Des clignotements dans la nuit

Personnellement ce clignotement permanent (blanc le jour et rouge la nuit) est quasiment le seul grief que je fais aux fermes éoliennes, d’autant plus qu’aujourd’hui RIEN ne justifie ce fonctionnement 24h/24. Que le balisage nocturne (et diurne) de tout obstacle d’une certaine dimension (dont les aérogénérateurs) serve à la sécurité des aéronefs, cela est certain. Mais quels types d’appareils sont concernés alors que le problème des éoliennes se situe dans la zone d’altitude allant de 50 à 200 mètres ? Et surtout le survol d’une ferme éolienne par des aéronefs n’est pas fréquent, tout du moins il n’intervient qu’un faible pourcentage du temps.

Schluss mit dem nächtlichen Dauergeblinke (Energiewende Direkt – 13/11/2018)

Fini le clignotement nocturne permanent (Energiewende Direkt – 13/11/2018)

Eine weitere Neuerung, die das Energiesammelgesetz vorsieht, betrifft die sogenannte bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung von Windkraftanlagen. Gemeint sind die rot blinkenden Lichter auf diesen Anlagen, die Flugzeuge warnen sollen. Da sich viele Anwohner von diesem nächtlichen Dauerblinken gestört fühlen, sollen die Lichter in Zukunft nur noch dann blinken, wenn tatsächlich ein Flugzeug vorbeifliegt. Dazu werden die Anlagen mit spezieller Technik ausgestattet, die den Luftraum in der Umgebung von Windparks nach Flugzeugen und Hubschraubern absucht. Sobald sich ein Luftfahrzeug nähert, wird das rote Blinklicht aktiviert. Neuanlagen müssen bereits ab 2020 über eine bedarfsgerechte Nachtbeleuchtung verfügen, bestehende Anlagen bis 2021 nachgerüstet werden. Ausnahmen gelten für kleinere Windparks, für die die Umrüstung eine zu große finanzielle Belastung darstellen würde.

Une autre nouveauté prévue par la loi Energiesammelgesetz (Collecte de l’énergie) concerne le balisage nocturne des éoliennes, dit « à la demande ». Il est fait allusion aux lumières rouges clignotantes sur ces installations, qui doivent avertir les avions. Comme de nombreux riverains sont dérangés par ce clignotement nocturne continu, les lumières ne clignoteront à l’avenir que lorsqu’un avion passera effectivement à proximité. Pour ce faire, les installations seront équipées d’une technique spéciale qui scrutera l’espace aérien aux alentours des parcs éoliens à la recherche d’avions et d’hélicoptères. Dès qu’un aéronef s’approche, le feu rouge clignotant est activé. Les nouvelles installations doivent déjà disposer d’un éclairage nocturne adapté aux besoins à partir de 2020, les installations existantes doivent être équipées d’ici 2021. Des exceptions sont prévues pour les petits parcs éoliens, pour lesquels l’équipement représenterait une charge financière trop importante.

Avec les logiciels (ici www.DeepL.com/Translator) nous obtenons désormais une traduction de l’allemand vers le français d’une incroyable qualité. Par contre curieusement il semble que la frontière naturelle du RHIN nous rende imperméable à la pénétration en France d’une si évidente et bonne idée telle que « l’éclairage à la demande » ou « l’éclairage circonstanciel ».

Il n’y a aucune raison d’accepter les guirlandes rouges clignotant dans la nuit.

Voici plus d’explications en pages 83-84 de ce document allemand du 2 novembre 2018

Windenergieanlagen blinken in der Nacht rot, um für Flugzeuge erkennbar zu sein. Damit blinken die Anlagen den größten Teil (95 – 100 Prozent) des Jahres völlig unnötig, da sich die meiste Zeit keine Luftfahrzeuge im Windpark-Umfeld bewegen. Seit September 2015 gibt es die Möglichkeit der bedarfsgerechten Nachtkennzeichnung. D.h. vom Windpark aus wird der Himmel durchgehend nach Bewegungen von Luftfahrzeugen abgetastet und sobald ein Flugzeug / Helikopter erfasst wird, fängt der Windpark an rot zu blinken. Die restliche Zeit bleibt der Windpark dunkel. Bisher planen nur sehr wenige Betreiber diese Möglichkeit zu nutzen. Grund dafür: Recht-lich zugelassen sind bisher nur sehr teure Radaranlagen (aktuell bei rund 100.000 € pro Windenergieanlage). Ein wesentlicher Nachteil, der einer flächendeckenden Einführung entgegensteht: Für das derzeit am häufigsten genutzte System ist die Zuweisung einer Radarfrequenz durch die BNetzA erforderlich. Radarfrequenzen sind nach heutiger Ein-schätzung nicht flächendeckend vorhanden. Eine Alternative zu den teuren Radaranlagen ist die Nutzung von Transpondersignalen. Transponder haben heute alle Flugzeuge an Bord, die in der Nacht fliegen. Transponder senden Signale aus, die durch sehr einfache und kostengünstige Antennen empfangen werden können, so auch von Antennen in Windparks. Diese technische Lösung bietet drastische Kostenvorteile. Die Kosten für die Empfänger der Transpondersignale liegen für einen gesamten Windpark (Radius 10 km) bei rd. 30.000 € einmalig. Bei diesen geringen Kosten können sowohl Neu- als auch Bestandsanlagen grundsätzlich entsprechend ausgerüstet werden, ohne dass eine Erhöhung der EEG-Förderkosten auf-grund von verfassungsrechtlichen Vorgaben notwendig ist. Die Bundesnetzagentur kann auf Antrag hin, insbesondere kleine Windparks von der Pflicht ausnehmen, sofern die Ausrüstung der Anlagen mit dieser Technik wirtschaftlich unzumutbar ist. Vor diesem Hintergrund ist nach dem neuen § 9 Absatz 8 EEG 2017 die bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung der Windenergieanlagen an Land unter Berücksichtigung der ver-fassungsrechtlich notwendigen Übergangsvorschriften für alle Windenergieanlagen, also sowohl Bestands- als auch Neuanlagen, verpflichtend. Die Pflicht kann technologieoffen durch unterschiedliche Technologien (Aktivradarsystem, Passivradarsysteme wie auch Sekundärradarsystem) erfüllt werden. Ausreichend nach Satz 2 ist die Ausstattung der Anlagen mit technischen Einrichtungen zur bedarfsgerechten Nachkennzeichnung, die die Signale von Transpondern verwenden, selbst dann, wenn diese Technik noch nicht luft-verkehrstechnisch zugelassen ist. Die Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zur Kennzeich-nung von Luftfahrhindernissen wird aber zeitnah entsprechend angepasst, so dass künftig auch eine bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung auf der Grundlage der Transpondertech-nik grundsätzlich zulässig ist.

Les éoliennes clignotent en rouge la nuit afin d’être repérées par les avions. Les installations clignotent ainsi la plus grande partie de l’année (95 à 100 %) de manière totalement inutile, car la plupart du temps, aucun aéronef ne se déplace dans l’environnement du parc éolien. Depuis septembre 2015, il existe la possibilité d’un balisage nocturne en fonction des besoins. C’est-à-dire que depuis le parc éolien, le ciel est scruté en permanence pour détecter les mouvements d’aéronefs et dès qu’un avion / hélicoptère est détecté, le parc éolien se met à clignoter en rouge. Le reste du temps, le parc éolien reste dans l’obscurité. Jusqu’à présent, très peu d’exploitants prévoient d’utiliser cette possibilité. La raison en est que seuls les radars très coûteux (actuellement environ 100.000 € par éolienne) sont légalement autorisés. Un inconvénient majeur qui s’oppose à une introduction à grande échelle : pour le système actuellement le plus utilisé, l’attribution d’une fréquence radar par la BNetzA est nécessaire. Selon les estimations actuelles, les fréquences radar ne sont pas disponibles sur l’ensemble du territoire. Une alternative aux radars coûteux est l’utilisation de signaux de transpondeurs. Aujourd’hui, tous les avions qui volent la nuit ont un transpondeur à bord. Les transpondeurs émettent des signaux qui peuvent être reçus par des antennes très simples et peu coûteuses, notamment par les antennes des parcs éoliens. Cette solution technique offre des avantages financiers considérables. Le coût des récepteurs des signaux des transpondeurs pour l’ensemble d’un parc éolien (rayon de 10 km) est d’environ 30.000 € en une seule fois. Avec des coûts aussi faibles, les nouvelles installations comme les installations existantes peuvent en principe être équipées en conséquence, sans qu’une augmentation des coûts de soutien EEG ne soit nécessaire en raison des exigences constitutionnelles. L’Agence fédérale des réseaux peut, sur demande, exempter les petits parcs éoliens de cette obligation, dans la mesure où l’équipement des installations avec cette technique est économiquement déraisonnable. Dans ce contexte, le nouvel article 9, paragraphe 8 de la loi EEG 2017 (Erneuerbare-Energien-Gesetz) rend obligatoire le marquage nocturne des installations éoliennes terrestres en fonction des besoins, en tenant compte des dispositions transitoires nécessaires du point de vue du droit constitutionnel, pour toutes les installations éoliennes, qu’il s’agisse d’installations existantes ou nouvelles. Cette obligation peut être remplie par différentes technologies (système de radar actif, système de radar passif et système de radar secondaire). Conformément à la deuxième phrase, il suffit d’équiper les installations de dispositifs techniques pour l’identification ultérieure en fonction des besoins, qui utilisent les signaux de transpondeurs, même si cette technique n’est pas encore homologuée par les services de la navigation aérienne. La disposition administrative générale relative à la signalisation des obstacles à la navigation aérienne sera toutefois adaptée en conséquence dans les meilleurs délais, de sorte qu’à l’avenir, une signalisation de nuit adaptée aux besoins et basée sur la technique des transpondeurs sera en principe également autorisée. (traduit avec www.DeepL.com/Translator)

En Allemagne, concrètement ?

Plusieurs options technologiques sont possibles pour la gestion de l’éclairage des installations éoliennes « à la demande ».

La technologie « radar primaire passif » sur laquelle repose par exemple le système Parasol utilise les ondes de télévision et de téléphonie mobile pour surveiller, par mesure de l’effet Doppler, l’espace aérien au-dessus d’un parc éolien.

Les systèmes basés sur les radars primaires actifs, comme Dark Sky (ex-Airspex), émettent leurs propres signaux électromagnétiques via les antennes du parc éolien. Ils sont réfléchis par les objets volants qui approchent du parc. Les échos reçus permettent de calculer la trajectoire de vol de l’aéronef et, en cas de proximité critique, allume les balises du parc éolien. Étant donné qu’il n’émet pas de signaux radar propres pour la localisation des avions, mais qu’il utilise les fréquences déjà disponibles de la télévision numérique, il est particulièrement respectueux de l’environnement.

Une autre option possible pour ces systèmes est la technique du transpondeur basée sur les radars secondaires. Elle repose sur le fait que les éoliennes sont équipées d’un récepteur qui reçoit le signal de transpondeur que les avions émettent pour leur suivi de trajectoire et qui commande par conséquent le circuit BNK.

BNK Bedarfsgesteuerte Nachtkennzeichnung = signalisation de nuit à la demande

AVV Allgemeinen Verwaltungsvorschrift = Règlement Administratif Général (RAG)

La première partie du chapitre suivant a été rédigée à partir de textes de la Bundesnetzagentur = Agence fédérale des réseaux. Les arrêtés BK6 mentionnés ci-après ont été rédigés par sa Chambre des décisions (BeschlussKammer).

En vertu de l’article 9, paragraphe 8, de la loi sur les énergies renouvelables (EEG 2017), les exploitants d’installations éoliennes qui sont tenus de procéder à un balisage nocturne conformément aux dispositions de la législation sur le trafic aérien doivent équiper leurs installations d’un dispositif de balisage nocturne des obstacles à la navigation aérienne (systèmes BNK) commandé en fonction des besoins. Il en va de même pour les installations éoliennes en mer dans la mer territoriale, dans la zone 1 de la zone économique exclusive (ZEE) de la mer du Nord et dans la ZEE de la mer Baltique.

Le délai de mise en œuvre pour l’équipement des installations éoliennes a été prolongé jusqu’au 30 juin 2021 par le premier arrêté BNK (BK6-19-142) du 22 octobre 2019, Cette prolongation tient compte du processus actuel d’adaptation de la règle administrative générale relative à la signalisation des obstacles à la navigation aérienne, qui doit permettre l’utilisation de la technique BNK basée sur des transpondeurs en temps utile. La Chambre des décisions fait remarquer qu’il convient d’attendre ce processus de clarification des exigences techniques d’un système BNK également dans le cadre du traitement des demandes de dérogation. Cela sert l’objectif de pouvoir prendre en compte, dans le cadre de l’évaluation de l’inacceptabilité économique, les potentiels éventuels de réduction des coûts par l’autorisation, en vertu du droit du trafic aérien, de systèmes BNK basés sur des transpondeurs.

L’arrêté BK6-20-207 du 5 novembre 2020 a finalement reporté le délai d’obligation de mise en œuvre jusqu’au 31 décembre 2022 pour les installations éoliennes terrestres et jusqu’au 31 décembre 2023 pour les installations éoliennes maritimes.

 

Des experts techniques ont été sollicités par les parties prenantes à cette réflexion. Par exemple le Dr.-Ing. Ferdinand Behrend rend le 7 juin 2019 le résultat de son travail :

« Identifizierung und Bewertung der durch die Einführung der transponderbasierten bedarfsgesteuerten Nachtkennzeichnung (BNK) entstehenden flugbetrieblichen Risiken und Beschreibung von Risikominimierungsmaßnahmen »

c’est-à-dire « Identification et évaluation des risques opérationnels liés à l’introduction de l’identification de nuit à la demande (BNK) basée sur un transpondeur et description des mesures de réduction des risques »

Et la R&D (Recherche et Développement) ainsi que la commercialisation battent leur plein en Allemagne, eh oui ! il sera toujours temps dans 10 ans de se lamenter en France parce que TOUTES les installations de balisage « à la demande » ou « circonstanciel » seront made in Germany, China ou USA.

 

Exemples de solutions techniques

Voici quelques exemples, en précisant que je n’ai toutefois à ce jour aucune compétence technique pour apprécier le niveau d’excellence des solutions proposées par ces sociétés repérées au hasard sur le net.

PROTEA Group https://adlswind.com/  et https://bnk-wind.de, membre de l’association allemande de l’énergie éolienne

Le Protea Aircraft Detection Lighting System ADLS suit tous les vols sur le continent sur un serveur en nuage. Il utilise les données des transpondeurs des avions pour obtenir et calculer leur position exacte.

Le Protea ADLS garantit que les éoliennes disposent d’un système d’éclairage basé sur le nuage, activé par le mouvement et conforme à la réglementation du pays.

Que la nuit soit la nuit (Let the night be night, qu’elle est belle leur devise)

Le système suit tous les vols dans l’espace aérien et calcule la position de chaque appareil à l’aide des données de son transpondeur. Le service de géofencing surveille sa distance par rapport à toute éolienne installée dans la zone. Si l’avion vole dans le rayon réglementaire d’une éolienne (4 km en Allemagne), le système active les feux d’aviation de l’éolienne. Dès que l’avion quitte la zone contrôlée, les feux s’éteignent, ce qui permet d’économiser de l’énergie et de réduire la pollution lumineuse.

Le système d’éclairage par détection d’aéronefs Protea Dark Night (ADLS) assure par transpondeur une surveillance exacte, fiable et continue de l’espace aérien du continent. Dans sa base de données, Protea stocke les coordonnées des parcs éoliens qui nécessitent un balisage des obstacles pour la sécurité des avions.

PROTEA « garde un œil » sur les aéronefs du décollage à l’atterrissage. En cas de détection d’un aéronef dans le périmètre extérieur défini conformément aux réglementations nationales, l’installation Protea de « géofence (clôture spatiale) » autour des éoliennes allume et éteint les feux.

Tous les capteurs des transpondeurs alimentent une grappe de serveurs redondants basés sur le cloud, afin de garantir un système robuste et sécurisé. Les données sont traitées en temps réel pour garantir une nuit sans éclairage inutile.

D’autres ?

www.becker-avionics.com/dark-sky-and-becker-avionics-launch-joint-transponder-solution

www.lanthan-safe-sky.com/en/uebersetzung-bedarfsgesteuerte-nachtkennzeichnung/

En France, InnoVent, la société qui a aussi innové avec le mât mixte bois/métal (première mondiale le 18 mars 2021), a décidé de mettre au point un détecteur de transpondeur. Elle propose cet instrument à 1240 € HT par éolienne (cf https://innovent.fr/detecteur-de-transpondeur)

A l’ombre des éoliennes, l’effet stroboscopique

… sujet très anecdotique compte tenu que son « risque » d’occurrence ne pèse qu’une petite poignée annuelle d’heures : il est tout à fait prévisible et le développeur peut aisément le résoudre … je reviendrai sur cette partie plus tard, pour expliquer les 2-3 faits à bien comprendre.