Unser letzter Artikel bot eine allgemeine Einführung in die Vorteile der Anwendung von Technologien der künstlichen Intelligenz (KI) in der Branche der erneuerbaren Energien. Dieser Artikel geht nun etwas weiter und befasst sich mit der Frage, was KI-Technologien in der Windenergiebranche leisten können. Konkret geht es darum, dass KI-Technologien zum Schutz verschiedener Lebensräume, der Tierwelt und des menschlichen Lebens eingesetzt werden sollten. Obwohl die Nutzung erneuerbarer Energien die Chance bietet, CO2-Emissionen zu reduzieren, ist der Betrieb von Windkraftanlagen und Windparks mit gewissen Risiken verbunden. Sowohl die Beschäftigten in der Branche als auch die umliegenden Gemeinden, die natürlichen Lebensräume und die Tierwelt müssen durch KI unterstützt werden, um unter anderem zu verhindern, dass (erhebliche) Betriebsstörungen zu spät erkannt werden, dass riskante Wartungsarbeiten weiterhin von Menschen durchgeführt werden und dass der Bau von Windparks Wale und Delfine in ihrem natürlichen Lebensraum stört.
Wie AI-Technologie Zum Schutz von…Beitragen Könnte!
- Arbeiter – Eine Sicherere Instandhaltung Von Windkraftanlagen
Wie aus einem Artikel in Engineering & Technology (E&T) hervorgeht, kann KI durchaus einen Beitrag zur Wartung von Windkraftanlagen leisten. Unternehmen wie Innvotek und Mapair haben „ein Drohnensystem [entwickelt], das Infrarottechnologien und künstliche Intelligenz nutzt”, um Defekte zu erkennen. Während Firefly Inspect für die technische Überprüfung von Flugzeugen gedacht war, hat die Zusammenarbeit mit Offshore Renewable Energy (ORE) Catapult, wie CompositesWorld schreibt, tatsächlich dazu geführt, den Nutzen von Firefly Inspect auch für die Windkraftindustrie zu erkennen. Wie in dem Artikel weiter hervorgehoben wird, übernehmen Drohnen bestimmte Aspekte der Arbeit in einer Windkraftanlage, die normalerweise mit Gesundheits- und Sicherheitsrisiken verbunden sind.
Wie Shafiee et al. in ihrem Artikel aus dem Jahr 2021 „Unmanned Aerial Drones for Inspection of Offshore Wind Turbines: A Mission-Critical Failure Analysis” darlegen, verringern ferngesteuerte Flugzeuge (RPA) die Notwendigkeit, dass Mitarbeiter auf Windturbinen klettern müssen – ein riskanter Vorgang, für den schwere Hebekomponenten benötigt werden, und wie Karanikas et al. betonen, ist mit der Arbeit in der Höhe ein gewisses Risiko verbunden. Daneben gibt es noch einige andere Risiken, die mit der Exposition gegenüber Lärm, gefährlichen Chemikalien und Materialien sowie wetterbedingten Risiken zusammenhängen. Während sich die unmittelbaren physischen Risiken wohl eher auf die Arbeiter als auf die umliegenden Gemeinden auswirken, wobei erstere während der Installation von Windturbinen auch mit einem erheblichen Stressniveau konfrontiert sind, können letztere durch den Lärm und die Vibrationen von Windturbinen beeinträchtigt werden, wobei elektromagnetische Felder (EMF) generell auch eine der Hauptgefahren im Zusammenhang mit Windturbinen darstellen.
Gleichzeitig können die Arbeiter auch mit psychologischen Problemen wie Klaustrophobie zu kämpfen haben, die sowohl auf die Enge der Windkraftanlagen als auch auf die mögliche Exposition gegenüber schädlichen Gasen zurückzuführen ist. Firefly Inspect dient dazu, die Wartung zu erleichtern, und kann somit auch das Leben von Arbeitern erleichtern. Die KI-gestützte Drohnentechnologie hat jedoch ihre eigenen Grenzen. Wie Shafiee et al. feststellen, können RPAs erheblichen Schaden anrichten, wenn sie einen Fehler nicht richtig erkennen. Da sich die Drohnentechnologie derzeit noch in der Entwicklung befindet und an die Anforderungen u. a. an die Sicherheit in der Windindustrie angepasst werden muss, besteht noch Bedarf an der Entwicklung von Rahmenwerken zur Messung der Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Wartbarkeit (RAM) von RPAs. Während Drohnen sicherlich eine Option sind, könnte es auch interessant sein, neue Technologien im Zusammenhang mit der Absturzprävention zu innovieren (z. B. durch 3D-Modellierung usw.).
Darüber hinaus ist anzumerken, dass der Schutz von Arbeitnehmern in der Windenergiebranche auch die Bereitstellung innovativer Gesundheitslösungen erfordern könnte. Insbesondere weil die Arbeit in einer Windkraftanlage psychisch und physisch anspruchsvoll sein kann, können Start-ups, die Unternehmen in der Windkraftindustrie unterstützen wollen, auch aus dem Bereich der KI und des Gesundheitswesens kommen. Die Kombination von Wissen über die Arbeitsbedingungen in der Windkraftindustrie mit psychologischen Ressourcen könnte sicherlich zu einer gezielten Rundumversorgung führen, insofern eine maßgeschneiderte Technologie eine solche bereitstellt. Da öffentliche Gesundheitssysteme oft überlastet sind oder nicht zur Verfügung stehen, könnte eine branchenbezogene Gesundheitsversorgung nicht nur von Vorteil sein, weil sie höchstwahrscheinlich eine gezielte Gesundheitsversorgung zugänglich macht, sondern langfristig auch zu einer Umgestaltung der Gesundheitsversorgung in Ländern führen könnte, in denen eine öffentliche Gesundheitsversorgung generell zur Verfügung steht (z. B. weil Krankenkassen eher bereit sein könnten Behandlungsoptionen zu aktualisieren und ‘Nischen’-Anbieter im Gesundheitsbereich miteinzubeziehen).
- Wildtiere, Natürliche Lebensräume Und Biologische Vielfalt – Windkraft ‘Umweltfreundlich’ Machen
Einem kürzlich erschienenen Artikel von Reja et al. zufolge haben Windturbinen „Auswirkungen auf die biologische Vielfalt”. Sowohl Vögel als auch Fledermäuse laufen Gefahr, in der Nähe von Windkraftanlagen ihr Leben zu verlieren, und ihr Zugverhalten kann sich eindeutig ändern. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Offshore-Windparks die Rolle von „künstlichen Riffen” übernehmen, in deren Nähe Meeresarten brüten, was mit weiteren Risiken verbunden ist, z. B. aufgrund der Lärmbelastung. Desweiteren stellen Reja et al. fest, dass Windturbinen durch ungünstige Wetterbedingungen (z. B. Tornados, Wirbelstürme) in Mitleidenschaft gezogen werden können, was noch einmal verdeutlicht, dass sowohl Arbeiter als auch wild lebende Tiere einem enormen Risiko ausgesetzt sind, insofern keine effektiven Technologien zur Frühwarnung eingesetzt werden. Bislang haben Start-ups eine Vielzahl von Maßnahmen zum Schutz von Vögeln und Wildtieren ergriffen.
Biodiv-Wind SAS hat zum Beispiel zur Entwicklung und Installation von KI-basierter Technologie zur Erkennung von Wildtieren in der Windindustrie beigetragen. Ihr SafeWind®-System wurde nicht nur in sieben Ländern (z. B. Deutschland, Frankreich, Spanien usw.) installiert, sondern hat bisher auch mindestens 1,722,650 Vögel und Fledermäuse erkannt, wobei 250 Windturbinen für die Analyse ausgerüstet wurden. Ähnlich wie Biodiv-Wind SAS bietet die SaaS-Datenplattform Spoor Kunden die Überwachung der Tierwelt in Offshore-Windparks an. Neben der Identifizierung von Vögeln in der Nähe von Windturbinen ermöglicht die Software von Spoor eine 3D-Verfolgung, artspezifische Daten und die Erkennung von Kollisionen. Nach Schätzungen der American Bird Conservancy (ABC) werden in den USA jedes Jahr 1,17 Millionen Vögel durch Windturbinen getötet, wie Nick Ferris auf Energy Monitor feststellte. Aus diesem Grund scheinen die letztgenannten Bemühungen notwendig zu sein.
Aber nicht nur Vögel und Fledermäuse müssen geschützt werden. Auch dem Schutz von Wassertieren (d.h. Fischen, Delfinen und Walen) muss mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Letzteres ist etwas, woran Sinay arbeitet. Das 2007 von Yanis Souami in Caen, Frankreich, gegründete Unternehmen Sinay bietet eine Reihe von Lösungen für die maritime Industrie an, um „maritime Aktivitäten intelligenter und nachhaltiger zu gestalten”. Das „Zeitspar-Tool” von Sinay bietet eine Reihe von Datenanalysemöglichkeiten in Bezug auf Luft- und Wasserqualität, geschätzte Ankunftszeit (von Schiffen), Fischpreise, Unterwasser- und Luftakustik, Auswirkungen auf die Meeresfauna, Routenplanung und -optimierung, GIS, Zonen- und Flottenstatistiken und Verbrauchsprognosen. Mittlerweile vertrauen eine Reihe von Akteuren wie die Europäische Weltraumorganisation (ESA), EDF Renewables und Accobams auf Sinay, wobei letzteres für das Abkommen zum Schutz der Wale und Delfine im Schwarzen Meer, im Mittelmeer und im angrenzenden Atlantikgebiet steht. Es handelt sich dabei um ein „auf Zusammenarbeit basierendes Instrument zur rechtlichen Umsetzung” zwischen vier Sekretariaten:
„das Übereinkommen von Barcelona zum Schutz der Meeresumwelt und der Küstengebiete des Mittelmeers und das dazugehörige Protokoll über die besonderen Schutzgebiete und die biologische Vielfalt im Mittelmeerraum, das Bonner Übereinkommen zur Erhaltung der wandernden wild lebenden Tierarten, das Berner Übereinkommen zur Erhaltung der europäischen wild lebenden Pflanzen und Tiere und ihrer natürlichen Lebensräume, das Bukarester Übereinkommen zum Schutz des Schwarzen Meeres vor Verschmutzung”.
Accobams n.d.
Signed in November 1996, it entered into force in June 2001 and seeks to protect cetaceans. However, it does not explicitly mention how actors in the renewables sector should be involved in this task. Unlike Accobams, the EU Marine Strategy Framework Directive indirectly emphasizes that it is the task of EU member states to set up national marine strategies, which will make sure that a ‘good environmental status’ of marine regions can be maintained (§11). Among others, a ‘good environmental status’ is thereby defined as follows: “ecologically diverse and dynamic oceans and seas, which are clean, healthy and productive within their intrinsic conditions” (§5), “[m]arine species and habitats are protected, human-induced decline of biodiversity is prevented” (§5a) and “[a]nthropogenic inputs of substances and energy, including noise, into the marine environment do not cause pollution effects” (§5b). Similarly, but less explicitly, the EU Water Framework Directive states that “[f]urther integration of protection and sustainable management of water into other Community policy areas such as energy, transport, agriculture, fisheries, regional policy and tourism is necessary” (§16). To sum up, especially because it is up to member states to determine what standards businesses need to adopt to protect natural habitats, wildlife and human life, there is a need for AI start-ups to work on protection in the wind power industry to make or keep the latter safe and ‘eco-friendly’.
Es wurde im November 1996 unterzeichnet, trat im Juni 2001 in Kraft und dient dem Schutz der Wale. Das Accobams erwähnt jedoch nicht ausdrücklich, wie Akteure des Sektors der erneuerbaren Energien an dieser Aufgabe beteiligt werden sollen. Im Gegensatz zu Accobams betont die EU-Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie indirekt, dass es Aufgabe der EU-Mitgliedsstaaten ist, nationale Meeresstrategien zu entwickeln, die sicherstellen, dass ein ‘guter Umweltzustand’ der Meeresregionen erhalten werden kann (§11). Ein ‘guter Umweltzustand’ wird dabei unter anderem wie folgt definiert: ein „Umweltzustand, den Meeresgewässer aufweisen, bei denen es sich um ökologisch vielfältige und dynamische Ozeane und Meere handelt, die im Rahmen ihrer jeweiligen Besonderheiten sauber, gesund und produktiv sind” (§5), „[d]ie im Meer lebenden Arten und ihre Lebensräume sind geschützt, ein vom Menschen verursachter Rückgang der biologischen Vielfalt wird verhindert” (§5a) und „[v]om Menschen verursachte Einträge von Stoffen und Energie, einschließlich Lärm, in die Meeresumwelt verursachen keine Verschmutzungseffekte” (§5b). In ähnlicher Weise, wenn auch weniger explizit, heißt es in der EU-Wasserrahmenrichtlinie, dass „[d]er Schutz und die nachhaltige Bewirtschaftung von Gewässern müssen stärker in andere politische Maßnahmen der Gemeinschaft integriert werden, so z. B. in die Energiepolitik, die Verkehrspolitik, die Landwirtschaftspolitik, die Fischereipolitik, die Regionalpolitik und die Fremdenverkehrspolitik” (§16). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es vor allem deshalb, weil es den Mitgliedstaaten obliegt, zu bestimmen, welche Standards die Unternehmen zum Schutz der natürlichen Lebensräume, der Tier- und Pflanzenwelt und des menschlichen Lebens einhalten müssen, notwendig ist, dass KI-Start-ups am Schutz der Windkraftindustrie arbeiten, um diese sicher und ‘umweltfreundlich’ zu machen oder so zu erhalten.
Centurion Plus
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