2018-10-01  –  2022-03-31

356.869,43 EUR

WRD Wobben Research and Development GmbH, Aurich, Niedersachsen

0324326A

Schallminimierung, Schallschutz [EB1261]

01184123/1  –  DynaWEA - Von der Dynamik zur Akustik einer getriebelosen Windenergieanlage

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Der Anteil der Windenergie am Energiemix steigt seit Jahren stetig an und die Windenergie soll auch in Zukunft weiterausgebaut werden. Ein wesentliches Hemmnis bei der Verbreitung von Windenergieanlagen (WEA) ist die mangelnde Akzeptanz unter Bürgern im direkten Umfeld. Aufgrund dessen werden die gesetzlichen Rahmenbedingungen mit den Jahren immer klarer definiert worden, so dass heute strikte Vorgaben für die Schallabstrahlung, den Schattenwurf und die Nähe zu Wohnhäusern existieren. Die Schallabstrahlung ist dabei der einzige Effekt, der im Rahmen der Anlagenentwicklung gezielt beeinflusst werden kann. Akustische Geräuschprobleme können nicht nur bei WEAs mit einem Hauptgetriebe auftreten, sondern auch bei getriebelosen Direktläufern. Aufgrund der hohen abzustützenden Eingangsmomente sind die Kraftdichten an den hochpoligen Ringgeneratoren entsprechend ausgeprägt und führen aufgrund ihrer sinusförmigen Verläufe zu akustischen Anregungen. Wird die Gesamtanlage im Zusammenspiel von Anregung, Körperschallübertragung und Abstrahlung schlecht ausgelegt, sind im Umfeld der Turbine akustische Auffälligkeiten die Folge. Größere Leistungsklassen der WEA sowie akustische Verbesserungen des Blattdesigns verstärken dies. Zur kosten- und zeiteffizienten Reduktion der Schallemissionen müssen valide Aussagen zum akustischen Verhalten der Anlagen bereits während des Designprozesses und vor Produktion und Aufbau von Prototypen getroffen werden. Dazu werden Simulationsmodelle benötigt, mit welchen sich die Schallabstrahlung berechnen lässt. Aktuelle Simulationsmodelle leisten dies aber noch nicht zuverlässig und validiert, so dass an dieser Stelle Forschungsbedarf besteht. Daher soll im Rahmen dieses Projektes die Körperschallabstrahlung einer getriebelosen Windenergieanlage untersucht werden. Dazu werden intensiv verzahnte Teilprojekte auf den Gebieten der Systemdynamik, Elektromagnetik, Vibroakustik und Thermodynamik bearbeitet.