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Ewigkeitskosten minimieren

Sigfox-0G hilft in der Bergbaunachsorge

13. August 2020, 10:33 Uhr | Hagen Lang

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

Alleine 60.000 stillgelegte Schachtanlagen, Stollen und Tagesöffnungen des Steinkohlebergbaus gibt es in NRW. Die RAG AG hat damit begonnen, ein Sigfox-0G basiertes Bergbauschacht-Überwachungssystem zu installieren, das in Echtzeit Daten liefert.

„Die in unserem Zuständigkeitsbereich liegende mehr als 5.200 km² große Steinkohlenberechtsame mit rund 7200 ehemaligen Tagesöffnungen gilt es konstant zu überwachen, denn in einem Teilbereich von rund 100 km² sind jederzeit Tagesbrüche möglich. Jährlich werden deshalb unter anderem rund 6.000 Befahrungen durchgeführt, um rechtzeitig präventiv eingreifen zu können. Zur Minimierung dieser persönlichen Inaugenscheinnahme und zur Echtzeitüberwachung jedweder Veränderung werden ausgewählte Tagesöffnungen nun auch konstant über Sigfox-0G-Netzanbindung überwacht“, erklärt Dipl.-Ing Frank Wollnik vom Bereich Standort- und Geodienste der RAG Aktiengesellschaft.

„Die Sigfox-0G-Lösung für die Schachtüberwachung ist Bestandteil des sogenannten Mineberry-Systems, das solarbetrieben komplett autark arbeitet und sich dank modularem Aufbau für fast jede Art von altbergbaulichen Objekten eignet. Um die Cloudanbindung unserer Remote-Monitoring-Lösung besonders kosteneffizient, langlebig und wartungsfrei umzusetzen, haben wir bewährte Sensor-Technik an das innovative Sigfox-0G-Netz angeschlossen. Und da es weltweit ohne Roaminggebühren einsetzbar ist, kann unsere Lösung ebenfalls weltweit zum Einsatz kommen“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Bernd vom Berg, Leiter des Laboratoriums für elektrische Messtechnik und des Laboratoriums für Mikroprozessortechnik an der Technischen Hochschule Georg Agricola in Bochum.

Das Sigfox-0G basierte Bergbauschacht-Überwachungssystem wurde vom Forschungszentrum Nachbergbau und dem Wissenschaftsbereich Elektro-/Informationstechnik und Wirtschaftsingenieurwesen der Technischen Hochschule Georg Agricola konzipiert und in Kooperation mit der RAG AG zur Serienreife gebracht. Das über Solargenerator betriebene 0G-basierte Remote-Monitoring-System besteht aus Seilzug-Schaltern als Sensoren und einem Mikrocontroller mit Funktransceiver, der die Daten über Sigfox-0G-Netze in eine Überwachungs-Cloud überträgt. Die Sensoren überwachen beispielsweise die senkrechte Bewegung der Füllsäule eines alten Bergbauschachts. Die über Sigfox-0G-Netz eingesammelten Daten lassen sich in der Cloud zu Überwachungszwecken darstellen und im Alarmfall automatisch an eine vordefinierte Meldekette per SMS und eMail senden.

Der 0G-Controller ist bei dem Remote-Monitoring-System zur Tagesöffnungs-Überwachung oberirdisch außerhalb des möglichen Ex-Bereiches installiert, während die Ex-geschützten Sensoren im Schacht verbaut sind. Da Funksignale über das Sigfox-0G-Netz über viele Kilometer hinweg übertragen werden können ist Ihr Einsatz auch in mobilfunkschwachen Bereichen möglich. Die Controller können dank batterieschonender Funktechnik auch über viele Jahre hinweg ohne Batteriewechsel betrieben werden. Installationen im ebenfalls funkkritischen unterirdischen Umfeld finden sich bereits im Wasserversorgungsnetz der Stadt Antwerpen. Voraussetzungen für weitläufige unterirdische Installationen sind jedoch Repeater, die alle 3-5 Kilometer positioniert werden müssen.