SHADOW-Überblick: Difference between revisions

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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 mit einer Frequenz zwischen ca. 0,5 und 3 Hz (Lichtwechsel/Sekunde), 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.
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.


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.
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. Neben der von den Behörden verlangten Berechnung der astronomisch maximal möglichen Beschattungsdauer, bei der angenommen wird, dass die Sonne immer scheint, die WEA sich ständig dreht und immer senkrecht zur Sonneneinfallsrichtung steht, 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 Schattenwurfdauer in der Umgebung kann für eine oder mehrere WEA in Abhängigkeit von Nabenhöhe und Rotordurchmesser ermittelt werden.


Die Ergebnisse können zum einen flächenhaft in Form einer Karte mit Iso-Zeitlinien (Linien gleicher Schattenwurfdauer) und zum anderen auf spezielle Immissionsorte bezogen ausgegeben 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.


Bei der Berechnung für Immissionsorte werden an den zu untersuchenden Punkten auf einer Karte virtuelle Schatten-Rezeptoren platziert, die beliebige Flächen, wie z.B. Fenster (auch Dachfenster), Terrassen, Balkone usw., repräsentieren können. Die Schatten-Rezeptoren können in ihrer Dimension, ihrer Himmelsrichtungs-Ausrichtung sowie ihrer Neigung gegenüber der Horizontalen frei verändert werden und so tatsächlich vorhandene Fenster nachbilden. An den Schatten-Rezeptoren 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).
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 Berechnung sowie die Eingabe der Koordinaten und Eigenschaften zu den Schatten-Rezeptoren erfolgen analog zu den anderen WindPRO Modulen. Auch hier vereinfacht die Möglichkeit, die nötigen Eingabedaten (WEA, Schatten-Rezeptoren) direkt auf einer Karte auf dem Bildschirm einzugeben, die Bearbeitung wesentlich.
Die Ergebnisse können auf spezielle '''Immissionsorte''' bezogen ausgegeben werden oder als flächige '''Karte''' mit farblicher Darstellung der Schattenwurfzeiten in der Umgebung der WEA.


[[SHADOW-Berechnungsmethode]]
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).


[[Schattenwurfrichtlinie]]


[[Schattenwurfrelevante WEA-Eigenschaften]]
===SHADOW Schritt für Schritt===


[[Schattenrezeptor]]
* Vorbedingung: Ein bestehendes windPRO-Projekt mit WEA-Layout und [[Digitales Geländemodell|digitalem Geländemodell]]
* Überprüfen Sie die [[Schattenwurfrelevante WEA-Eigenschaften|Schattenwurfrelevanten WEA-Eigenschaften]]
* Führen Sie eine vorläufige [[SHADOW-Berechnung|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 [[SHADOW-Ergebnisse|Dokumentation der Berechnung]]


[[SHADOW-Berechnung]]


[[SHADOW-Ergebnisse]]
===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 [[Schattenrezeptor]]en um die WEA
 
 
===Weitere Themen===
*[[SHADOW-Berechnungsmethode]]
*[[Schattenwurfrichtlinie]]n
*[[Schattenwurfrelevante WEA-Eigenschaften]]
*[[Schattenrezeptor]]
*[[SHADOW-Berechnung]]
*[[SHADOW-Ergebnisse]]

Revision as of 09:56, 27 April 2015

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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.

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


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


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