GUTACHTEN WINDENERGIE
SOWIWAS erstellt seit 1998 Gutachten, die zur Planung und zum Bau einer Windenergieanlage notwendig sind.
Fragen Sie uns gerne nach einem individuellen Angebot.
Park-Ertragsgutachten
Wieviel Ertrag bringt Ihre geplante Anlagenanordnung?
Im Parkertragsgutachten wird der Ertrag von mehreren Windenergieanlagen, die auf einer gemeinsamen Fläche angeordnet sind, berechnet. Mehrere nebeneinander aufgestellte Windenergieanlagen beeinflussen immer gegenseitig die zu erzielende Energieproduktion.
Unsere Parkgutachten weisen die Windverhältnisse vor Ort aus und ermitteln daraus die erreichbaren Energieerträge unter Berücksichtigung von weiteren Anlagen im Umfeld.
Durch Berechnung von Varianten können für verschiedene Windenergieanlagentypen und unterschiedliche Nabenhöhen die Erträge in jeweils separaten Berechnungen ausgewiesen werden.
Die Berechnungen des Windpotentials werden unter Verwendung der Spezialsoftware WindPRO und WASP durchgeführt. In die Berechnungen fließen dabei langjährige Messwerte der Windgeschwindigkeit von Stationen des Deutschen Wetterdienstes, Reanalyse Daten von Wettersatelliten und detaillierte Beschreibungen der Standortumgebung ein. Es werden in der Regel Leistungskennlinien zugrunde gelegt, die von unabhängigen Instituten vermessen wurden.
Unsere Parkgutachten werden nach den technischen Richtlinien für Windkraftanlagen Teil 6 (TR6): Bestimmung von Windpotenzial und Energieerträgen, (Herausgeber: Fördergesellschaft Windenergie e.V.) in der jeweils aktuellen Fassung erstellt.
Eine Besichtigung am Ort der geplanten und der zum Vergleich des Ertrages verwendeten Anlagen ist für ein Ertragsgutachten bindend. Ebenso notwendig sind qualitativ aussagekräftige Angaben zum Ertrag benachbarter Windenergieanlagen (über mindestens 1 Jahr) oder Daten von Windmessungen (nach Richtlinie TR6).
Alternativ erstellen wir Ihnen eine Ertragsabschätzung, bei der die Besichtigung vor Ort und/oder die Vergleichsdaten wegfallen können.
In den Gutachten sind folgende Leistungen enthalten:
- Beschreibungen zur Theorie der Windenergie
- Beschreibungen zur Arbeitsweise der WindPRO-Software
- Standortbeschreibung der Windenergieanlagen und deren Umfeld
- Beschreibung der Windverhältnisse am Standort
- Angabe des Jahresenergieertrages unter Berücksichtigung der Abschattungsverluste (AEP)
- Erläuterung von möglichen Fehlerquellen
- Abschätzung der Fehler und Ermittlung von Überschreitungswahrscheinlichkeiten (z.B. p75-Wert)
- Vergleich der Prognose mit Ertragswerten vorhandener Windenergieanlagen
- Richtungsverteilung und Höhenprofil am Standort,
- optional: Abschattungsberechnung für bestehende Windparks
- optional: Abschätzung von Ertragsverlusten durch schallbedingte Reduzierungen und Schattenabschaltungen oder andere Genehmigungsauflagen (Schutz der Fauna).
Die Grafik zeigt die Überschreitungswahrscheinlichkeiten, die rote Linie beschreibt den p75-Wert
Ertragsberechnung / Ertragsabschätzung
Wie windig und ertragreich ist Ihr Standort?
Sie können uns verschiedene Windenergieanlagentypen der in Frage kommenden Hersteller vorgeben. Die ermittelten Ertragsprognosen lassen sich mit einem Blick vergleichen.
Unterschiedliche Nabenhöhen können in den Vergleich mit einbezogen werden.
Die Berechnungen des Windpotentials werden unter Verwendung der Spezialsoftware WindPRO und WASP durchgeführt. In die Berechnungen fließen dabei langjährige Messwerte der Windgeschwindigkeit von Stationen des Deutschen Wetterdienstes, Reanalyse Daten von Wettersatelliten und detaillierte Beschreibungen der Standortumgebung ein. Es werden in der Regel Leistungskennlinien zugrunde gelegt, die von unabhängigen Instituten vermessen wurden.
Da es sich um nur um eine Berechnung (erste Ertragsabschätzung) handelt, ist eine Besichtigung vor Ort entbehrlich.
In den Berechnungen sind folgende Leistungen enthalten:
- Angabe des Jahresenergieertrages für die gewünschten Anlagentypen und Nabenhöhen (AEP)
- Beschreibung der Windverhältnisse am Standort
- Richtungsverteilung am Standort
- Vergleich der Prognose mit Ertragswerten vorhandener Windenergieanlagen
- Optional: Abschätzung der Fehler und Ermittlung von Überschreitungswahrscheinlichkeiten (p75-Wert)
Schallgutachten
Können die Anwohner nachts ruhig schlafen?
Durch den Betrieb von Windenergieanlagen werden umliegende besiedelte Gebiete von den Schallemissionen der Anlagen beeinflusst. Unsere Schallgutachten ermitteln die zu erwartenden Schallimmissionen (DIN/ISO 9613-2 mit der Modifikation „Interimsverfahren“) an einzelnen Immissionsorten und bewerten sie nach den geltenden Richtlinien (TA Lärm). Für die Berechnungen werden für die Windenergieanlagen Schallemissionspegel verwendet, die vom Hersteller garantiert werden oder von unabhängigen Vermessungen stammen. Die Berechnungen der Schallausbreitung werden unter Verwendung des Moduls DECIBEL der Spezialsoftware WindPRO erstellt. Unsere Gutachten erfüllen alle Anforderungen der Genehmigungsbehörden.
In dem Gutachten sind folgende Leistungen enthalten:
- Beschreibungen zur Schallausbreitung und deren Auswirkungen
- Beschreibungen zur Eingabe der Parameter in die WindPRO-Software.
- Standortbeschreibung der Windenergieanlagen und deren Umfeld
- Getrennte Ausweisung der Vor-, Zusatz- und Gesamtbelastung für jeden Immissionsort
- Bei der Gesamtbelastung auch Ausweisung der Pegelbeiträge der einzelnen Windkraftanlagen und Dämpfungsanteile, die Schall-Immissionen an den jeweiligen Immissionsorten beeinflussen
- Ermittlung der Güte der Prognose mit 90 Prozent Vertrauensbereich
- Vergleich mit den Immisionsrichtwerten (IRW), die den Immissionsorten laut TA-Lärm zugewiesen wurden.
- Bei festgestellten Überschreitungen der IRW während der Nachtstunden wird eine Möglichkeit der nächtlichen Lärmreduktion der geplanten Windanlagen vorgeschlagen, damit die IRW eingehalten werden.
Eisfallgutachten
Wie hoch ist das Risiko von Eiswurf und Eisfall im Hinblick auf Sach- und Personenschäden?
Auf dem Rotorblatt einer WEA kann es abhängig von den äußeren Witterungsbedingungen zu Eisbildung kommen, in deren Folge eine Gefahr durch sich lösende Eisstücke besteht. Dabei unterscheidet man zwischen Eiswurf – Ablösung von Eisstücken während des Betriebes – und Eisfall – Ablösung von der trudelnden / stillstehenden WEA. In beiden Fällen (Eiswurf und Eisfall) wirken auf die abgelösten Eisstücke durch den Wind weitere Kräfte. Bei Sturm und auch entlang eines abfallenden Geländes können so nennenswerte Flugweiten von mehreren Hundertmetern erreicht werden.
Die Aufgabenstellung beinhaltet die Prognose über die Anzahl der Vereisungsereignisse, die Größe der sich lösenden Eisstücke, die Berechnung der Flugbahnen, die Ermittlung der Eintrittshäufigkeiten, sowie die Bewertung des Risikos. Dabei spielen insbesondere nahegelegene Verkehrswege und bebaute Flächen eine Hauptrolle.
Das Bild zeigt beispielhaft die Wahrscheinlichkeit von Eisfall im Umkreis einer Windenergieanlage (im Zentrum). Je dunkler die Farbtönung, umso höher das Risiko. Außerhalb des roten Kreises (abhängig von Höhe und Rotordurchmesser) ist kein Eisfall zu erwarten. Für die durch den Kreis verlaufende Straße (gelb) ist in der Regel eine Risikoanalyse durchzuführen.
Schattengutachten
Erreicht der Schatten der Anlagen die Anwohner?
Durch den Betrieb von Windenergieanlagen können umliegende besiedelte Gebiete durch Schattenwurf der Anlagen beeinträchtigt werden. Unsere Schattengutachten ermitteln den zu erwartenden Schattenwurf an einzelnen Immissionsorten (Schattenrezeptoren). Dabei werden im Regelfall worst-case-Bedingungen angesetzt. Insbesondere werden schattenverdeckende Einflüsse von z.B. Bäumen und „trübe“ Tage ohne Schattenwurf nicht berücksichtigt. Für die Berechnungen werden von den Windenergieanlagen die Nabenhöhen und Rotordurchmesser benötigt. Die Berechnungen des Schattenwurfes werden unter Verwendung des Moduls SHADOW der Spezialsoftware WindPRO erstellt.
In dem Gutachten sind folgende Leistungen enthalten:
- Kurze Beschreibungen zum Schattenwurf und deren Auswirkungen
- Kurze Beschreibungen zur Eingabe der Parameter in die WindPRO-Software.
- Standortbeschreibung der Windenergieanlagen und deren Umfeld
- Getrennte Ausweisung der Vor-, Zusatz- und Gesamtbelastung für jeden Schattenrezeptor
- Bei der Gesamt- und Zusatzbelastung auch tabellarische Beschreibung der Beschattung im Jahresverlauf für jeden der Schattenrezeptoren
- Graphische Aufbereitung der vorstehend beschriebenen tabellarischen Darstellung
- Bei Überschreitung der geltenden Grenzwerte wird eine Möglichkeit zur Reduktion des Schattenwurfes durch zeitweise Abschaltung der Windanlagen vorgeschlagen.
Sichtbarkeitsberechnung
Von wo ist die Anlage sichtbar?
Wir berechnen auf Basis von digitalisierten Karten die Flächen, von denen aus die Anlagen beziehungsweise der Rotor ganz oder teilweise sichtbar sind. Das Ergebnis wird auf einer farbigen Karte dargestellt.
Der untersuchte Bereich – die Windanlagen sind westlich der A 36, etwas nördlich von der Kartenmitte.
In den blauen Gebieten sind die Anlagen nicht zu sehen, in den bräunlichen ist mindestens eine Anlage (oder Teile davon) zu sehen oder auch mehrere.
Standortoptimierung
Möchten Sie den maximalen Energieertrag auf der zur Verfügung stehenden Fläche?
Wir ermitteln durch verschiedene Berechnungen die optimale Aufstellung von Windenergieanlagen. Dabei können sowohl die baulichen wie auch die rechtlichen Randbedingungen berücksichtigt werden. Selbstverständlich geht auch die Beeinträchtigung durch andere geplante oder vorhandene Windenergieanlagen in die Berechnung ein.
Und es geht darum, ein Mikrosetting zu machen, z. B. die geplante Windenergieanlage ein paar Meter zu verschieben, um die optimale Höhe und den Abstand zu den benachbarten Anlagen zu ermitteln und so die einzelnen Ertragsauswirkungen zu prüfen. Das ist besonders wichtig, wenn das Gelände etwas komplexer/hügeliger ist oder es bereits einen vorhandenen größeren Windpark gibt.
Turbulenzgutachten / Standorteignung
Passt die ausgewählte Windanlage zum Standort?
Für Ihre Anlage oder Ihren Windpark untersuchen wir die Standorteignung, insbesondere die Beeinflussung durch die Turbulenz des Nachlaufs (wake) auf die Nachbaranlagen und umgekehrt. Bei zu enger Aufstellung berechnen wir in Zusammenarbeit mit dem Anlagenhersteller mögliche Reduzierungen der Anlagenleistung, bzw. einen turbulenzärmeren Betrieb durch andere Blattwinkeleinstellungen.
Für den Genehmigungsantrag erstellen wir Gutachten zur Standorteignung, darin werden die Eingangsgrößen für den Standfestigkeitsnachweis (u.a. Strömungsneigung, Windscherung, 50-Jahres Wind) berechnet und mit den Vorgaben nach der aktuellen DIBt 2012, den IEC Anforderungen und den Auslegungswerten des Anlagenherstellers verglichen.
Das Bild zeigt den Verlauf der Turbulenzintensität in Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit. Sie nimmt mit höherer Geschwindigkeit in der Regel ab. Die grüne Linie bezeichnet die Umgebungsturbulenz (ohne Einfluss von anderen Anlagen), blau ist die Referenzkurve nach DIBt und rot die berechnete Gesamtturbulenzintensität (Summe aus Umgebungs- und wake-induzierter Turbulenz). Überschreitungen (im Beispiel von 7-14,5 m/s) sind rot markiert. Dabei wird immer mit den sogenannten 90% Werten gerechnet, d.h. den Turbulenzwerten, die mit 90% Wahrscheinlichkeit unterschritten werden.
In den Gutachten sind folgende Leistungen enthalten:
- Standortbeschreibung der Windenergieanlagen und deren Umfeld
- Prüfung der Standorteignung laut den Vorgaben des DIBt
- Empfehlung eventueller Betriebsbeschränkungen
- Beschreibung der Windverhältnisse am Standort
- Einordnung der Geländekomplexität
- Berechnung der Umgebungsturbulenz
- Berechnung der effektiven Turbulenz
- Berechnung der Strömungsneigung, Windscherung, Luftdichte und Extremwind
- Optional: Richtungsverteilung und Höhenprofil am Standort
Turbulenzgutachten / Weiterbetrieb von Windanlagen
Für den Weiterbetrieb von Windenergieanlagen nach Ablauf der Auslegungslebensdauer (meist 20 Jahre) werden u.a. Angaben zur Umgebungsturbulenz und zur induzierten Turbulenz durch Nachbaranlagen benötigt. Mit diesen Angaben, sowie Angaben zu den Windverhältnissen, zu Strömungsneigung, Windscherung, Luftdichte und Extremwind kann die Dauer der verlängerten Lebensdauer der Anlage rechnerisch abgeschätzt werden. Wir liefern die o.g. Daten, die dann als Eingangsdaten für Lastrechnungen verwendet werden. Es können dabei verschiedene Lebensabschnitte der Windanlagen berücksichtigt werden.
Das Bild zeigt eine Turbulenzrose für eine Anlage, d.h. die Turbulenzintensitäten in Abhängigkeit der Windrichtung (in 12 Sektoren N, NNO, usw.). Dargestellt sind die Grenzwerte nach DIBt (IEC), die Umgebungs- und wake induzierte Turbulenz und die gesamte (effektive) Turbulenzintensität. Man erkennt hier die hohe Turbulenzbelastung im Sektor WNW bis NNW und im Sektor SSO bis S, verursacht durch nahestehende Nachbaranlagen.
In den Gutachten sind folgende Leistungen enthalten:
- Standortbeschreibung der Windenergieanlagen und deren Umfeld
- Beschreibung der Windverhältnisse am Standort
- Einordnung der Geländekomplexität
- Berechnung der Umgebungsturbulenz
- Berechnung der effektiven Turbulenz
- Berechnung der Strömungsneigung, Windscherung, Luftdichte und Extremwind
- Optional: Richtungsverteilung und Höhenprofil am Standort
Visualisierung (Fotomontage)
Wie wirkt die geplante Windanlage in der Landschaft?
Wir erstellen eine realistisch wirkende Fotomontage der geplanten Windenergieanlagen. Die Fotostandorte können von Ihnen vorgegeben werden. Die Fotomontagen können für verschiedene Anlagenaufstellungen, unterschiedliche Nabenhöhen oder auch mit und ohne rot/weiß/roten Rotorblättern erstellt werden. Für ein Repowering-Projekt werden die abzubauenden Anlagen aus dem Foto entfernt.
Ein Beispiel eines Repowerings:
SCHALLGUTACHTEN
Können die Anwohner nachts ruhig schlafen?
SCHATTENGUTACHTEN
Erreicht der Schatten der Anlagen die Anwohner?
TURBULENZGUTACHTEN / STANDORTEIGNUNG
Passt die Windenergieanlage zum Standort?
Werden die Auslegungswerte des Herstellers eingehalten?
TURBULENZGUTACHTEN / WEITERBETRIEB VON WINDENERGIEANLAGEN
Wir ermitteln die notwendigen Parameter für Ihren Gutachter
ERTRAGSBERECHNUNG / ERTRAGSABSCHÄTZUNG
Wie ertragsreich ist Ihr Standort?
PARKGUTACHTEN nach TR6
Wieviel Ertrag bringt Ihre geplante Anlagenanordnung?
VISUALISIERUNG (Fotomontage)
Sieht die Windanlage in der Landschaft gut aus?
SICHTBARKEITSBERECHNUNG
Von wo ist die Anlage Sichtbar?
EISFALLGUTACHTEN
Wie hoch ist das Risiko von Eiswurf und Eisfall im Hinblick auf Sach- und Personenschäden?
STANDORTOPTIMIERUNG
Möchten Sie den maximalen Energieertrag auf der zur Verfügung stehenden Fläche?