2016-02-01  –  2019-07-31

489.460,24 EUR

Universität Stuttgart - Fakultät 6 Luft- und Raumfahrttechnik und Geodäsie - Institut für Flugzeugbau (IFB) - Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie, Stuttgart, Baden-Württemberg

0325839C

Schallminimierung, Schallschutz [EB1261]

01161145/1  –  Objektive Kriterien zu Erschütterungs- und Schallemissionen durch Windenergieanlagen im Binnenland (TremAc)

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

An Windenergieanlagen treten durch Lastschwankungen induzierte Schwingungen auf, die sowohl Luft- als auch Körperschall in unterschiedlichen Frequenzbereichen erzeugen – unter anderem den tieffrequenten Infraschall. Eine weitere Quelle für Infraschall ist die Interaktion der turbulenten Anströmung mit Komponenten von Windenergieanlagen. Im Hinblick auf die Akzeptanz von Onshore-Anlagen gilt es, Maßnahmen zur Infraschall-Reduktion abzuleiten, zuverlässige Infraschallberechnungen durchzuführen und die Entstehungsmechanismen besser zu verstehen. Das Ziel dieses Vorhabens besteht zum einen in der Durchführung von Mehrkörpersimulationen gekoppelt mit Strömungssimulationen mit deren Hilfe die für die Körperschallausbreitung relevanten Schwingungen des Turms, Fundaments und Maschinenhauses einer Windenergieanlage (WEA) erfasst und bewertet werden können. Zum anderen sollen neue Methoden zur Messung von Infraschall entwickelt werden. Mittels Simulationen und Messungen können dann Teilkomponenten der WEA hinsichtlich Infraschallemission untersucht werden. Aufbauend auf Vorarbeiten im Bereich der Fluid-Struktur Interaktion muss die vorhandene Kopplung der Mehrkörpersimulation mit dem Strömungslöser um weitere Freiheitsgrade erweitert werden. Nach dem Aufbau des aero-servo-elastischen Gesamtmodells der WEA werden für bestimmte Betriebslastfallkollektive Simulationen durchgeführt. Diese Simulationen bilden die Grundlage zur Vorhersage der Lärmemission mit einem Akustiklöser und liefern die Lasten und Verschiebungen, die zu Körperschallausbreitung im Erdreich führen. Zeitgleich zu den Simulationen werden an der WEA zuvor entwickelte Messverfahren zur Bestimmung der Infraschallemission angewandt. Mit Hilfe dieser Messungen können einerseits die Simulationen validiert werden und andererseits die einzelnen Komponenten der WEA hinsichtlich der Emission untersucht werden.