Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Windparks – Gefahr für Ultraleichtflugzeuge?

01.08.2012
Flugplätze für Ultraleichtflugzeuge liegen meist in ebenem Gelände – Windparks auch. Doch erzeugen Windkraftanlagen Turbulenzen, die Leichtbauflugzeuge gefährden können? Eine Simulation berechnet für verschiedene Windrichtungen und -geschwindigkeiten, wie die Anlagen Flugzeuge beeinflussen.

Ob motorisierter Drachenflieger oder ein 300 Kilogramm schwerer Einsitzer – das Fliegen mit Ultraleichtflugzeugen boomt. Viele Flugplätze beantragen daher auch die Lizenz für die leichten Gleiter. Die meisten dieser Airports befinden sich in ebenem Gelände, in dem auch Windkraftanlagen vorzugsweise aufgestellt werden.


Die Simulation zeigt an, welche Turbulenzen Windräder erzeugen. Der rote Strahl deutet eine hohe Turbulenz an – das ist insbesondere hinter der Windkraftanlage der Fall.
© Fraunhofer IWES

Doch diese könnten sich als Gefahrenquelle für die Flieger entpuppen, insbesondere bei Start und Landung: Zum einen »klauen« sie den Fliegern den Wind, da die Windgeschwindigkeit hinter einer Anlage sehr viel geringer ist. Fliegen die Flugzeuge in den Bereich hinter dem Rotor, befinden sie sich urplötzlich in einer neuen aerodynamischen Situation. Zum anderen erzeugen die Rotoren Turbulenzen in der Luft, die Flugzeuge ebenfalls beeinträchtigen können.

Simulation berechnet Turbulenzen

Aktuell ist die Frage, inwieweit Windräder Ultraleichtflugzeuge beeinflussen, jetzt am ULV-Landeplatz Linnich-Boslar, in dessen Nähe ein großer Windpark entstehen soll. Vor dem Bau will der Betreiber, die BMR Windenergie, sichergehen, dass den Fliegern keine Gefahr droht. Forscher am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Oldenburg haben im Auftrag der Firma eine Simulation entwickelt, die berechnet, welche Turbulenzen die Anlagen erzeugen, wie sie die Windgeschwindigkeit ändern und welchen Einfluss dies auf die Flugzeuge hat. »Diese Simulationen haben wir für verschiedene Szenarien durchgeführt«, sagt Dr. Bernhard Stoevesandt, Abteilungsleiter am IWES. »Wir haben verschiedene Windrichtungen simuliert, zwei Windgeschwindigkeiten und fünf Flugbahnen, in denen sich der Flieger unterschiedlich lange im Einflussgebiet des Rotors aufhält.«

Komplexes Gittermodell

Für die Simulationen haben die Forscher zunächst ein Computermodell vom Boden sowie ein Windprofil der Gegend erstellt, in der der Windpark entstehen soll. Über das Modell wurde ein Gitter gelegt. An den verschiedenen Gitterpunkten berechnet der Computer, wie sich Windsituation und Turbulenzen durch die Anlagen ändern. »Die große Kunst besteht darin, das Gitter zu erstellen: Denn die Gitterpunkte, an denen der Computer die einzelnen Berechnungen vornimmt, müssen genau an den relevanten Stellen liegen«, erläutert Stoevesandt.

Der Aufwand der Simulation ist enorm – die Software berechnet in vielen Millionen Gitterzellen die jeweiligen Strömungen, die sich gegenseitig beeinflussen. Weitere Herausforderungen liegen darin, den Nachlauf – also die Turbulenzen und die Änderung der Windgeschwindigkeit hinter dem Rotor – richtig darzustellen und herauszufinden, wie er sich auf das Flugzeug auswirkt.

»Um die Simulationen zu validieren, wurde der Nachlauf von Windenergieanlagen an einzelnen Punkten hinter dem Rotor gemessen und die Messungen mit den Simulationen verglichen«, weiß Stoevesandt. »Die jeweiligen Daten stimmen gut überein.«

Insgesamt haben die Wissenschaftler die Auswirkungen der Windparks in einem Umkreis von etwa 1500 Meter und einer Höhe von bis zu 500 Meter untersucht. Zum Vergleich: Die Nabe des Rotors befindet sich in 123 Meter Höhe. Das Ergebnis: Am Landeplatz Linnich-Boslar sind die Turbulenzen, die die Windräder erzeugen, geringer als die normalen Umgebungsturbulenzen. Auf andere Flugplätze lässt sich dieses Ergebnis jedoch nur bedingt übertragen: Denn die Umgebung wirkt sich stark auf den Nachlauf aus – ist die Landschaft bewaldet oder hügelig, ist der Nachlauf anders als auf dem platten Land. »Für solche Flugplätze müssten wir die Simulationen entsprechend anpassen«, sagt Stoevesandt.

Dr. rer. nat. Bernhard Stoevesandt | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2012/august/windparks-gefahr-fuer-ultraleichtflugzeuge.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verkehr Logistik:

nachricht HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa
22.02.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Zurück im Depot: AERO-TRAM schließt Messungen ab
13.02.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verkehr Logistik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

Luftfahrt der Zukunft

23.02.2017 | Veranstaltungen

Problem Plastikmüll: Was können wir gegen die Verschmutzung der Meere tun?

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Alternativer Therapieansatz für die Fettspeicherkrankheit Morbus Gaucher

23.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Luftfahrt der Zukunft

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Kühler Zwerg und die sieben Planeten

23.02.2017 | Physik Astronomie