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R.Ice Risikoanalysen für Folgen der Eisbildung an Windkraftanlagen

Die Windkraftnutzung in Österreich ist aufgrund der klimatischen und geographischen Gegebenheiten mit den Herausforderungen von Eisbildung an Windkraftanlagen (WKA) konfrontiert. Da die vom Rotor herabfallenden oder weggeschleuderten Eisfragmente ein Sicherheitsrisiko für die Umgebung darstellen können, werden von den Behörden Maßnahmen gefordert, mit denen das Risiko durch Eisfall auf ein akzeptables Ausmaß reduziert wird. Aus diesem Grund müssen in Österreich WKA über die gesamte Andauer der Vereisung abgeschaltet werden. Jedoch stellen auch die beim Abtauen von der still stehenden Anlage herabfallenden Eisfragmente ein potentielles Sicherheitsrisiko dar. Für die Modellierung der resultierenden Gefährdungsbereiche sowie für die Abschätzung der Ertragsverluste durch Vereisung sind standortspezifische Informationen zur Anzahl und Intensität von lokalen Vereisungsereignisse erforderlich. Diese wurden bislang meist anhand vereinfachter Abschätzungen durchgeführt. Darüber hinaus liegen selbst im internationalen Kontext kaum Erfahrungen zur resultierenden Eisbildung an den Rotorblättern sowie zu Details der herabfallenden Eisstücke (wie deren Größenverteilung, mögliche Flugtrajektorien und resultierende Fallweiten) vor. Die mangelnden Kenntnisse führten in weiterer Folge zu wiederkehrenden Diskussionen über die Sinnhaftigkeit und Wirksamkeit von Maßnahmen und Richtlinien, die zur Reduktion des Risikos empfohlen bzw. vorgeschrieben wurden. Um den genannten Problemstellungen Rechnung zu tragen, wurden für den gegenständlichen Projektantrag folgende Zielsetzungen formuliert:

1. Modellierung und Bereitstellung einer Vereisungskarte in einer räumlichen Auflösung von 3x3km für Gesamtösterreich (in der Form der Eisanlagerung an einen 3cm Standardzylinder laut ISO 12494)

2. Evaluierung von (1.) anhand von langjährigen WKA-Betriebsdaten und Bereitstellung einer regionsweisen, direkt an den WKA resultierenden Vereisungsklimatologie in Form von durchschnittlicher Anzahl, Dauer und Intensität der Vereisungsevents

3. Beobachtung von Vereisungsereignissen an WKA mittels innovativer bildgebender Verfahren zur Generierung einer Datenbasis in Hinblick auf Anzahl, Größe, Distanz und Flugtrajektorien der herabfallenden Eisfragmente

4. Regionsweise Ausweisung der infolge Eisfall resultierenden Gefährdungsbereiche durch Modellierung der jeweiligen Auftreffwahrscheinlichkeiten im Umkreis der WKA

5. Erarbeitung von wissenschaftlich überprüften und gemeinsam mit Juristen und Sachverständigen festgelegten Maßnahmen und Richtlinien zur möglichen weiteren Reduktion des Eisfallrisikos

Weitere und aktuelle Infos können der Projekthomepage www.eisatlas.at entnommen werden.

Steckbrief

Projektnummer
853629
Koordinator
Energiewerkstatt
Projektleitung
Andreas Krenn, andreas.krenn@energiewerkstatt.org
Partner
Wien Energie GmbH
Austrian Institute of Technology (AIT)
Wegener Center für Klima und Globalen Wandel
IG Windkraft
TU Graz
Schlagwörter
Vereisung Windenergie Risikoanalyse
Förderprogramm
Energieforschung (e!MISSION)
Dauer
01.2016 - 07.2020
Budget
573.076 €