{"id":976,"date":"2019-07-08T07:03:53","date_gmt":"2019-07-08T07:03:53","guid":{"rendered":"https:\/\/es-lab.de\/wp\/?page_id=976"},"modified":"2019-07-08T07:03:53","modified_gmt":"2019-07-08T07:03:53","slug":"bataway","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/studentische-arbeiten-und-projekte\/projekte\/bataway\/","title":{"rendered":"BATAWAY: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten Lenkung des Raumnutzungsverhaltens von Flederm\u00e4usen gegen\u00fcber Windenergieanlagen durch artspezifische Ultraschall-Laute (F\u00f6rderkennzeichen: ZS\/2019\/03\/97822)"},"content":{"rendered":"<h4 lang=\"de-DE\"><span style=\"font-family: 'Courier New', serif; font-size: 12pt;\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\">Zielsetzung des Projektes<\/span><\/span><\/h4>\n<p lang=\"de-DE\" align=\"justify\"><span style=\"font-family: 'Courier New', serif; font-size: 12pt;\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\">Das grunds\u00e4tzliche Ziel des Verbundprojektes der Lorica Energiesysteme GmbH (Winnemark), dem Technikhaus G\u00fcndel (Magedeburg) und den Arbeitsgruppen von Prof. Chmielewski (FB6) und Prof. Richter (FB1) der Hochschule Anhalt besteht darin, durch Abstrahlung spezieller Ultraschalllaute Flederm\u00e4use von den laufenden Rotoren einer Windenergieanlage (WKA) fernzuhalten und deren Flugbahnen in ungef\u00e4hrdete R\u00e4ume zu lenken. Diese Laute sollen grunds\u00e4tzlich in Zeitfenstern erwarteter Fledermausaktivit\u00e4t permanent ausgesendet werden, um damit die Tiere aktiv fernzuhalten. In Gebieten mit h\u00f6herer Fledermausaktivit\u00e4t h\u00e4tte dieses eine erhebliche Steigerung der Energieausbeuten aufgrund nicht mehr notwendiger bzw. k\u00fcrzerer Abschaltzeiten der WKA zur Folge. Hierzu sind im Rahmen des Projektes geeignete Komponenten und Testverfahren zu entwickeln und zu erproben. Die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen zur Bereitstellung einer solchen Technologie sollen hier gemeinschaftlich erarbeitet werden. Dazu dient auch die Konstruktion und der Aufbau eines Forschungsdemonstrators. Die Entwicklung und Durchf\u00fchrung von geeigneten Pr\u00fcf- und Testverfahren, die die Wirksamkeit der Technologie nachweisen k\u00f6nnen, sind ebenfalls Gegenstand der beantragten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. <\/span><\/span><\/p>\n<h4 lang=\"de-DE\"><span style=\"font-family: 'Courier New', serif; font-size: 12pt;\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\"><b>Fledermausrufe<\/b><\/span><\/span><\/h4>\n<p lang=\"de-DE\" align=\"justify\"><span style=\"font-family: 'Courier New', serif; font-size: 12pt;\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\">Zum Einsatz sollen spezifische Sozialrufe der potenziell betroffenen Fledermausarten kommen, namentlich Warn- bzw. Angstrufe. Zu diesem Zweck m\u00fcssen einzelne Tiere (zun\u00e4chst sind Gro\u00dfer Abendsegler und Zwergflederm\u00e4use, die beide besonders h\u00e4ufige Schlagopfer werden, gleichzeitig aber noch relativ h\u00e4ufig und damit wenig gef\u00e4hrdet sind, als Testarten geplant) gefangen und unter Gefangenschaftsbedingungen die entsprechenden Laute in h\u00f6herer Qualit\u00e4t aufgezeichnet werden. Das Spektrum entsprechender Soziallaute von Flederm\u00e4usen ist relativ gro\u00df, so dass nach der Aufnahme entsprechender Laute zun\u00e4chst diejenigen planm\u00e4\u00dfig erforscht werden m\u00fcssen, die f\u00fcr einen Einsatz besonders geeignet sind. Dabei sind v.a. zwei Aspekte relevant:<\/span><\/span><\/p>\n<ul>\n<li>\n<p lang=\"de-DE\" align=\"justify\"><span style=\"font-family: 'Courier New', serif; font-size: 12pt;\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\">es m\u00fcssen diejenigen Laute ausgew\u00e4hlt werden, auf die die Tiere am besten durch Meidung\/Flucht reagieren und<\/span><\/span><\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p lang=\"de-DE\" align=\"justify\"><span style=\"font-family: 'Courier New', serif; font-size: 12pt;\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\">diese Laute m\u00fcssen im Ultraschallbereich liegen, um nicht (von Menschen) in der Umgebung von WKA geh\u00f6rt zu werden (gerade eine Reihe von Soziallauten liegen auch (teilweise) im h\u00f6rbaren Bereich unter 20 KHz).<\/span><\/span><\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p lang=\"de-DE\" align=\"justify\"><span style=\"font-family: 'Courier New', serif; font-size: 12pt;\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\">In einem weiteren Schritt ist zu pr\u00fcfen, wie und welche der ermittelten, geeigneten Laute verschiedener Arten miteinander gemixt (abgemischt) werden k\u00f6nnen, um gleichzeitig gegen\u00fcber verschiedenen Arten wirksam zu sein. <\/span><\/span><\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<h4 lang=\"de-DE\" align=\"justify\"><span style=\"font-family: 'Courier New', serif; font-size: 12pt;\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\"><b>Schallabstrahler und Steuerung <\/b><\/span><\/span><\/h4>\n<p lang=\"de-DE\" align=\"justify\"><span style=\"font-family: 'Courier New', serif; font-size: 12pt;\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\">Die Schallabstrahler bestehen aus leistungsf\u00e4higen Hochton-Lautsprecheranordnungen, die von einem speziellen Leistungsverst\u00e4rker gespeist werden. Die Schallabstrahler sind dazu beweglich zu konzipieren, um einen m\u00f6glichst gro\u00dfen r\u00e4umlichen Bereich der Vergr\u00e4mung zu erfassen und den starken Fokussierungen der Lautsprecher bei hohen Frequenzen entgegen zu wirken. Hierzu ist ein Leistungsverst\u00e4rker zu konzipieren. Der Konzeption des Leistungsverst\u00e4rkers kommt bei dem System eine besondere Bedeutung zu, da dieser zum einen einen weiten Frequenzbereich (bis zu 100 kHz) abdecken muss und weiterhin als Verst\u00e4rker f\u00fcr sehr hohe Leistungen auszulegen ist. Die Steuerung des Verst\u00e4rkers soll als flexibles Mikrocomputersystem ausgelegt werden, welches nicht nur monofrequente Signale erzeugen kann, sondern auch als Wobbelgenerator (siehe auch <\/span><span style=\"color: #0000ff;\"><u><a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Wobbelgenerator\"><span style=\"font-family: Arial, serif;\">https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Wobbelgenerator<\/span><\/a><\/u><\/span><span style=\"font-family: Arial, serif;\">) sowie als Zuspieler f\u00fcr Soziallaute fungieren kann. <\/span><span style=\"font-family: Arial, serif;\">Das Lenkungssystem wird sowohl in die Anlagensteuerung der WKA als auch in ein zentrales Leitstellensystem eingebettet. Zudem ist zu erforschen, ob die Lenkungssysteme auch im Verbund eines Windparks betrieben werden k\u00f6nnen und Flederm\u00e4use weitr\u00e4umig um einen Windpark (also um eine Gruppe von WKA) gelenkt werden k\u00f6nnen.<\/span><\/span><\/p>\n\n\n<h2>Ergebnisse der ersten Phase des Projektes (2019-2020)<\/h2>\n\n\n\n<p>Die erste Phase des Projektes hatte vor allen Dingen die Zielsetzung den &#8222;Player&#8220; f\u00fcr das Abspielen der Ultraschalllaute (in unserem Fall Soziallaute) zu konzipieren, aufzubauen und zu testen. <\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-left\">Die Wahl f\u00fcr eine geeignete Versuchsplattform viel auf einen Raspberry Pi der 4ten Generation. Dieser SoC-Rechner konnte mit einem entsprechenden Zusatzmodul f\u00fcr die Wiedergabe von Audiosignalen mit einer Aufl\u00f6sung von 24Bit und einer maximalen Abtastfrequenz von 384kHz betrieben werden. Dies bedeutet, dass Ultraschalllaute mit einer maximalen Wiedergabefrequenz von 192kHz m\u00f6glich sind. Der H\u00f6rbereich der heimischen Flederm\u00e4use wird mit diesem Frequenzbereich hinreichend abgedeckt. Dar\u00fcber hinaus hat der Raspberry Pi den Vorteil eines integrierten Massenspeichers in Form einer SD-Karte (Speicher f\u00fcr die abzuspielenden Soziallaute) sowie einen Netzwerkanschlusses, so dass in der finalen Ausf\u00fchrung in der Windkraftanlage die Fernsteuerung des Abspielens von unterschiedlichen Soziallauten gesteuert werden kann. Auch die vorhandenen USB-Schnittstellen erh\u00f6hen die notwendige Flexibilit\u00e4t. <\/p>\n\n\n\n<p>Als Verst\u00e4rker wurde eine handels\u00fcblicher Klasse D Verst\u00e4rker mit einer maximalen Leistung von 300W sowie hierzu passenden Piezolautsprecher f\u00fcr die Schallwiedergabe gew\u00e4hlt.<\/p>\n\n\n\n<p>Die zusammengestellte Wiedergabeeinheit wurde  umfangreichen Tests bzgl. der Frequenzlinearit\u00e4t der abgestrahlten Audiosignale, deren Abstrahlreichweite sowie des Abstrahlwinkels unterzogen. Festzuhalten ist, dass die ausgew\u00e4hlten Komponenten linear die Audiosignale \u00fcber den gew\u00fcnschten Frequenzbereich abstrahlen, aber bei zunehmender Frequenz (ab ca. 40kHz) eine starke D\u00e4mpfung aufweisen. Dar\u00fcber hinaus ergibt sich eine starke Richtwirkung des Audiosignals. Die aufgetretende D\u00e4mpfung kann durch einen leistungst\u00e4rkeren Verst\u00e4rker kompensiert werden. Die Richtwirkung der Audiosignale kann durch eine zeitliche Verschiebung des Signals entsprechend angepasst werden. Diese Aufgaben werden in einem sp\u00e4teren Projektabschnitt bearbeitet.<\/p>\n\n\n\n<p>Ein weiterer Aufgabenblock bestand darin Soziallaute von verschiedenen Fledermausarten aufzunehmen und in einer Datenbank zu speichern. Mit einer Fanggenehmgung wurden verschiedene Flederm\u00e4use gefangen und unter verschiedenen Stresssituationen Soziallaute aufgenommen und in der Datenbank abgelegt. Auf diese Art und Weise ist ein sehr umfangreicher Katalog von Lauten mit einer Gesamtkapazit\u00e4t von mehr als 100GB Daten entstanden.<\/p>\n\n\n\n<h2>Ergebnisse der zweiten Phase des Projektes (2021-2022)  <\/h2>\n\n\n\n<p>Ziel der zweiten Phase des Projektes war die aufgebaute Verst\u00e4rkereinheit (Player, Verst\u00e4rker, Lautsprecher) unter Verwendung der aufgenommenen Soziallaute im Freifeld auf eine Wirkung des Verhaltens der Flederm\u00e4use zu testen. <\/p>\n\n\n\n<p>Zu diesem Zweck sind die Projektpartner im Herbst 2021 auf ein leerstehendes Geb\u00e4ude in der N\u00e4he des Flughafens Leipzig\/Halle (Land Sachsen) gesto\u00dfen und haben dort erste Versuche zur Vergr\u00e4mung unter Verwendung der aufgenommenen Soziallaute durchgef\u00fchrt. Hierzu wurden entsprechend der vorliegenden Fanggenehmigung am Vorabend der Tests Flederm\u00e4use gefangen und diese in den Testraum (ca. 60m2 Gr\u00f6\u00dfe) verbracht. Die Ergebnisse der Tests sind in Form von Videos und Berichten dokumentiert. Es kann festgehalten werden, dass die Flederm\u00e4use in dem zum Test benutzen Raum reflexartig auf die Ausstrahlung der Vergr\u00e4mungslaute reagierten. Unklar hingegen ist, ob es sich hierbei um Fluchtreflexe oder um pure Neugier auf Grund der Abstrahlung von Lauten handelte. Auf Grund der fortgeschrittenen Jahreszeit konnte nur eine geringe Anzahl von Tests durchgef\u00fchrt werden, so dass eine valide Aussage \u00fcber die Wirksamkeit der Vergr\u00e4mung mittels Soziallauten nur eingeschr\u00e4nkt zum Ende des Projekts m\u00f6glich war.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Abspieleinheit selbst wurde in der zweiten Phase des Projektes \u00fcberarbeitet. Ein deutlich leistungsst\u00e4rkerer Verst\u00e4rker (max. 800W), kaskadierte Piezolautsprecher sowie phasenverschobene Audioverarbeitung kamen zum Einsatz. Dies hatte zum Ziel die in  der ersten Phase des Projektes festgestellten Defizite zu kompensieren. Auch mit der \u00fcberarbeiteten Einheit wurden Frequenzganguntersuchungen, Reichweitenanalysen (bei 100m Reichweite und f=50kHz ca. 20dB D\u00e4mpfung) sowie die Richtungsabh\u00e4ngigkeit des ausgestrahlten Audiosignals \u00fcberpr\u00fcft. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Abspieleinheit die gestellten Anforderungen erf\u00fcllt und in eine WKA eingebaut werden kann. <\/p>\n\n\n\n<h2>N\u00e4chste Schritte <\/h2>\n\n\n\n<p>Auf Grund der final unbefriedigenden Ergebnisse der Tests bzgl. der Vergr\u00e4mung der Flederm\u00e4use mittels Soziallauten in dem oben erw\u00e4hnten Testraum wurde mit den Partnern vereinbart unter Zuhilfenahme weiterer Forschungsmittel weitere Freilandversuche durchzuf\u00fchren mit dem Ziel eine valide Aussage zu finden, ob Soziallaute sich grunds\u00e4tzlich zur Vergr\u00e4mung eignen. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung des Projektes Das grunds\u00e4tzliche Ziel des Verbundprojektes der Lorica Energiesysteme GmbH (Winnemark), dem Technikhaus G\u00fcndel (Magedeburg) und den Arbeitsgruppen von Prof. Chmielewski (FB6) und Prof. Richter (FB1) der Hochschule Anhalt besteht darin, durch Abstrahlung spezieller Ultraschalllaute Flederm\u00e4use von den &hellip;<\/p>\n<p class=\"read-more\"> <a class=\"more-link\" href=\"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/studentische-arbeiten-und-projekte\/projekte\/bataway\/\"> <span class=\"screen-reader-text\">BATAWAY: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten Lenkung des Raumnutzungsverhaltens von Flederm\u00e4usen gegen\u00fcber Windenergieanlagen durch artspezifische Ultraschall-Laute (F\u00f6rderkennzeichen: ZS\/2019\/03\/97822)<\/span> Weiterlesen &raquo;<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":17,"menu_order":1,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/976"}],"collection":[{"href":"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=976"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/976\/revisions"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/17"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/eb-lab.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=976"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}