SHADOW-Überblick
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Je nach Standort einer WEA kann vom Schattenwurf des sich drehenden Rotors eine unerwünschte Beeinträchtigung für Menschen ausgehen. Der periodisch auftretende Schatten verursacht je nach Drehzahl und Anzahl der Blätter hinter der Windenergieanlage starke Lichtwechsel in der Frequenz der vorbeistreichenden Rotorblätter, die auf den Menschen störend wirken können, bei längerer Dauer unerträglich sind und gesundheitsschädigend sein können. Deshalb gehört zu jeder professionellen WEA-Planung in der Nähe von Wohn- oder Arbeitsstätten eine Untersuchung des periodischen Schattenwurfs.
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Das Modul SHADOW ermöglicht die Berechnung und Dokumentation dieses periodischen Schattenwurfs. So sind Planerinnen und Planer in der Lage, die Belästigung durch den Schattenwurf z.B. auf Wohngebäude, Arbeitsstätten weitgehend auszuschließen oder zu minimieren. Ist eine Beeinträchtigung durch den Schattenwurf nicht zu vermeiden, ist es hilfreich, den möglichen Schattenwurf auf die betroffenen Objekte zeitlich (Datum/Uhrzeit/Dauer) im Voraus genau zu kennen, um z.B. eine Abschaltautomatik zu programmieren.
Die Schattenwurfdauer in der Umgebung kann für eine oder mehrere WEA in Abhängigkeit von Nabenhöhe und Rotordurchmesser ermittelt werden.
Als Standard gilt die Berechnung der astronomisch maximal möglichen Beschattungsdauer, bei der angenommen wird, dass
- die Sonne immer scheint
- die WEA sich ständig dreht und
- die Sonne immer senkrecht zur Sonneneinfallsrichtung steht.
Daneben besteht auch die Möglichkeit, statistische Informationen zu Sonnenscheindauer, Windrichtungsverteilung und Stillstandszeiten in die Berechnung einfließen zu lassen und so auch realitätsnahe Werte über den tatsächlich zu erwartenden Schattenwurf zu ermitteln (meteorologisch wahrscheinliche Beschattungsdauer).
Die Ergebnisse können auf spezielle Immissionsorte bezogen ausgegeben werden oder als flächige Karte mit farblicher Darstellung der Schattenwurfzeiten in der Umgebung der WEA.
Bei der Berechnung für Immissionsorte werden an den zu untersuchenden Punkten auf einer Karte virtuelle Schattenrezeptoren platziert, die beliebige Flächen, wie z.B. Fenster (auch Dachfenster), Terrassen, Balkone usw., repräsentieren können. An den Schattenrezeptoren berechnet SHADOW die Gesamtdauer des Schattenwurfs (Tage und Stunden pro Jahr, maximale Minuten pro Tag) sowie die Zeitpunkte des Schattenwurfs im Tages- und Jahresverlauf (Datum, Uhrzeit, Dauer).
SHADOW Schritt für Schritt
- Vorbedingung: Ein bestehendes windPRO-Projekt mit WEA-Layout und digitalem Geländemodell
- Überprüfen Sie die Schattenwurfrelevanten WEA-Eigenschaften
- Führen Sie eine vorläufige Berechnung einer Schattenwurfkarte durch, um von Schattenwurf betroffene Immissionsorte zu identifizieren
- Platzieren Sie Schattenrezeptor-Objekte an den benachbarten Gebäuden und definieren sie deren Eigenschaften
- Starten Sie die SHADOW-Berechnung für Rezeptoren
- Drucken Sie die Dokumentation der Berechnung
Benötigte Eingangsdaten
Die Berechnung der Belastung durch den Schattenwurf einer oder mehrerer WEA an einem bestimmten Immissionsort bedarf folgender Informationen und Eingabedaten:
- Ein digitales Geländemodell
- WEA-Platzierung (X,Y,Z-Koordinaten)
- Nabenhöhe der WEA
- Informationen zur mittleren Blatttiefe der WEA-Rotorblätter (um die maximale Reichweite des Schattenwurfs zu ermitteln)
- Koordinaten der Schattenrezeptoren um die WEA