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Windenergie-Pilotprojekt: KI und Echtzeit-Schallmessungen steigern Energieertrag

© Adobe Stock / Fotolia© Adobe Stock / FotoliaMünchen - Wenn Windenergieanlagen (WEA) die zulässigen Schallemissionen überschreiten, ist eine Drosselung des Anlagenbetriebes erforderlich. Ein neues System zur Erfassung und Verarbeitung der WEA-Schallemissionen verspricht durch künstliche Intelligenz (KI) und Echtzeit-Schallmessungen. mehr Ertrag im schallreduzierten Betrieb (KI).

Das Mess- und Regelsystem „Noise-Watchdog“ soll Schallimmissionen von Windenergieanlagen in Echtzeit messen und die Ergebnisse automatisch mit der Regelung eines Windparks verbinden. Dadurch soll der schallreduzierte Betrieb so optimiert werden, dass weniger Ertrag verloren geht. Für ein vom BMWi gefördertes Pilotprojekt sucht die IB Fischer CFD+engineering GmbH zwei Windparks für einen Praxistest es Systems.

KI-basiertes Noise-Watchdog sorgt für mehr Transparenz beim Thema Schall
Wenn Windenergieanlagen gemäß der Prognose-Rechnung nachts die zulässigen Schallimmissionen überschreiten, müssen Betreiber sie im schallreduzierten Betrieb fahren. Wie stark eine Anlage heruntergefahren werden muss, orientiert sich bisher an standardisierten Berechnungsverfahren zur Ausbreitung des Schalls am Immissionsort. Die Berechnung geht dabei vom Worstcase-Szenario aus, was oft zu hohen Ertragsverlusten führt.

Das Münchener Ingenieurbüro IB Fischer CFD+engineering GmbH arbeitet mit dem System „Noise-Watchdog“ an einem Verfahren, das mehr Flexibilität beim WEA-Betrieb verspricht. Bei dem System setzt das Unternehmen auf den Einsatz von moderner künstlicher Intelligenz (KI), durch die direkt am Immissionsort und in Echtzeit gemessen werden kann, wie „laut“ die betreffenden Windenergieanlagen tatsächlich sind. Mit der Methodik ist das Unternehmen eigenen Angaben zufolge in der Lage, Störgeräusche wie Straßenverkehr oder das Rauschen des Windes im Wald herauszufiltern. Das „Noise-Watchdog“-System soll die Ergebnisse dieser Dauermessung direkt mit der Regelung des Windparks verbinden. Dadurch besteht erstmals die Möglichkeit, die Anlage rein aufgrund der tatsächlich gemessenen Schallimmissionen zu drosseln.

„Wir sind davon überzeugt, dass wir mit der Kombination aus KI und unserer bewährten Parkoptimierung den schallreduzierten Betrieb von Windenergieanlagen deutlich verbessern können“, so Achim Fischer, Geschäftsführer beim Münchener Ingenieurbüro IB Fischer CFD+engineering GmbH. Mit der Optimierung des Betriebskonzeptes und durch flankierende technische und genehmigungsrechtliche Maßnahmen halten die Anlagen weiterhin die Immissionsrichtwerte ein und liefern dabei mehr Ertrag, so das Unternehmen.

Testwindparks für Praxistestphase gesucht
Um den „Noise-Watchdog“ unter Realbedingungen zu testen, sucht das Ingenieurbüro IB Fischer CFD+engineering GmbH zwei geeignete Windparks. Die Projektpartner können dabei nach Angaben des Ingenieurbüros mehrfach profitieren. Zum einen steigt durch den optimierten Betrieb während der Testphase der Ertrag. Zudem erhöht sich für die Anwohner die Transparenz dahingehend, dass sie nunmehr wissen, wie „laut“ die Anlagen tatsächlich sind. Zudem stellt der selbstlernende Algorithmus ein ertragsoptimiertes Betriebskonzept ein, das auf den jeweils aktuellen Windverhältnissen im Park basiert.

Für die Teilnahme am Projekt müssen die Windparks folgende Voraussetzungen erfüllen: Für mindestens eine Anlage im Park müssen nächtliche Schallauflagen bestehen, zudem dürfen keine laufenden Gerichts- oder Genehmigungsverfahren bestehen.

Das Verbundvorhaben wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI) gefördert, die Förderung läuft bis Anfang 2024. Für den Windparkbetreiber entstehen während der Testphase keine zusätzlichen Kosten.

Über IB Fischer CFD-engineering
Das Unternehmen IB Fischer CFD+engineering besteht seit 17 Jahren und war ursprünglich spezialisiert auf Strömungs-Berechnung und Wärmetechnik. Über die Entwicklung des Tools OFWindCFD zur Berechnung der Windströmung im Gelände (erhältlich als Modul in WindPro) kam der Bezug zur Windenergie zustande. Mittlerweile bietet CFD+engineering ausschließlich die Schalloptimierung von Windparks an.


© IWR, 2021


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