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 Flugtaxi: TUM entwickelt Regelungssystem für Senkrechtstarter
11.04.2019 | Technische Universität München

nachricht “Cleared for Take Off!”
01.04.2019 | Technische Universität Berlin

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: Neues „Baustein-Konzept“ für die additive Fertigung

Volkswagenstiftung fördert Wissenschaftler aus dem IPF Dresden bei der Erkundung eines innovativen neuen Ansatzes im 3D-Druck

Im Rahmen Ihrer Initiative „Experiment! - Auf der Suche nach gewagten Forschungsideen“
fördert die VolkswagenStiftung ein Projekt, das von Herrn Dr. Julian...

Im Focus: Vergangenheit trifft Zukunft

autartec®-Haus am Fuß der F60 fertiggestellt

Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung...

Im Focus: Hybrid-Neuronen-Netzwerke mit 3D-Lithografie möglich

Netzwerken aus wenigen Neuronenzellen können gezielt künstliche dreidimensionale Strukturen vorgegeben werden. Sie werden dafür elektronisch verschaltet. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, Fehler in neuralen Netzwerken besser zu verstehen und technische Anwendungen mit lebenden Zellen gezielter zu steuern. Dies stellt ein Team aus Forschenden aus Greifswald und Hamburg in einer Publikation in der Fachzeitschrift „Advanced Biosystems“ vor.

Eine der zentralen Fragen der Lebenswissenschaften ist, die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Komplexe Abläufe im Gehirn ermöglichen uns, schnell Muster...

Im Focus: Was geschieht im Körper von ALS-Patienten?

Wissenschaftler der TU Dresden finden Wege, um das Absterben von Nervenzellen zu verringern und erforschen Therapieansätze zur Behandlung von ALS

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine unheilbare Erkrankung des zentralen Nervensystems. Nicht selten verläuft ALS nach der Diagnose innerhalb...

Im Focus: Quantum simulation more stable than expected

A localization phenomenon boosts the accuracy of solving quantum many-body problems with quantum computers which are otherwise challenging for conventional computers. This brings such digital quantum simulation within reach on quantum devices available today.

Quantum computers promise to solve certain computational problems exponentially faster than any classical machine. “A particularly promising application is the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions

18.04.2019 | Physik Astronomie

Radioteleskop LOFAR blickt tief in den Blitz

18.04.2019 | Physik Astronomie

Kühlen nach Art der Pflanzen

18.04.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics