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Projekt zur Untersuchung der Störwirkung von Windenergieanlagen auf Radarsysteme (WERAN – Wechselwirkung Windenergieanlagen und Radar/Navigation) begonnen

20.11.2013

Zum 1. September 2013 wurde das vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) geförderte Verbundvorhaben WERAN –Wechselwirkung Windenergieanlagen und Radar/Navigation (Förderkennzeichen WERAN_FKZ 0325644A-D) begonnen. In der dreijährigen Projektlaufzeit befasst sich der Fachbereich 2.2 der PTB zusammen mit den Firmen FCS Flight Calibration Services GmbH und steep GmbH sowie der Leibniz Universität Hannover mit der Untersuchung der Störwirkung von Windenergieanlagen auf Radarsysteme der Flugsicherung, der Landesverteidigung und der Wetterbeobachtung.

Manchmal geraten gesellschaftlich und politisch gewollte Entwicklungen in Konkurrenz miteinander: Da bringt einerseits die Energiewende den Bau zahlreicher Windparks mit sich, auf der anderen Seite sorgt die Radarüberwachung von Meteorologen, Flugsicherung und Bundeswehr für Sicherheit. Doch Radarwellen werden gestreut, wenn sie auf die zahlreichen Rotorblätter in einem großen Windpark treffen und können dann die Nutzdaten so stark überlagern, dass verfälschte Informationen anfallen. So manches Windenergieprojekt liegt zurzeit auf Eis, weil die Betreiber der Radaranlagen externe Gutachten auf Basis reiner Simulationsmodelle als Beweis der ungestörten Koexistenz vielfach nicht mehr akzeptieren. Der Grund dafür ist, dass die Simulation der Wellenausbreitung zahlreiche Annahmen voraussetzt, die bisher nicht durch Messungen verifiziert werden konnten, sodass Wechselwirkungen mit Windenergieanlagen nicht ausreichend sicher bewertet werden können.

Forscher der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben gemeinsam mit der FCS Flight Calibration Services GmbH aus Braunschweig ein Messsystem entwickelt, das – hängend an einem Helikopter – die elektrische Feldstärke sowie die Signalinhalte von Navigationsanlagen der Flugsicherung mit bisher unerreichter Genauigkeit erfasst (Bild 1). Eine miniaturisierte Version eines solchen Messsytems soll auf einem Oktokopter, also einem etwa 80 cm breiten und acht Rotoren tragenden Mini-Hubschrauber, montiert werden. Auf solchen Fluggeräten soll der Sensor in Zukunft an Orten mit bereits existierenden oder geplanten Windparks zum Einsatz kommen und Daten zur Feldstärke und zu veränderten Signalinhalten an frei wählbaren Koordinaten über beliebig lange Zeiträume ermitteln. Die Forscher wollen damit in einem ersten Schritt die durch Windenergieanlagen hervorgerufene zeitdynamische Veränderung der elektromagnetischen Wellenausbreitung messtechnisch erfassen, analysieren und in eine möglichst einfache Modellbildung des elektromagnetischen Übertragungskanals einfließen lassen. Der innovative Ansatz des Projekts besteht darin, die komplexe Einschätzung von Radarstörungen durch Windparks in messtechnisch erfassbare Zwischenschritte aufzuteilen und nur physikalisch kompatible Größen aus numerischen Simulationen und Messungen miteinander zu vergleichen.

Bild 1: Unter dem Hubschrauber des DLR befindet sich eine Referenzantenne (Mitte) und eine Empfangseinrichtung (rote Messbox).

 

 

Ansprechpartner: T. Schrader
Fachbereich 2.2:  Hochfrequenz und Felder