Auswirkungen von Windkraftanlagen auf ein Fluggelände ?

[schängelche]

AW: Auswirkungen von Windkraftanlagen auf ein Fluggelände ?

Ein leichter Sinneswandel

[luaas]

AW: Auswirkungen von Windkraftanlagen auf ein Fluggelände ?

Ein leichter Sinneswandel



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A) neue Erkenntnisse
B) einzelnes Windrad vs Windpark
C) die Turbulenzen der Rotoren sind nicht das Problem, das sich über weite Distanzen ausbreitet, sondern v.a. das abgebremste Windfeld, das am Rand dann Scherungen mit der freien Strömung bildet. diese Turbulenzen können eben auch noch weit hinter dem Windpark auftreten. Bei einem einzelnen Windrad wird dieser Effekt kaum auftreten.

[Hagen Walter]

AW: Auswirkungen von Windkraftanlagen auf ein Fluggelände ?

Ich kenne viele Piloten, die gerade bei solchen Bedingungen gerne mit dem Moschi durch die Lande cruisen. Im Winter ist dann häufig unten rum wenig Wind, aber schon auf 100 Meter (~Nabenhöhe) kann es recht ordentlich wehen. Da können dann auch ausgedehntere Turbulenzzonen auftreten.

Lieber Lucian, dein Bekanntenkreis bereitet mir sorge! Ich kenne keinen Moschi, der bei 7-10 m/s in 100m Höhe noch mit dem Moschi fliegt, geschweige denn sich einen Windpark sucht. Hier verursachen auch andere Hindernisse erheblich mehr Turbulenzen, da braucht es nicht den Windpark!

Vielmehr sehe ich in deiner Aussage den Versuch mit abwegigen Szenarien dein Artikel zu rechtfertigen. Lies dir die Studie doch bitte nochmal kritisch durch. Welche Erkenntnisse lassen sich sicher daraus ziehen?

Meiner Meinung nach ist diese Studie für unseren Sport völlig ungeeignet!
- der Windbereich liegt außerhalb des üblichen Geschwindigkeitsbereiches für Gleitschirme
- die Strömung ist an Land wesentlich turbulenter und damit nicht übertragbar
- In der Studie wird die Windstärke vor dem Windpark außer Acht gelassen. Angenommen wird der maximale Wind im Westen. Windgradient von O nach W?!?
- die Studie ist eine Einzelfallbetrachtung, die m.M. nach generell nicht übertragbar ist.

Wenn man mal die von dir interpretierter Grafik 5a mit den errechneten Windwerten gesamt vergleicht (s. https://www.nature.com/articles/s415...89-y/figures/6) kommen mir schon Zweifel an deiner Interpretation.
Vielleicht sind einige Erkenntnisse in der Studie für uns zu gewinnen, jedoch müssten die durch weitere Untersuchungen verifiziert werden. Den Eindruck zu erwecken, dass man anhand dieser Studie die Gefahrenstellen von Turbulenzen bezeichnen bzw. einschätzen kann, halte ich für fahrlässig!

Das Thema ist schon unter laminaren Bedingungen äußerst Komplex. An Land wird die Sache noch wesentlich komplexer. Anströmung durch Hindernisse gestört. Anlage steht auf Hügel oder in Senke. Wir haben Wälder, Flüsse, Thermik und andere Faktoren die das Ergebnis nicht vorhersehen lassen.

Allenfalls könnte ich mir noch eine Einzelfallbetrachtung vorstellen. Das Ganze erinnert mich ein wenig an die Diskussion "Wann ist ein Lee ein Lee"
Ich bezweifele auch, dass diese Studie dem Ersteller dieser Diskussion von Nutzen ist.

Dieser könnte aber mal berichten wie sich die Anlage auf den Flugbetrieb auswirkte, das wäre doch für einige interessant!

Ich betrachte jeden Windpark im dazugehörigen Umfeld als Einzelfall, den es jeweils zu ergründen gilt. Windparks lassen sich gut zum Streckefliegen nutzen und ich kann aus Erfahrung sagen, dass sich diese in den Auswirkungen von Turbulenzen nicht gleichen. Dabei bin ich aber auch nicht lebensmüde und bewerte das Risiko von Klappern aus dem aktuellen Wind, Gelände und der Thermiksituation jeweils neu. Nur wenn ich den Windpark für mich sicher befliegen kann, tue ich es auch. Windwerte von den angesprochenen 7-10 m/s sind dabei schon ein absolutes nogo. Ein Retterwurf in eine Windpark ist keine Option!

Generell rate ich jedem ein Windpark wie ein Lee zu behandeln von dem man sich generell fernhält, oder man weis was man tut bzw. glaubt es ;-). Die Wirbel der Rotoren sind nicht das Problem sondern das Zusammenspiel der anderen Faktoren machen die Einschätzung schwierig.

Mein Text war auch nicht als dringliche Warnung gedacht. Es ist aber gut zu wissen, wann und wo bei Windparks am ehesten mit Turbulenzen zu rechnen ist.

Genau hier irrst du! Es wird von den Lesern anders interpretiert. Siehe die Warnung vor Turbulenzen von dem Windrad auf dem Hügel. Ohne das Gelände zu kennen, würde ich mich erst mal fragen was der Hügel für Turbulenzen verursacht und an zweiter Stelle über Windrad mir Gedanken machen. Davon mal abgesehen würde mich die persönliche Einschätzung der Piloten, die dort vor Ort fliegen, interessieren.



Vielleicht siehst du da ja auch anders, dann würde ich dich bitten deine "neuen" Erkenntnisse zum Thema Windrad/-park nochmal geordnet zusammen zu fassen.

Im Augenblick ist mir nicht klar wie deine Meinung dazu aussieht.

lg

[luaas]

AW: Auswirkungen von Windkraftanlagen auf ein Fluggelände ?

Lieber Lucian, (...) Lies dir die Studie doch bitte nochmal kritisch durch. Welche Erkenntnisse lassen sich sicher daraus ziehen?

Lieber Hagen.

Natürlich lässt sich die Studie nicht 1:1 auf unseren Sport übertragen. Natürlich fliegen wir nicht bei 10 m/s auf Nabenhöhe. Natürlich ist die Grenzschicht an Land per se viel turbulenter durchmischt als überm Meer, etc.

Deshalb kann man auch keine "sicheren" Erkenntnisse daraus ziehen. Ich finde solche Studien freilich immer sehr interessant und auch erhellend, weil sie mir grundsätzliche Strömungsmuster vor Augen führen (in diesem Fall von einem Windpark ausgelöst). Was bei 10 m/s überm Wasser gilt, wird auch bei 5-6 m/s über Land noch auftreten können, wenn auch in abgeschwächter Weise.

[Wichtig dabei: Es geht hier allein um große, breite Windparks und nicht um ein einzelnes Windrad auf einem Hügel. Das ist strömungstechnisch etwas ganz anderes. Für eine einzelne WKA kann ich aus dieser Windpark-Studie nichts erhellendes rauslesen!!]


Nun aber zu den Windparks:

Vielleicht lese ich solche Studien anders als Du, Hagen. Für mich sind gar nicht die absoluten Werte interessant, sondern die allgemeinen Erkenntnisse. Und da sehe ich vor allem zwei Dinge als (be-)merkenswert:

1. Hinter einem großen Windpark kann die Windgeschwindigkeit erst einmal deutlich abgebremst sein. Und diese Windspeed-Verringerung reicht deutlich weiter als das direkte Turbulenzfeld der Rotoren.

2. An den Seiten hinter dem Windparks kann es zu deutlichen Windgradienten samt Scherungszonen zwischen dem "freien" und dem "abgebremsten" Wind kommen. Diese Scherungsturbulenzen können sich von der Distanz her deutlich weiter auswirken als man gemeinhin annehmen würde.


D.h. die "kritischen" Stellen, die mit einem Windpark (nicht einem einzelnen Windrad!) verbunden sind, liegen möglicherweise an anderen Stellen als normalerweise gedacht. Hinter einem Windpark (mit einem gewissen Abstand) kann es bodennah sogar ruhiger sein (weniger Wind). Dafür können die stärksten Turbulenzen an den Rändern auftreten, und das auch noch im größeren Abstand als gedacht.

Nicht mehr und nicht weniger würde ich aus der Studie herauslesen wollen.


Für Streckenflieger vielleicht interessant (das gibt die Studie selbst nicht her, ist aber eine Gedankenanregung daraus):

- Wenn der Wind hinter Windparks schwächer weht, ist dann an windigen Tagen dort vielleicht sogar mit einer besseren Thermikentwicklung zu rechnen (weniger zerrissen)? In der Streckentheorie werden Windparks oft als gute Abrissstellen betrachtet, die man mit ausreichend Sicherheisthöhe gut anfliegen kann. Vielleicht sind die Windparks aber keine klassischen "Abriss"-stellen, sondern v.a. gute "Thermikbildungs"-stellen, weil sich die Luft im abgebremsten Windbereich ungestörter erwärmen kann?


In einem gebe ich Dir völlig Recht: An Land und mit hügeligen Verhältnissen sind die Strömungsverhältnisse eh so turbulent, dass es sehr schwer wird, irgendwelche Erkenntnisse von einer Stelle auf eine andere zu übertragen. Jedes Lee ist anders, auch jedes Lee eines Windparks. Ein paar typische Strömungsmuster gibt es aber schon, denn die Physik bleibt ja die gleiche. Und so finde ich es sinnvoll, auch solche Studien dahingehend abzuklopfen, ob man vielleicht etwas daraus lernen kann.

Und wenn jetzt Piloten sich vielleicht merken, dass es besser sein könnten, nicht den Rand des Lees eines Windparks anzufliegen, sondern da besser einen größeren Seitenabstand zu halten, ist das vielleicht ein Mini-Baustein, um unsere Fliegerei ein wenig sicherer zu machen.

Lucian

[Hagen Walter]

AW: Auswirkungen von Windkraftanlagen auf ein Fluggelände ?

Ich finde solche Studien freilich immer sehr interessant und auch erhellend, weil sie mir grundsätzliche Strömungsmuster vor Augen führen (in diesem Fall von einem Windpark ausgelöst). Was bei 10 m/s überm Wasser gilt, wird auch bei 5-6 m/s über Land noch auftreten können, wenn auch in abgeschwächter Weise.

Kann man das so einfach skaliere? Die Turbulenzstärke verhält sich sicherlich quadratisch zur Windstärke. Hat dies bei kleineren Windgeschwindigkeiten für den Gleitschirmflieger dann noch eine Relevanz für die Sicherheit?
In der Praxis würde mich interessieren ab wann die Turbulenzen für unseren Sport kritisch werden. Das gibt die Momentaufnahme nicht her.
Zumal auch Messreihen für geringere Windgeschwindigkeiten ja gemacht wurden. Ich bin der Meinung, dass hier Auszüge der Studie für eine Bewertung nicht ausreichen.

Gibt es in dieser 2 D Betrachtung ein grundsätzliches Strömungsmuster? Ein drehender Rotor verhält sich ab einer bestimmten Geschwindigkeit wie eine Fläche. Dann haben wir quasi ein festes Hindernis in einem 3 D Modell. Ich bin kein Strömungstechniker und kann nicht sagen ob dies bei unseren Geschwindigkeiten schon relevant ist. Windräder schalten sich ab einer bestimmten Windgeschwindigkeit ab, da der Winddruck für die Stütze zu groß wird. Hubschrauber nutzen diesen Effekt beim Ausfall des Antriebs für eine Landung mit Autorotation, ähnlich einen Tragflächenflugzeug. Beeinflusst dieser Effekt die Turbulenzen?

Ich will damit sagen nicht alles ist grundsätzlich skalierbar. Es gibt auch Ausnahmen der Regel ;-)

Nun aber zu den Windparks:

Vielleicht lese ich solche Studien anders als Du, Hagen. Für mich sind gar nicht die absoluten Werte interessant, sondern die allgemeinen Erkenntnisse. Und da sehe ich vor allem zwei Dinge als (be-)merkenswert:

1. Hinter einem großen Windpark kann die Windgeschwindigkeit erst einmal deutlich abgebremst sein. Und diese Windspeed-Verringerung reicht deutlich weiter als das direkte Turbulenzfeld der Rotoren.

2. An den Seiten hinter dem Windparks kann es zu deutlichen Windgradienten samt Scherungszonen zwischen dem "freien" und dem "abgebremsten" Wind kommen. Diese Scherungsturbulenzen können sich von der Distanz her deutlich weiter auswirken als man gemeinhin annehmen würde.


D.h. die "kritischen" Stellen, die mit einem Windpark (nicht einem einzelnen Windrad!) verbunden sind, liegen möglicherweise an anderen Stellen als normalerweise gedacht. Hinter einem Windpark (mit einem gewissen Abstand) kann es bodennah sogar ruhiger sein (weniger Wind). Dafür können die stärksten Turbulenzen an den Rändern auftreten, und das auch noch im größeren Abstand als gedacht.

Nicht mehr und nicht weniger würde ich aus der Studie herauslesen wollen.

Die Verwendung des Konjunktivs zeigt ja schon, dass du dir bei deinen Erkenntnissen nicht sicher bist. Im Prinzip sind wir uns da ja einig. Zusammengefasst von mir: "Seid bei Windpark vorsichtig und auf alles gefasst. Turbulenzen sind weiträumig möglich!"

Ob, wann und wo Turbulenzen entstehen, lassen sich in dieser Momentaufnahme der Studie nur im Einzelfall an einem einzelnen 2 dimensionalen Schnitt auf Nabenhöhe zeigen! Wie sehen die anderen Ebenen aus? Besagte Turbulenzzonen müssten dann nicht nur rechts und links sein. Sondern auch hinter dem oberen und unteren Bereich der Flügelspitzen.

Warum habe ich in der Studie links eine Turbulenzzone und rechts nicht?

Hat die Geometrie des Windparks Einfluss auf die Messung z.B. Düseneffekt?

Ich halte die Studie ohne eine sachgerechte Auswertung bzgl. unsere Interessen z.B. durch eine Studienarbeit für nicht relevant. War ja auch nicht der Zweck der Studie. Mir sind bei den Erkenntnissen zu viele wenn, dann, aber und vielleicht vorhanden. Darauf kann ich mich im Flug nicht stützen, also bleibe ich bei Windparks generell wachsam!


Ich danke Dir erstmal für deine Einschätzung und wir sollten es dabei belassen. Ich glaube es betrifft eh nur eine Handvoll (Strecken-) Piloten die mit dem Thema konfrontiert werden.

Hagen

[EMR]

AW: Auswirkungen von Windkraftanlagen auf ein Fluggelände ?

[ ... ] Für mich sind gar nicht die absoluten Werte interessant, sondern die allgemeinen Erkenntnisse. [ ... ]
Und wenn jetzt Piloten sich vielleicht merken, dass es besser sein könnten, nicht den Rand des Lees eines Windparks anzufliegen, sondern da besser einen größeren Seitenabstand zu halten, ist das vielleicht ein Mini-Baustein, um unsere Fliegerei ein wenig sicherer zu machen. [ ... ]

So sehe ich das auch, entsprechend finde ich den Hinweis auf die Studie o.k.

Grüße

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Und, Hagen, falls Dir die Interpretationen zu weit gehen, sie Dir nicht einleuchten oder Dich Lucians Link irgendwie stört - einfach überlesen. Ginge das?