Windressourcen, Standortbewertung,Ökologie - Einfuhrung in die Windenergietechnik - page 114

3.5.2 Anlagenspezifische Turbulenz

Turbulenz erzeugt an der Anlage Wechsellasten, die technisch wiederum mit Wöhlerkurven
beschrieben werden. Unter Berücksichtigung der Wechsellasten werden Windenergieanlagen
in Standfestigkeitsbetrachtungen für Turbulenzintensitäten bzw. für Turbulenzklassen ausge-
legt. Für diese Turbulenzintensitäten wird zwar von der Definition der Turbulenz nach Gl. 3.30
ausgegangen, doch wird die Turbulenzintensität um einen Faktor erhöht, um die besonders
schädigenden Fluktuationen nach hohen Geschwindigkeiten zu berücksichtigen. Dieses führt
zu mehreren Definitionen der Turbulenz, die verschieden hohe Zuschläge haben. Die wich-
tigsten Turbulenzintensitäten sind charakteristische, repräsentative und effektive Turbulenz.
Die Definitionen und Verwendungen zur Bildung der Turbulenzklassen A, B und C sind nicht
offensichtlich und werden hier nicht vertieft. Es wird verwiesen auf die Standards IEC 61400-1
Ed. 2/DIBt und Ed. 3, siehe IEC 61400 (2011).
Eine Windenergieanlage der zweiten Reihe steht in den Abwinden der ersten Reihe und er-
fährt zusätzliche Turbulenz. Für die Berechnung sind aufwendige Verfahren bekannt. Ihnen
gemein ist, dass die Gesamtturbulenz I des Nachlaufs sich aus der bei Standardabweichungen
üblichen quadratischen Addition der natürlichen Turbulenz I Umg und der durch die Anlage
zusätzlich erzeugten induzierten Turbulenz I ind ergibt nach:

q

I Umg + I ind mit I ind I = = I ind ( C t , D , Z , ∏ , I Umg ) (3.32)

Die induzierte Turbulenz ist eine Funktion vom Schubbeiwert C t , vom Rotordurchmesser D ,
der Blattanzahl Z , der Schnelllaufzahl ∏ und der Umgebungsturbulenz I Umg .Eswirdhierver-
wiesen auf weiterführende Literatur: Burton (2001), Quarton and Ainslie (1990) und Garrad
Hassan (1989).

3.6 Zwei Anwenderprogramme zur
vollständigen Planung von Windparks

Auf dem Markt sind zwei Anwenderprogramme gängig, mit denen die vollständige Planung
von Windenergieparks durchgeführt werden können. Diese sind WindPRO, siehe WindPRO
(2011), und WindFarmer, siehe WindFarmer (2011). Beide Programme können direkt oder in-
direkt zugreifen auf das Programm WAsP, siehe WAsP (2011), mit dem die oben dargestell-
ten Windpotenziale berechnet werden. Mit beiden Programmen können die Energie und alle
Emissionen (Schatten, Schall, visuelle Veränderung) dargestellt werden, die Parkverkabelung
und die Wirtschaftlichkeit berechnet werden. Darüber hinaus können Windmessungen inte-
griert werden.
Beide Programme, WindFarmer und WindPRO, sind auf Karten orientiert. Der Windpark wird
auf einer digitalen topografischen Karte angelegt, mit all seinen Objekten und Rechenergeb-
nissen, wodurch das gesamte Windparkprojekt bei geschickter Aufteilung sehr übersichtlich
wird. Im Einzelnen können mit diesen Programmen bearbeitet werden:

Eingabe der Grunddaten: Geografie, Windenergieanlagen mit kompletten Eigenschaften,
wobei ein nahezu vollständiger Katalog marktgängiger Anlagen vorhanden ist

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