NORD2000-Berechnung

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Dieses Kapitel behandelt nur die Eingaben im Berechnungsmodul. Für Berechnungsvoraussetzungen und einen Überblick über den gesamten Berechnungsablauf siehe NORD2000-Überblick.

Zum Start der Berechnung wählen Sie das Modul NORD2000 links auf dem Menüband Umwelt & Visualisierung aus:

Wenn der Balken unter dem NORD2000-Icon grün ist, so ist das Modul lizenziert und kann in vollem Umfang genutzt werden. Ist er gelb, kann das Modul lediglich im Demo-Modus verwendet werden, d.h. die Benutzeroberfläche kann erforscht werden, es können jedoch keine Berechnungen durchgeführt werden.

Register Start'

Das grüne Feld zeigt an, dass ein Berechnungstyp ausgewählt werden muss. Die Option Allgemein ermöglicht den Zugriff auf alle Parameter mit Ausnahme des statistischen Rauschens, während bei den anderen Optionen bestimmte Einstellungen vordefiniert sind. Diese werden unter NORD2000 - vordefinierte Modelle beschrieben. Die Parameter für den Berechnungstyp Allgemein werden im Folgenden beschrieben.

Es gibt zwei Kontrollkästchen, um auszuwählen, was berechnet werden soll: Schall an Immissionsorten und Isophonenkarte.

Da die Berechnung von Isophonenkarten in NORD2000 sehr aufwändig ist, empfiehlt es sich, diese Option nur dann zu aktivieren, wenn die Karte benötigt wird, und sie von allen vorbereitenden Berechnungen auszuschließen.

Auf der rechten Seite stehen eine Reihe von Berechnungseinstellungen zur Verfügung. Diese werden im Kapitel DECIBEL-Berechnung beschrieben.

Wenn ein Berechnungstyp ausgewählt wird, öffnet sich ein Fenster zur Auswahl der Parameter. Dieses kann auch mit Modellparameter bearbeiten aufgerufen werden.

Windgeschwindigkeit

Die Auswahl der Windgeschwindigkeit entspricht der in DECIBEL. Lediglich die folgenden Windgeschwindigkeits-Einstellungen sind nicht verfügbar, da sie sich nicht auf eine konkrete Windgeschwindigkeit beziehen:

• 95% der Nennleistung
• 95% der Nennleistung oder Windgeschw.
• Lautester Wert bis 95% der Nennleistung

Frequenz

NORD2000 kann eine Standardfrequenz- oder eine Tieffrequenzberechnung durchführen.

Standardfrequenz ist eine Breitbandberechnung im Bereich von 63 Hz bis 8000 Hz bzw. 50 Hz bis 10000 Hz, wenn Terzbanddaten vorhanden sind.

NORD2000 benötigt Oktavbanddaten. Sind für die WEA keine Oktavband-Schallleistungspegel verfügbar, werden generische Oktavbänder angenommen. Die Option, keine Oktavbanddaten zu verwenden, ist daher nicht verfügbar.

Eine Tieffrequenzberechnung wird nur für die niedrigsten Frequenzen durchgeführt und verwendet stets Terzbanddaten.

Wenn es sich um eine Berechnung für Innenräume handelt, werden Dämmungswerte benötigt. Mit der Schaltfläche Bearb. kann zwischen den verschiedenen in WindPRO verfügbaren Dämmungsprofilen gewählt werden.

Die Optionen sind im Tieffrequenz-Abschnitt des finnischen Schallmodells und im dänischen Tieffrequenz-Modell beschrieben. Der Unterschied ist, dass in NORD2000 der gesamte Frequenzbereich von 1 Hz bis 200 Hz zur Verfügung steht, wenn die Referenz einen Wert für die Frequenz hat. Es ist ebenfalls möglich, ein benutzerdefiniertes Dämmungsprofil einzugeben.

Wenn keine Dämmung gewählt wird, wird die Berechnung als Berechnung für den Außenbereich betrachtet.

Die Tieffrequenzberechnung kann entweder anhand eines Frequenzsummenschwellenwerts (Schwellenwert ist eine Summe über den Frequenzbereich) oder eines Spektralschwellenwerts (Schwellenwert ist ein 1/3-Oktav-Spektrum) durchgeführt werden. Im ersten Fall müssen die Schall-Immissionsorte einen Tieffrequenzschwellenwert als aggregierten dB(A)-Wert haben, während sie im zweiten Fall einen Schwellenwert für jede Frequenz haben müssen. Wenn die Berechnung Immissionsorte ohne den erwarteten Schwellenwert findet, kann die Berechnung nicht abgeschlossen werden. Ob die Schwellenwerte A-bewertet sind oder nicht, wird im Schall-Immissionsort festgelegt.

Die Berechnung der tiefen Frequenzen kann durch einen A-C-Gewichtungsvergleich ergänzt werden, der im Abschnitt zur Schwedischen Tieffrequenz-Vorschrift beschrieben ist. Wenn ein A-C-Gewichtungsvergleich durchgeführt wird, kann eine Anforderung bezüglich des maximalen Unterschieds festgelegt werden.

Das Frequenzintervall für den Test kann von 10 Hz bis 250 Hz eingestellt werden.

Eine Tieffrequenzberechnung kann in einer Optimierung verwendet werden, wird aber nur selten so restriktiv sein wie eine Optimierung für Standardfrequenzen.

Windrichtung

NORD2000 kann die Wirkung der Schallausbreitung in einem Winkel zur Windrichtung berechnen. Dies ist nicht zu verwechseln mit der Richtwirkung, die die Schallabstrahlung der Windkraftanlage in Abhängigkeit von der Orientierung der WEA beschreibt - diesbezüglich geht NORD2000 immer von der Abstrahlungscharakteristik in Windrichtung aus, auch wenn bei der Ausbreitung die Windrichtung berücksichtigt wird.

Wenn Windrichtungskorrektur ausgewählt ist, stehen drei Optionen zur Verfügung:

Feste Windrichtung: In diesem Fall wird eine einzige Windrichtung für alle WEA-Rezeptor-Paarungen angenommen. Für die meisten WEA-Empfänger-Paarungen wird dies nicht die Mitwindrichtung sein, und die Option wird meist verwendet, um bestimmte meteorologische Situationen zu testen.

Anzahl Sektoren: Die Berechnung wird für eine Reihe von Windrichtungen durchgeführt, beginnend im Sektor 0 mit dem im Eingabefeld definierten Mittelachse. 360˚ wird durch die Anzahl der Sektoren geteilt, um die Sektorbreite zu ermitteln. Im Hauptergebnis wird pro Immissionsort der Beurteilungspegel für die Windrichtung, die die höchste Gesamtbelastung durch alle WEA ergibt, angegeben und mit dem Immissionsrichtwert verglichen. Danach folgen Angaben für die Einzelsektoren.

Gesamte Curtailment-Matrix berechnen: In diesem Fall untersucht windPRO die Klassendefinition der Curtailment-Matrix der Windenergieanlagen, um die Sektoraufteilung zu ermitteln.

Alternativ kann NORD2000 Alle Rezeptoren im Lee aller Windenergieanlagen berechnen. In diesem Fall wird die Windrichtung ignoriert und alle WEA-Rezeptor-Paarungen werden als Mitwind-Ausbreitung berechnet. Dies ist ein Worst-Case-Szenario, das häufig in Lärmschutzrichtlinien gefordert wird, auch wenn es nur im Fall einer einzelnen Anlage realistisch ist. Bei zwei oder mehr Windenergieanlagen wird die Ausbreitung in der Realität nicht bei allen WEA-Rezeptor-Paarungen in Mitwindrichtung stattfinden.

Alle Rezeptoren im Lee aller Windenergieanlagen kann in einer Schallcurtailment-Optimierung mit der Windrichtung als aktive Dimension verwendet werden. Die Einhaltung in jeder Windrichtung wird dann anhand der Mitwindrichtung zu jedem Rezeptor geprüft, was bedeutet, dass Sektoren mit größerer Entfernung oder höherem Schwellenwert an den Rezeptoren weniger Lärmminderung erfordern.

Art des Schwellenwerts in der Berechnung

Siehe hier.

Schallleistungspegel in der Berechnung

Siehe hier.

Tonhaltigkeit

Siehe hier.

Höhe des Immissionsorts

Siehe hier.

Unsicherheit

Siehe hier.

Luftdämpfung

Der NORD2000-Solver berechnet die Luftabsorptionsdämpfung gemäß ISO 9613-1. Dies erfordert die Eingabe von Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit und atmosphärischem Druck.

Die Benutzeroberfläche für die Auswahl dieser Parameter ist identisch mit der von DECIBEL. Dies schließt auch die Verwendung als Dimension für die Schallcurtailment-Optimierung ein.

Im Gegensatz zur ISO 9613-2 ist NORD2000 nicht auf Oktavbanddaten beschränkt, sondern kann die Luftabsorptionsdämpfung auf Terzbandniveau berechnen.

Tageszeit-Einstellungen

Siehe hier.

Register WEA

Mit Hilfe des WEA-Registers können die gewünschten WEA für die Berechnung ausgewählt werden. Dieses Register ist auch Bestandteil vieler anderer Berechnungen in WindPRO.

Das obere Segment des Fensters bildet die Layer aus dem WindPRO Projekt ab. Die im Projekt aktivierten Layer (sichtbar im Karten- und Objektefenster) sind automatisch ausgewählt. Zusätzliche Layer können an dieser Stelle selektiert oder deselektiert werden. Zur übersichtlicheren Handhabung bietet es sich an, verschiedene Layout-Varianten über Layer zu organisieren.

Dem mittleren Segment ist zu entnehmen wie viele neue und existierende Anlagen ausgewählt wurden. Wird das Häkchen in der Box links neben dem Text gesetzt, werden alle Anlagen aus dieser Kategorie selektiert.

Werden die Kästchen nicht mit Haken versehen, erscheint eine weitere Sektion unten, in der die Anlagen aus den ausgewählten Layern individuell selektiert werden können.

Entsprechend dem Typ der Berechnung werden bestimmte Schalldaten für die Anlagen benötigt. Dies können z.B. Schallleistungspegel für mehrere Windgeschwindigkeiten in 1 m/s-Schritten von 4 bis 12 m/s sein, in der Regel als Oktav- oder Terzbandpegel. Eine Beschreibung, wie die Schalldaten einzupflegen sind, wird hier erläutert. Unter WEA-Schalldatenauswahl wird erläutert, wie für ein WEA-Objekt auf der Karte ein bestimmter Schalldatensatz gewählt wird.

windPRO interpoliert bei Bedarf linear zwischen Windgeschwindigkeiten, bei der Extrapolation werden bestimmen die zwei nächstgelegenen Windgeschwindigkeiten die Steigung.

Liegt die Oktavbandverteilung nicht für alle Windgeschwindigkeiten vor, wird der Datensatz mit Oktavbändern zur Extrapolation des Schallpegels verwendet, der die geringste Abweichung zur gesuchten Windgeschwindigkeit aufweist.

Der WEA-Katalog kann Schallpegel für die Höhen von 10 m über Grund sowie für Nabenhöhe aufnehmen. NORD2000 nutzt die Schallpegel auf Nabenhöhe. Liegen nur Daten für 10 m ü. Gr. vor, so können diese in Nabenhöhe umgerechnet werden. Es ist jedoch stets zu bevorzugen, Schalldaten für Wind in Nabenhöhe direkt vom Hersteller zu bekommen.

Register Immissionsorte

In diesem Register werden die Schall-Immissionsorte ausgewählt.

Die Auswahl funktioniert ähnlich wie die der WEA (vorheriger Abschnitt).

Es gibt keine NORD2000-spezifischen Eigenschaften für Schall-Immissionsorte.

Die NORD2000-Berechnung ist derzeit nur für die Ermittlung von Immissionen durch WEA konzipiert, Umgebungslärm wird nicht berücksichtigt. Den Schall-Immissionsorten sollte aus diesem Grund nur der Immissionsrichtwert zugewiesen werden, der für die Windenergieanlagen relevant ist.

Register Gelände

Hier wird das Gelände durch die Unterkategorien Höhendaten, Rauigkeit, Geländetyp (Geländehärte) und Wald definiert.

Höhendaten

Eben: Für das Gelände wird eine einheitliche Höhe ü.NN. angenommen. Falls Objekte (WEA, Immissionsorte) Z-Höhen haben, werden diese dennoch auf den Berichten ausgegeben.

Basiert auf Linienobjekt / Basiert auf Höhenraster: Verwendet Höheninformationen aus dem Linien-Objekt oder dem Höhenraster-Objekt, um den Einfluss des Geländes auf den Schallweg zwischen WEA und Rezeptor zu berechnen.

NORD2000 erstellt mit Hilfe der Höhendaten ein Geländeprofil von der Windenergieanlage zum Rezeptor. Je größer der Unterschied zwischen Sichtlinie und Gelände, desto geringer ist die Dämpfung durch das Gelände. Der Neigungswinkel des Geländes spielt ebenfalls eine Rolle.

Rauigkeitsdaten

Die Rauigkeit der Geländeoberfläche führt zu einer Reduktion der Windgeschwindigkeit in Bodennähe. Die reduzierte Windgeschwindigkeit nimmt nach oben hin zu, je höher die Geländerauigkeit, desto größer die Zunahme. Eine Beschreibung des Konzepts der Rauigkeit ist hier zu finden.

Einheitliche Rauigkeitslänge/-klasse: Die Berechnung wird unter Annahme einer einheitlichen Rauigkeitslänge (z0) oder –Klasse durchgeführt.

Arealobjekt: Bei dieser Einstellung wird ein Areal-Objekt mit flächenhaften Rauigkeiten für die Berechnung verwendet .

Linienobjekt: Bei dieser Einstellung wird ein Linien-Objekt ausgewählt. Solche Linienobjekte mit Rauigkeitsdaten werden üblicherweise auch bei der Berechnung der Energieproduktion verwendet.

Die Rauigkeitsbeschreibung wird verwendet um das Windprofil abzubilden, welches maßgeblich die Schallausbreitung beeinflusst. Sie wird nicht verwendet, um die Nabenhöhen-Windgeschwindigkeit zu ermitteln. NORD2000 erhält die Rauigkeit direkt von der ausgewählten Datenquelle und leitet die Windscherung daraus ab (siehe Windscherung und Stabilität|unten).

Geländetyp

Der Geländetyp steht als Überbegriff für die akustischen Geländehärte-Typen, die sich nach der Schallabsorption unterscheiden.

Einheitlich: Ein Attribut aus der Auswahlliste kann gewählt werden, deren Eigenschaft einheitlich für die Berechnung gilt.

Arealobjekt: Bei dieser Option wird ein Areal-Objekt mit NORD2000-Eigenschaften gewählt.

Die akustische Härte repräsentiert eine bedeutsame Eigenschaft der Geländeoberfläche. In WindPRO existieren 7 Kategorien (A-F; Plovsing, 2010):

In der Umgebung eines Standortes kann die Geländehärte beträchtlich variieren und z.B. Seen, Felder und Wälder nebeneinander auftreten. Dies kann mit Hilfe des Arealobjekts nachgebildet werden.

Grundsätzlich ist es möglich, Areal-Objekte für mehrere Zwecke zu verwenden. Beachten Sie aber, dass die Anforderungen an die Genauigkeit einer NORD2000-Geländetypen-Karte bedeutend höher sind als an die einer Rauigkeitskarte. Das Ergebnis für Schall-Immissionsorte reagiert sehr empfindlich auf die Entfernung zu einem Wechsel des Geländetyps, z.B. müssen Seeufer sehr genau nachdigitalisiert werden, was für Rauigkeitskarten selten notwendig ist.

Dafür müssen die relevanten Flächentypen samt Hintergrund definiert werden. Dies geschieht analog zur üblichen Vorgehensweise für Arealobjekte.

Beim Hinzufügen eines neuen Flächentyps oder beim Editieren eines bereits existierenden kann die Eigenschaft für die Geländehärte bestimmt werden. Überdies kann eine zeitliche Fluktuation der Vorgabewerte der Geländehärte über die Auswahl der betreffenden Monate festgelegt werden.

Es ist möglich, Landnutzungskarten in ein Areal-Objekt zu laden und jedem Landnutzungstyp einen Wert für die akustische Härte zuzuweisen. Die Berechnungsgeschwindigkeit ist allerdings proportional zum Detailgrad der Geländehärte-Karte - detaillierte Karten können die Berechnung sehr langsam machen. Wenn dies der Fall ist, sollte die Geländehärte-Karte vereinfacht werden; dies bringt in der Regel nur eine vernachlässigbare Reduktion der Berechnungsgenauigkeit mit sich, so lange der Abstand der Schall-Immissionsorte zu den Geländetyp-Wechseln nicht beeinträchtigt wird.

Wald

NORD2000 kann die Streuwirkung von Wäldern berücksichtigen. Dazu muss es die Anfangs- und Endposition der Wälder entlang der Sichtlinie zwischen WEA und Empfänger kennen. Die Eigenschaften des Waldes (Baumdichte, Höhe der Bäume usw.) sind für die Berechnung nicht relevant.

Die beiden Optionen sind:

• Kein Waldmodell. Wälder werden ignoriert.
• Verwendung des Verdrängungshöhen-Rechners, um die benötigten Waldinformationen für jede Beziehung WEA - Schall-Immmissionsort zu ermitteln.

Register Windscherung und Stabilität

Windscherung

Scherungsbedingungen werden auf dem Register Scherung und Stabilität festgelegt.

Die Windscherung hat zwei Funktionen. Sie wird zum einen verwendet, um die Windgeschwindigkeiten zu transformieren, mit der die Schallleistungspegel der WEA ermittelt werden, und sie wird zum anderen vom Ausbreitungsmodell verwendet, um das Windprofil zu beschreiben, durch das der Schall sich ausbreitet. windPRO unterscheidet bei der Windscherung streng zwischen diesen beiden Funktionen.

Um die Windgeschwindigkeit von einer Höhe über Grund in eine andere zu übersetzen, verwendet windPRO standardmäßig die IEC-Profilscherung (IEC 61400-11:2012, Rauhigkeitslänge 0,05m). Wenn z.B. die Berechnung auf eine Windgeschwindigkeitsangabe in einer Höhe von 10 m über Grund eingestellt ist, verwendet NORD2000 automatisch die IEC-Scherung, um diese in die Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe umzurechnen und damit dann den Schallleistungspegel der WEA zu ermitteln.

Für andere Transformationen der Windgeschwindigkeit im Windpark verwenden Sie bitte die Funktion Windgeschwindigkeiten in der Windfarm.

In Versionen vor WindPRO 4.0 gab es hier mehr Optionen. Diese wurden nun entfernt. Eine Neuberechnung einer früheren Berechnung verwendet die IEC-Scherung.

Wenn keine Auswahl bezüglich Ausbreitungsmodell Scherung getroffen wird, wird ein Windscherungs-Koeffizient von 0,15 in der NORD2000-Berechnung verwendet. Dieser Wert war in Versionen vor 4.0 die Grundeinstellung.

Wird das Häkchen bei Ausbreitungsmodell Scherung gesetzt, stehen die folgenden Optionen zur Verfügung:

Geländebasierte Rauheit, gewählte Windgeschwindigkeit und Stabilitätskorrektur: Das Gelände bis 10 km Entfernung ab der WEA in Gegenwindrichtung wird aus der Rauhigkeitsbeschreibung gelesen, die auf dem Register Gelände hinterlegt wurde. Die Windgeschwindigkeit wird aus der Windgeschwindigkeitsauswahl übernommen, einschließlich ggf. der WiW-Auswahl ("Windgeschwindigkeit in der Windfarm"). Die Stabilität wird aus der Stabilitätsauswahl (s.u.) übernommen. Diese werden zu einem logarithmischen Windprofil mit Stabilitätskorrektur kombiniert. Der Scherungskoeffizient wird anhand der Windgeschwindigkeit 20 m unterhalb und 20 m oberhalb der Nabenhöhe der WEA ermittelt. Der Scherkoeffizient wird über die gesamte Strecke von der Windenergieanlage zum Rezeptor als einheitlich betrachtet, unabhängig von der Wake.

Aus WAsP abgeleitete Scherung und Stabilitätskorrektur: Dies ähnelt der obigen Auswahl, mit dem Unterschied, dass die Interpretation des Geländes von WASP vorgenommen wird. Es verwendet eine neutrale WAsP-Stabilitätseinstellung, um ein Windprofil an der WEA in der Windrichtung der Berechnung zu erstellen. Das Windprofil wird wie oben Stabilitätskorrigiert und der Scherkoeffizient wird anhand der Windgeschwindigkeit 20 m unterhalb und 20 m oberhalb der Nabenhöhe der WEA ermittelt. WAsP liest das Gelände aus einem Terraindatenobjekt, das ausgewählt werden muss. Diese Option erfordert eine Lizenz für WAsP.

Scherungsbereich: Die Berechnungen werden für eine Reihe von Scherungswerten durchgeführt, die jeweils zu einem Ergebnis für die Lärmbelastung im Bericht führen. Nur das Ergebnis mit der höchsten Auswirkung wird im Hauptergebnis des Berichts angegeben. Die Werte für Start, Schritt und Anzahl müssen eingegeben werden. Diese Auswahl setzt jede Stabilitätskorrektur außer Kraft, so dass die NORD2000-Berechnung mit diesen spezifischen Scherkoeffizientenwerten durchgeführt wird.

Feste Windscherung: Es wird ein spezifischer Scherkoeffizient eingegeben und für die Berechnung verwendet. Der Standardwert ist 0,15, der alte Wert von NORD2000 vor windPRO 4.0.

Stabilität

Die Parameter der Stabilitätseinstellung werden direkt an NORD2000 gesendet, können aber auch zur Anpassung des an NORD2000 gesendeten Scherungskoeffizienten verwendet werden.

Die detaillierten Stabilitätsparameter sind nicht trivial. Es wurden daher vier Standardsituationen (Tag oder Nacht sowie jeweils klar oder bedeckt) definiert. Wenn eine der vier Einstellungsmöglichkeiten gewählt wird, werden den eigentlichen Stabilitätsparametern repräsentative Werte zugewiesen. Die wichtigsten der Parameter sind die Monin-Obukhov-Länge und das Temperaturgefälle T*. Alle Parameter werden sichtbar, wenn Sie die Option Erweitert aktivieren; wird zusätzlich das Häkchen Manuell eingeben gesetzt, können sie frei bestimmt werden:

Turbulenzstärke (Wind) ist die Standardabweichung der Windgeschwindigkeit geteilt durch die mittlere Windgeschwindigkeit in einem 10 Minuten Intervall. Die Angabe erfolgt in Prozent.

Turbulenzstärke (Temperatur) analog zur oberen Erklärung, in Bezug auf Temperatur.

StdAbw Windfluktuationen ist die Standardabweichung der Windgeschwindigkeit, gleichermaßen beschrieben in Kapital 3 unter Messmast.

Inverse Monin-Obukhov-Länge ist eine Stabilitätslängenskala (1/m). Ein negativer Wert bedeutet eine instabile Schichtung mit großem Potential der Vermischung der Luftschichten und einer niedrigen Scherung. Ein positiver Wert bedeutet eine stabile Schichtung mit geringer Affinität zur Durchmischung der Luft und großer Scherung.

Temperaturgefälle T* ist das Gefälle des Temperaturprofils.

All diese Parameter beeinflussen die Schallausbreitung von der Windenergieanlage zum Rezeptor. Sie unterliegen Schwankungen, deshalb haben mit spezifischen Parametern durchgeführte Berechnungen nur eine kurze Gültigkeitsdauer. Es kannn daher nützlich sein, mit der Option Stabilitätsbereich einen Bereich von Stabilitätssituationen zu berechnen:

Es können drei Stabiltätsklassen berechnet werden (Stabil, Neutral, Instabil). Die Definition folgt der windPRO-Standarddefinition, die mit Bearbeiten eingesehen und geändert werden kann. Beachten Sie, dass nur Stablitätsdefinitionen mit drei Klassen verwendet werden können. Die Stabilitätsklassen ersetzen die Inverse Monin-Obukhov-Länge und das Temperaturgefälle T*. Die anderen Parameter können weiterhin manuell bearbeitet werden.

Ab hier: Dokumentation in Arbeit. Bitte greifen Sie bis auf weiteres auf die Englische Dokumentation zurück

Standard-Berechnung: Die gängigsten Berechnungsoptionen stehen zur Verfügung.

Mittlere Immission / Überschreitungswahrscheinlichkeit: Ermittelt für die angegebenen meteorologischen Bedingungen die mittlere Immission an Rezeptoren.

Schwedische Vorschrift: Verwendet die Parametereinstellungen der Vorschrift “Ljud Från Vindkraftverk” (Lärm von Windenergieanlagen), Naturvårdsverket, April 2010.

Schwedische Vorschrift, Tieffrequent: Ermittelt die tieffrequenten Geräusche an Immissionsorten gemäß der Richtlinien der Schwidischen EPA (Naturvårdsverket).

Schall Norwegen, worst case: Verwendet die Parametereinstellungen für die worst-case-Situation, die in der Norwegischen Vorschrift 2017/18 beschrieben wird.

Schall Norwegen, real case: Verwendet die Parametereinstellungen für die realistische Situation, die in der Norwegischen Vorschrift 2017/18 beschrieben wird.

Tieffrequenz-Berechnung: Die verschiedenen Berechnungstypen können auch für tieffrequenten Schall durchgeführt werden.

Inkl. A-C Beurteilung: Ist standardmäßig bei Schwedisch tieffrequent aktiviert, die Anforderung kann angepasst werden.

L_den-Berechnung (day-evening-night, Tag-Abend-Nacht): Hierbei werden für jede der Tageszeiten eigene Berechnungen unter Verwendung der in den WEA-Objekten angegebenen tageszeitspezifischen Schalldaten durchgeführt. Die drei Einzelberechnungen weden dann in einem einzigen L_den-Wert zusammengeführt.

Weiterhin können die Ergebnisse der meisten Berechnungstypen als Isophonenkarten ausgegeben werden.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Standard-Berechnung. Die anderen Berechnungsoptionen werden im Anschluss erläutert.

Mittlere Immission / Überschreitungswahrscheinlichkeit

Die Berechnung der mittleren Immission führt Berechnungen für alle ganzzahligen Windgeschwindigkeiten in 12 Richtungssektoren durch und verwendet dann die sektoriellen Weibullverteilungen des Standorts, um die Gewichtungen zu ermitteln. Das Ergebnis kann als Mittelwert oder als Überschreitungswahrscheinlichkeit angegeben werden (z.B. L₁₀ oder L₉₀, wobei letzteres hier bedeuten würde, dass der Beurteilungspegel 90% der Zeit darunter liegt).

Dieser Berechnungstyp kann auch mit einer L_den-Berechnuhng kombiniert werden, wobei kein Immissionsrichtwert verwendet wird. Diese Kombination ist konform mit der WHO-Richtlinie zu L_den-Berechnuhngen.

Der Berechnungstyp Analyse nach Windrichtung/-geschwindigkeit ermöglicht die kombinierte Betrachtung für Windrichtungssektoren und Windgeschwindigkeitsbereiche in einer Berechnung.

Register Wind (Mittlere Immission)

Auf dem Register Wind wird die Zeitreihe ausgewählt, anhand derer die Gewichtung der Windgeschwindigkeiten / -richtungen ermittelt wird:

Im Beispiel oben ist dies eine ERA5-Zeitreihe für 100m Höhe. Diese wird anhand der Eingaben auf dem Register Windscherung auf die Berechnungshöhe extrapoliert. Für das Endergebnis ist die Höhe tatsächlich weniger wichtig, da wir keine konkrete Windgeschwindigkeit betrachten, es ist also vernünftig, eine Höhe in der Nähe der Messhöhe zu wählen, um den Einfluss der Extrapolation zu reduzieren.

Wenn die Unterschiede der Windgeschwindigkeiten innerhalb der Windfarm mit WAsP modelliert werden, so wird dieser relative Unterschied auf die Windverteilung an jedem Berechnungspunkt angewandt.

Bitte beachten Sie, dass dieses Modell die Variationen der Stabilität im Tages- und Jahresverlauf nicht berücksichtigt, diese sollten also bereits in der Windgeschwindigkeitsvertielung erfasst sein. Eine Windverteilung aus einer niedrigen Messhöhe kann dieser Anforderung in der Regel nicht gerecht werden, achten Sie daher auf eine Messhöhe in der Nähe der Nabenhöhe.

Ebenfalls werden keine saisonalen Effekte auf die Geländeeigenschaften berücksichtigt.

Als Emissionen der WEA werden mittlere Schallleistungspegel (L_WA) verwendet. Es sollten keine L₉₀-Emissionsdaten verwendet werden, um ein L₉₀-Ergebnis zu erhalten!

Schwedische Vorschrift

Die schwedischen Schallrichtlinien sind in der Schrift "Ljud från vindkraftverk" von Naturvärdsverket veröffentlicht. In der Ausgabe vom 20. April 2010 ist die Möglichkeit beschrieben, den durch Windenergieanlagen verursachten Lärm mit Hilfe von NORD200 zu berechnen.

Die Option Schwedische Vorschrift versieht die Einstellungen der NORD2000 Berechnung in WindPRO mit den Werten und Konfigurationen die in “Ljud från vindkraftverk” aufgeführt sind und belässt die Optionen, die nicht in den Vorschriften festgelegt sind, frei wählbar.

Register Wind (Schwedische Vorschrift)

Die schwedische Vorschrift sieht eine Mitwindkonstellation vor. Die Berechnung nach schwedischen Vorschriften führt eine Richtung/-geschwindigkeits-Analyse für jeden Sektor durch und wählt das lauteste Ergebnis für jeden Rezeptor aus.

Der Schallleistungspegel basiert auf der Windgeschwindigkeit 8 m/s in 10 m Höhe über Grund und wird auf Nabenhöhe skaliert unter Verwendung des IEC-Profils (Rauigkeitslänge = 0,05 m). “Ljud från vindkraftverk” lässt nicht zu, dass die Schallleistungspegel individuell für jede Anlage ermittelt werden.

Auf dem Register Wind ist lediglich die Höhe der Immissionsorte editierbar (Standardwert 1,5 m).

Register Wetter/Stabilität (Schwedische Vorschrift)

Die meteorologischen Konstellationen sind nicht in "Ljud från vindkraftverk" spezifiziert. Die Optionen sind daher belassen wie hier beschrieben

Schwedische Vorschrift, tieffrequent

Eine weitere Berechnungsmöglichkeit wurde in Schweden speziell für tieffrequente Geräusche eingeführt. Die Methodik dazu wird hier von der schwedischen EPA (Naturvårdsverket) beschrieben.

Danach wird empfohlen, eine Schallberechnung für Innenräume mit NORD2000 (oder ähnlich) im Frequenzbereich von 31,5 Hz bis 200 Hz durchzuführen, wenn die Differenz zwischen einer A-bewerteten und einer C-bewerteten Berechnung größer als 20 dB ist. Der Grenzwert ist ein von Folkhälsmyndigheten (SOSFS, 2005: 6) veröffentlichtes Referenzspektrum, das in keiner Frequenz überschritten werden darf.

Immissionsorte (Schweden tieffrequent)

In den Immissionsorten muss die länderspezifische Vorgabe für Schweden und Schwedisch Tieffrequent eingestellt sein. Die Standardeinstellung ist die Verwendung des Schwellenwertspektrums von Folkhälsmyndigheten:

Die Werte sind nicht A-bewertet.

Inkl. A-C Beurteilung

Die A-C Beurteilung wird automatisch ausgewählt. Im Frequenzbereich von 31,5 Hz bis 200 Hz wird ein Vergleich zwischen A-bewerteter Summe und C-bewerteter Summe unter Verwendung der gleichen Berechnungseinstellungen wie bei der eigentlichen Tieffrequenzberechnung durchgeführt. Das Ergebnis der A-C Beurteilung wird im windPRO-Hauptergebnis und im detaillierten Ergebnis dargestellt, die kritischste Frequenz wird hervorgehoben.

Nach der schwedischen Richtlinie bedeutet eine Differenz von mehr als 20 dB, dass für Innenräume eine detaillierte Tieffrequenzanalyse durchgeführt werden muss, in der die berechneten Immissionen mit dem zulässigen Richtwert verglichen werden müssen.

Register Tieffrequent (Schweden tieffrequent)

Hier ist automatisch des Frequenzintervall von 31,5 Hz bis 200 Hz ausgewählt. Nach Naturvårdsverket liegt die Beurteilung der Schalldämmung der Wohnung im Ermessen der begutachtenden Person. Dafür können hier benutzerdefinierte Werte eingefügt werden. Üblicherweise werden in Schweden die Werte gemäß dänischem 90% Fraktil genutzt, die eher als konservativ für Schweden gelten.

Register Wind (Schweden tieffrequent)

Die Einstellungen sind alle editierbar, als Standardeinstellungen gilt 8 m/s Windgeschwindigkeit bei 10 m Höhe, aber die Windrichtung kann sowohl als Bereich als auch als Immer im Lee gewählt werden.

Norwegische Vorschrift, worst case

Dies ist eine Implementierung der worst-case-Bedingungen wie beschrieben in der Norwegischen Richtlinie von NVE 2017-18.

Die L_den-Option wird automatisch angewählt mit der norwegischen Definition der L_den-Parameter:

Register Wind (Norwegen, worst case)

Hier findet sich der wichtigste Unterschied zur Standard-Berechnung:

• Für max. Geräusch ist automatisch ausgewählt
• Immer im Lee ist automatisch ausgewählt

Die Berechnung ist somit unabhängig von Windgeschwindigkeit und Windrichtung. Die Rezeptorhöhe ist auf 4m festgelegt, kann jedoch angepasst werden.

Die Richtlinie spezifiziert nicht, ob eine einheitliche oder Standortabhängige Windgeschwindigkeit verwendet werden soll.

Register Wetter/Stabilität (Norwegen, worst case)

• Die Stabilitätsparameter sind festgelegt auf Nacht / Klar
• Temperatur und Luftfeuchtigkeit können der Situation angepasst werden

Norwegische Vorschrift, realitätsnah

Dies ist eine Implementierung der real-case-Bedingungen wie beschrieben in der Norwegischen Richtlinie von NVE 2017-18. Effektiv ist dies eine Kombination des Norwegischen worst-case-Modells und der statistischen Methode Mittlere Immission / Überschreitungswahrscheinlichkeit.

L_den wird wie in der Norwegischen worst-case-Vorschrift gesetzt.

Es wird die mittlere Immission ermittelt, also der L₅₀.

Register Wind (Norwegen, realitätsnah)

• Alle ganzzahligen Windgeschwindigkeiten von 1 bis 25 m/s werden berechnet
• 12 x 30°-Sektoren (0° bis 330° Sektormitte) werden berechnet
• ein Winddatenquelle entsprechend den Angaben unter Mittlere Immission / Überschreitungswahrscheinlichkeit muss angegeben werden.

Register Wetter/Stabilität (Norwegen, realitätsnah)

Diese Einstellungen können frei gewählt werden.

Verwendung einer WiW-Datei (bis windPRO 3.3)

(Hier klicken für Versionen vor windPRO 3.4)

PreVer34:

Die Anwendung des Berechnungstyps Mit WiW-Datei bietet eine experimentelle Option, die es ermöglicht die Windgeschwindigkeit respektive den Schallleistungspegel bei entsprechenden Wake-Konstellationen (Nachlaufströmung) zu berücksichtigen.

Für diese Berechnung wird als Eingangsdatum eine Windgeschwindigkeit in Windfarm-Datei benötigt. Diese wird innerhalb einer PARK-Berechnung erzeugt (Kapitel 3.4.1.4). Setzen Sie einen Haken bei Erweiterte Optionen zeigen und wählen Sie ein von N.O.Jensen (RISØ/EMD) abweichendes Wake-Modell aus, danach aktivieren Sie die Box Reduzierte Windgeschw. in Windfarm.

Nachdem die Berechnung abgeschlossen ist, rechtsklicken Sie auf die Kopfzeile der Berechnung und wählen Sie Ergebnis in Datei. In der Liste erscheint die Auswahl Windgeschwindigkeit in Windpark.

Klicken Sie auf Speichern als und geben Sie einen Dateinamen an, dann legen Sie die Windgeschwindigkeiten und Windrichtungen für die spätere Analyse in NORD2000 fest:

Die angegebenen Windgeschwindigkeiten sind freie Windgeschwindigkeiten in Nabenhöhe. In der Ergebnisdatei wird für jede gewählte Kombination von freier Windgeschwindigkeit und Richtung angegeben, welche nicht-freie (wake-beeinflusste) Windgeschwindigkeit an den einzelnen WEA des Parks herrscht. Diese werden verwendet, um den Schallleistungspegel der WEA zu bestimmen. In der NORD2000-Berechnung werden alle Windgeschwindigkeiten und –richtungen, die in der WiW-Datei enthalten sind, durchgerechnet. Beachten Sie, dass in der NORD2000-Berechnung keine WAsP-Modellierung stattfindet und die angenommene freie Windgeschwindigkeit an allen WEA-Positionen identisch ist.

Der Berechnungstyp Mit WiW-Datei wird über das Register Hauptteil gestartet.

Das Wind-Register ist obsolet, da alle Windgeschwindigkeiten und Windrichtungen von der WiW-Datei vorgegeben werden.

Tieffrequente Geräusche

Wenn auf dem ersten Register die Option Tieffrequente Geräusche ausgewählt ist, wird die Modellierung nur für einen eingeschränkten Frequenzbereich durchgeführt. Dieser wird auf dem Register Tieffrequent konfiguriert:

Der verfügbare Bereich geht von 10Hz bis 250Hz – unterschiedliche Richtlinien verwenden unterschiedliche Bereiche. Weiterhin kann der Typ der Schalldämmung ausgwählt werden. Wenn der Lärm für Außenbereiche (im Gegensatz zu Innenräumen) berechnet werden soll, sollte Keine Dämpfung (Außengeräusch) gewählt werden.

Es sind drei Standards für Schalldämmung hinterlegt:

• 60% und 90%-Quantil entsprechend der "Danish EPA"-Richtlinie. Die Prozentzahlen geben den Anteil an dänischen Gebäuden an, die besser isoliert sind als der angegebene Standard.
• Sommerhäuser (Danish EPA): Leichtbaugebäude

Knopf Ansicht/Bearb.:

Es können eigene Werte angegeben werden, um lokalen Richtlinien Rechnung zu tragen.

Die Ergebnisse der Tieffrequenz-Einstellung werden nur für den ausgewählten Frequenzbereich angegeben.

Grenzwert ist der aggregierte Summenpegel in dB(A) über den gewählten Frequenzbereich, nicht wie im Schwedischen Tiefrequenzmodell ein Frequenzband.

L_den-Berechnung

Bei einer L_den-Berechnung werden üblicherweise drei separate Berechnungen für unterschiedliche Tageszeiten (wahlweise mit unterschiedlichen Schallleistungspegeln) durchgeführt und zu einem Wert kombiniert. Dabei wird jeder Einzelwert nach dem zeitlichen Anteil gewichtet und es können für die Tageszeiten unterschiedliche Zuschläge zum tragen kommen.

Beachten Sie, dass bei einer Kombination mit einer statistischen Berechnungen nach der Mittlere-Immission-Methode dieselbe Windverteilung für alle Perioden angenommen wird.

Isophonenkarte (Schallkarte)

Für Punkt-Berechnungen, Analysen nach Windgeschwindigkeit/-richtung sowie für Berechnungen nach Schwedischer Vorschrift können zusätzlich zu den Ergebnissen für Immissionsorte auch Isophonenkarten ausgegeben werden. Dies muss auf dem Register Hauptteil explizit angewählt werden; dann erscheint ein zusätzliches Register Isophonenkarte

Die Berechnungseinstellungen auf dem Register Isophonenkarte entsprechen weitestgehend denen der DECIBEL-Berechnung

Beachten Sie, dass die Isophonenkarten-Berechnung lange dauern kann, insbesondere wenn sehr detaillierte Bodenhärte-Karten verwendet werden oder wenn für mehrere Windgeschwindigkeiten und/oder -richtungen berechnet wird. Wenn Sie sehr große Windparks berechnet möchten, kann es sinnvoll sein, testweise zunächst nur mit einigen WEA zu arbeiten, um die Gesamtberechnungszeit besser einschätzen zu können.

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