Veränderung des Umfelds 6 detektiert, jedoch in einem Umfang, der keine weiteren Maßnahmen erforderlich macht. Nach Stopp der Windenergieanlage 1 ist in der Regel ein definierter Abschaltzeitraums und/oder Vorliegen der definierten Startbedingung der Anlagenbetrieb gemäß naturschutzfachlichen Auflagen angeordnet, erst anschließend darf der WEA-Betrieb wieder aufgenommen werden.The evaluation/signaling device 7 is preferably designed in such a way that, depending on the signal received from the sensory monitoring device 5, it classifies the signals into different categories and generates a categorized message from this, which is sent to and from the control/signaling device 8 the external/responsible monitoring station 9 is sent. The categorized message can, for example, be designed as a red message, a yellow message or a green message, i.e. in the sense of a traffic light function, with a red message requiring the wind turbine 1 to be switched off, while a yellow message requires a check by the external /responsible monitoring body 9 is required. In the case of a green message, the sensory monitoring device 5 detects a change in the surroundings 6, but to an extent that does not require any further measures. After the wind turbine 1 has stopped, a defined switch-off period and/or the presence of the defined starting condition is generally arranged for plant operation in accordance with nature conservation requirements, and only then may the wind turbine operation be resumed.

Zweckmäßig ist die sensorische Überwachungseinrichtung 5 dabei zu Überwachung eines Umkreises von bis zu 700m ausgebildet und dadurch in der Lage, das für einen Vogelschlag relevante Umfeld 6 zu überwachen. Die sensorische Überwachungseinrichtung 5, die Steuer-/Meldeeinrichtung 8 und/oder die Auswerte-/Signaleinrichtung 7 können dabei über das Internet einsehbar bzw. auch extern über das Internet beeinflussbar sein, wozu beispielsweise ein Router 10 (vgl. 2) vorgesehen ist. Dieser wird von einem Netzteil 11 mit elektrischer Energie versorgt und stellt eine permanente Internetverbindung her, so dass die sensorische Überwachungseinrichtung 5, welche beispielsweise zwei Kameras K1 und K2 aufweisen kann, als Webcam dienen kann.The sensory monitoring device 5 is expediently designed to monitor a radius of up to 700 m and is therefore able to monitor the environment 6 relevant to a bird strike. The sensory monitoring Monitoring device 5, the control/signaling device 8 and/or the evaluation/signaling device 7 can be viewed via the Internet or can also be influenced externally via the Internet, for which purpose, for example, a router 10 (cf. 2 ) is provided. This is supplied with electrical energy by a power pack 11 and establishes a permanent Internet connection, so that the sensory monitoring device 5, which can have two cameras K1 and K2, for example, can serve as a webcam.

Die sensorische Überwachungseinrichtung 5 besitzt dabei zumindest eine, vorzugsweise zwei solche Kameras K1 und K2, die am Turm 2, am Befeuerungsträger 13 oder an der Rotorkanzel 3 angeordnet sein können. Rein theoretisch können die Kamera(s) K1, K2 auch an einem anderen Mast, beispielsweise einem Mobilfunkmast, angeordnet sein. Die Kameras K1, K2 liefern dabei ein auf den Einzelfall angepasstes, bei Anbringung der Überwachungseinrichtung 5 auf der drehbaren Gondel zumindest ein 180° Panoramabild und sind vorzugsweise über das Internet fernzugrifffähig. Zusätzlich vorgesehen ist eine Speichereinrichtung 12 zur Speicherung der von der sensorischen Überwachungseinrichtung 5 aufgenommenen Daten, wodurch eine lückenlose Dokumentation sowie auch eine nachträgliche Nachweisführung sichergestellt sind.The sensory monitoring device 5 has at least one, preferably two such cameras K1 and K2, which can be arranged on the tower 2, on the lighting support 13 or on the rotor cockpit 3. In theory, the camera(s) K1, K2 can also be arranged on a different mast, for example a cell phone mast. The cameras K1, K2 supply a 180° panorama image that is adapted to the individual case and is at least a 180° panorama image when the monitoring device 5 is mounted on the rotatable gondola, and can preferably be accessed remotely via the Internet. A memory device 12 is also provided for storing the data recorded by the sensory monitoring device 5, which ensures complete documentation and also subsequent verification.

Durch die spezielle Anordnung der sensorischen Überwachungseinrichtung 5 kann erreicht werden, dass die individuell zu beobachtende Flächenkulisse (Umfeld 6), von den Kameras K1, K2 vollständig erfasst wird, u.a. auch bei sich ändernder Gondelposition der Windenergieanlage 1. Die Ausdehnung des überwachbaren Umfelds 6 ist im Einzelfall abhängig von den jeweiligen Standortgegebenheiten sowie von Qualität und Leistungsspektrum der eingesetzten Erfassungstechnik, jedoch ist mindestens ein Überwachungsbereich von bis zu 700 m um die einzelne Windenergieanlage 1 zu realisieren. Vorteilhaft für den Betreiber einer solchen Windenergieanlage 1 ist eine ertragsoptimierte Betriebsweise unter Einhaltung der genehmigungsrechtlichen Nebenbestimmungen und zeitgleicher Wahrung der Entscheidungshoheit über jeden einzelnen Steuerungsvorgang, der vom Betreiber beauftragten externen/zuständigen Überwachungsstelle 9. Das Verfahren dient damit der individuellen Steuerung aller erforderlichen Abschaltvorgänge zum Schutz relevanter Vogelarten, beispielsweise des Rotmilans, und zugleich einer Vermeidung aller über die Notwendigkeit hinausgehenden Steuerungsvorgänge.Due to the special arrangement of the sensory monitoring device 5, it can be achieved that the area scenery (environment 6) to be individually observed is completely captured by the cameras K1, K2, including when the nacelle position of the wind turbine 1 changes. The extent of the environment 6 that can be monitored is in individual cases depending on the respective site conditions and on the quality and range of services of the detection technology used, but at least a monitoring area of up to 700 m around the individual wind turbine 1 must be implemented. Advantageous for the operator of such a wind turbine 1 is a yield-optimized mode of operation while complying with the ancillary provisions under licensing law and at the same time maintaining the decision-making authority over each individual control process of the external/responsible monitoring body 9 commissioned by the operator. The method is therefore used for the individual control of all necessary shutdown processes to protect relevant bird species, for example the red kite, and at the same time avoidance of all control processes that go beyond what is necessary.

Die erfindungsgemäße Windenergieanlage 1 funktioniert dabei bezüglich der Überwachung wie folgt: Zunächst überwacht die sensorische Überwachungseinrichtung 5 das Umfeld 6 der Windenergieanlage 1, wobei die Auswerte-/Signaleinrichtung 7 die von der Überwachungseinrichtung 5 gelieferten Daten mit einem Ursprungsdatensatz bzw. mit einem vordefinierten und gegebenenfalls auch adaptierbaren Datensatz, vergleicht und bei einer vordefinierten Abweichung, welche beispielsweise durch eine Bewirtschaftungsmaßnahme wie Bodenbearbeitung, Mahd, Ernte oder Ausbringen von Festmist ausgelöst werden kann, ein Signal erzeugt und an die Steuer-/Meldeeinrichtung 8 übermittelt. Die Steuer-/Meldeeinrichtung 8 sendet daraufhin in Abhängigkeit des empfangenen Signals eine Meldung an die Überwachungsstelle 9 und/oder steuert die Windenergieanlage 1 gegebenenfalls sofort, um entweder einen potentiellen Vogelschlag zu verhindern oder den Anlagenbetrieb wieder unverzüglich aufzunehmen.The wind turbine 1 according to the invention works as follows with regard to monitoring: First, the sensory monitoring device 5 monitors the environment 6 of the wind turbine 1, with the evaluation/signaling device 7 comparing the data supplied by the monitoring device 5 with an original data set or with a predefined one and possibly also adaptable data set, compares and generates a signal and transmits it to the control/reporting device 8 in the event of a predefined deviation, which can be triggered, for example, by a management measure such as tillage, mowing, harvesting or spreading solid manure. Depending on the signal received, the control/signaling device 8 then sends a message to the monitoring point 9 and/or controls the wind energy installation 1 immediately, if necessary, in order either to prevent a potential bird strike or to resume operation of the installation immediately.

Die Auswerte-/Signaleinrichtung 7 kann dabei in Abhängigkeit des von der sensorischen Überwachungseinrichtung 5 empfangenen Signals eine Einteilung desselben in verschiedene Kategorien vornehmen und daraus eine kategorisierte Meldung erzeugen, die sie dann die an die externe/zuständige Überwachungsstelle 9 sendet. Beispielsweise hierbei zu denken an eine rote Meldung, die ein Abschalten der Windenergieanlage 1 erforderlich macht, sowie eine gelbe Meldung, die lediglich eine Überprüfung der Situation durch die externe/zuständige Überwachungsstelle 9 erforderlich macht. Bei einer grünen Meldung kann der Anlagenbetrieb der Windenergieanlage 1 aufrecht erhalten bleiben, da die von der Überwachungseinrichtung 5 detektierten Änderungen von der Auswerte-/Signaleinrichtung 7 als nicht kritisch erfasst werden und/oder beispielsweise nach Ablauf des definierten Abschaltzeitraums und/oder Vorliegen der definierten Startbedingung der Anlagenbetrieb wieder aufgenommen werden darf.Depending on the signal received from the sensory monitoring device 5 , the evaluation/signaling device 7 can classify the signal into different categories and generate a categorized message from this, which it then sends to the external/responsible monitoring point 9 . For example, a red message that requires the wind energy installation 1 to be switched off, and a yellow message that only requires the external/responsible monitoring station 9 to check the situation. If the message is green, the system operation of the wind turbine 1 can be maintained, since the changes detected by the monitoring device 5 are recorded by the evaluation/signaling device 7 as non-critical and/or, for example, after the defined switch-off period has expired and/or the defined start condition is present plant operation can be resumed.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich somit Genehmigungshindernisse für derartige Windenergieanlagen 1 leichter ausräumen und der Anlagenbetrieb und Naturschutz besser vereinen. Zugleich werden die Abschaltzeiten, welche zu einer Reduzierung der Wirtschaftlichkeit der Windenergieanlage 1 führen, gemindert sowie die Abhängigkeit des Anlagenbetreibers von Vereinbarungen über Abschaltzeiten mit den Bewirtschaftern der relevanten Flächen im Umfeld der Windenergieanlage 1 zur Einhaltung der Auflagen aus den Genehmigungen beispielsweise zum Schutz des Rotmilans, vermieden.With the method according to the invention, obstacles to approval for wind energy installations 1 of this type can thus be cleared more easily and operation of the installation and nature conservation can be better combined. At the same time, the shutdown times, which lead to a reduction in the profitability of the wind turbine 1, are reduced, as is the dependency of the facility operator on agreements on shutdown times with the managers of the relevant areas in the vicinity of the wind turbine 1 in order to comply with the conditions from the permits, for example to protect the red kite, avoided.

Claims

Control and monitoring system (14) of a wind turbine (1), - with a sensory monitoring device (5) with at least one camera (K1, K2) for opti - with an evaluation/signaling device (7) for evaluating the data supplied by the monitoring device (5), the evaluation/signaling device (7) being designed in such a way that it compares the data supplied by the monitoring device (5) with an original data set and, in the event of a predefined deviation, namely soil cultivation, mowing, harvesting or spreading of solid manure, generates a signal and transmits it to a control/signalling device (8), - that the Control/signaling device (8) is designed in such a way that, when a signal is received from the evaluation/signaling device (7), it sends a message to an external and responsible monitoring point (9) and/or controls the wind energy installation (1). - that the evaluation/signaling device (7) is designed in such a way that, depending on the signal received from the sensory monitoring device (5), it classifies the signals into different categories and from this generates a categorized message and transmits this to the monitoring point (9 ) sends, - that the categorized message is in the form of a red message, a yellow message or a green message, with a red message requiring the wind turbine (1) to be switched off, while a yellow message requires a check by the external/responsible monitoring body (9) is required and if the message is green, plant operation may be continued or resumed.

control and monitoring system claim 1 , characterized in that the control/signaling device (8) is designed in such a way that, when a signal is received from the evaluation/signaling device (7), it sends a message to an external and responsible monitoring point (9) and/or the wind turbine (1) turns off.

control and monitoring system claim 1 or 2 , characterized in that - that the sensory monitoring device (5) is designed to monitor a radius of up to 700m, and/or - that the sensory monitoring device (5), the control/signalling device (8) and/or the evaluation/ Signaling device (7) can be viewed and influenced via the Internet.

Control and monitoring system according to one of the preceding claims, characterized in that the sensory monitoring device (5) has at least one camera (K1, K2) which is arranged on an external mast or on the wind turbine (1), and/or - that a memory device (12) is provided for storing the data recorded by the sensory monitoring device (5).

Method for monitoring and controlling an operation of a wind energy installation (1) by means of a control and monitoring system (14) according to one of the preceding claims, in which - a sensory monitoring device (5) with at least one camera (K1, K2) optically monitors the base areas surrounding the wind turbine (1), - An evaluation/signaling device (7) compares the data supplied by the monitoring device (5) with an original data set and, in the event of a predefined deviation in the type of change in the state of a relevant area setting, due to management measures, namely tillage, mowing, harvesting or application of solid manure, a signal is generated and transmitted to a control/signalling device (8), - the control/signaling device (8), when a signal is received from the evaluation/signaling device (7), sends a message to an external and responsible monitoring point (9) and/or controls the wind turbine (1), - the evaluation/signaling device (7), depending on the signal received from the sensory monitoring device (5), classifies the signals into different categories and from this makes a categorized message and sends it to the external/responsible monitoring point (9), wherein a red message requires the wind turbine (1) to be switched off, while a yellow message requires a check by the monitoring body (9) and a green message means that system operation may be continued or resumed.

procedure after claim 5 , characterized in that when a signal is received from the evaluation/signaling device (7), the control/signaling device (8) sends a message to an external and responsible monitoring point (9) and/or switches off the wind energy installation (1).

Procedure according to one of Claims 5 or 6 , characterized in that - that the sensory monitoring device (5) monitors a radius of up to 700m, and / or - that the sensory monitoring device (5), the control / signaling device (8) and / or Evaluation / signaling device (7) can be viewed and influenced via the Internet.