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Remote-Monitoring 0G-Netz überwacht alte Bergbauschächte in Echtzeit

Redakteur: Katharina Juschkat

In Bereichen von über 100 km² sind jederzeit Tagesbrüche möglich – Grund ist der oberflächennahe Steinkohleabbau und alte Schächte. Ein autarkes 0G-Netz soll diese Schächte jetzt in Echtzeit überwachen.

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Die Wächter der RAG AG Tagesöffnungen im Feldeinsatz an einer Protegohaube, die als Flammendurchschlagsicherung dient (v.l.): Stefan Schnell (RAG), Filip Schmachtenberger (THGA), Bastian von Gruchalla (THGA), Steffen Kruse (THGA) und Prof. Bernd vom Berg (THGA).
Die Wächter der RAG AG Tagesöffnungen im Feldeinsatz an einer Protegohaube, die als Flammendurchschlagsicherung dient (v.l.): Stefan Schnell (RAG), Filip Schmachtenberger (THGA), Bastian von Gruchalla (THGA), Steffen Kruse (THGA) und Prof. Bernd vom Berg (THGA).
(Bild: Sigfox)

Der Steinkohleabbau hinterlässt Spuren: Zahlreiche stillgelegte Tagesöffnungen, Stollen und Schächte sind verlassen und bergen die Gefahr, einzustürzen. Verantwortlich für deren Überwachung ist unter anderem das Bergbauunternehmen RAG, das im Bereich „Nachbergbau“ auf einer Fläche von über 5.000 km² über 7.200 Tagesöffnungen kontrolliert. Auf etwa 100 km² sind Tagesbrüche möglich. Um diese Gefahren in Echtzeit zu überwachen, hat RAG jetzt begonnen, verlassene Schächte über das Sigfox-0G-Netz zu digitalisieren.

Was ist 0G?

Das 0G-Netz von Sigfox ist ein Low-Power-Wide-Area-Network, das öffentlich verfügbar ist. Das globale IoT-Netzwerk ermöglicht eine weltweite Nutzung ohne Roaming-Gebühren. In dem 0G-Netz kann man Dinge an ein IoT-Netz anschließen, die kleine Statusmeldungen senden. Durch die extrem einfache Kommunikation ist der Energieverbrauch extrem niedrig.

Wie das 0G-Netz funktioniert

Der 0G-Controller ist oberirdisch außerhalb des möglichen Ex-Bereiches installiert, während die Ex-geschützten Sensoren im Schacht verbaut sind. Seilzugschalter dienen als Sensoren, ein Mikrocontroller mit Funktransceiver sendet die Daten über die 0G-Netze zur Überwachung in eine Cloud. Die Sensoren überwachen unter anderem die Füllsäule eines alten Bergbauschachtes. In der Cloud lassen sich die Daten für die Überwachung darstellen, im Alarmfall wird automatisch eine Meldekette per SMS und Mail versendet.

Da Funksignale über das Sigfox-0G-Netz über viele Kilometer hinweg übertragen werden können, ist Ihr Einsatz auch in mobilfunkschwachen Bereichen möglich. Das Remote-Monitoring-System wird über Solargeneratoren betrieben und arbeitet somit komplett autark.

Remote-Überwachung ohne viel Aufwand

Das Sigfox-0G-Netz eignet sich vor allem für das Remote-Monitoring von Dingen und Zuständen, die bisher zu teuer oder energieaufwändig waren, in Echtzeit zu überwachen. Für den Bergbau ist die Technologie auch deshalb interessant, da die Überwachung unter die sogenannten Ewigkeitsaufgaben fallen und nach dem Kohleausstieg kein Geld mehr verdient wird.

Da die Funktechnik sehr wenig Energie verbraucht, können die Controller laut Sigfox über viele Jahre ohne Batteriewechsel betrieben werden. Auch unterirdisch können Controller installiert werden - hier braucht es jedoch Repeater, die alle 3 bis 5 km positioniert werden.

Konzipiert wurde das Überwachungssystem vom Forschungszentrum Nachbergbau und dem Wissenschaftsbereich Elektro-/Informationstechnik und Wirtschaftsingenieurwesen der Technischen Hochschule Georg Agricola und in Kooperation mit RAG zur Serienreife geführt.

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