Windkraftanlagen bremsen auch für Vögel
Ein neues Hightech-System von Forschenden aus Norwegen verhindert Kollisionen durch eine aktive Drehzahlregelung.
Foto: panthermedia.net/Phovoi R.
Mit dem Konzept „Skarv“ wollen Experten des Forschungszentrums Sintef (Norwegen) den tausendfachen Tod von Vögeln durch Kollisionen mit Flügeln von Windenergieanlagen verhindern. Skarv ist die norwegische Übersetzung der Vogelart Kormoran und ein Akronym für „Slippe Fugle Kollisjoner med aktiv Regulering av Vindturbiner“ („Verhinderung von Kollisionen mit Vögeln durch aktive Steuerung von Windkraftanlagen“). Es handelt sich um ein Steuerungssystem, das beim Anflug von Vögeln die Drehzahl der Rotoren erhöht, reduziert oder sie sogar stoppt, sodass die Tiere gefahrlos passieren können.
Der Sensorik und Aktorik genügen 5 s Vorlaufzeit
Die Entwickler haben mithilfe von Computersimulationen überprüft, ob das Skarv-Konzept funktioniert. Ergebnis: Der Vogelflug muss in einem Bereich von 100 m bis 200 m von der Turbine entfernt erfasst werden, um die Stelle zu errechnen, an der das jeweilige Tier die Turbine voraussichtlich passiert. Skarv funktioniert, wenn sich die Flugbahn mindestens 5 s vor dem Eintreffen der Vögel berechnen lässt, um die Turbinendrehzahl zu verändern. Nähern sich ganze Vogelschwärme oder machen Tiere wilde Flugbewegungen, die nicht erfasst werden können, wie Fledermäuse es tun, legt Skarv die Mühlen still.
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Windkraftanlagen arbeiten in der Regel mit variablen und kontrollierbaren Drehzahlen, um die aus dem Wind gewonnene Leistung zu maximieren. Das Konzept von Skarv lässt sich auf neue und bestehende Windparks übertragen, sagen die Wissenschaftler. Dazu gehören ein Vogelverfolgungssystem und eine spezielle Software, die sowohl die Flugbahn des Vogels als auch die nötige Änderung der Rotordrehzahl abschätzt, um das Kollisionsrisiko zu minimieren. Die daraus resultierenden Drehzahlstörungen können in die Standard-Turbinensteuerung eingebracht werden.
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Warum kollidieren Vögel mit Rotorblättern?
Ein Vogel, der sich einer Windenergieanlage nähert, kann die sich schnell bewegenden Flügel kaum erkennen, ähnlich wie der schnelle Flügelschlag von Kolibris praktisch unsichtbar ist. Zudem neigen einige Vogelarten dazu, während des Fluges seitlich und nach unten zu schauen, um nach Nahrung oder Partnern zu suchen, was für sie wichtiger ist, als im vermeintlich offenen Luftraum nach vorne zu schauen. Dabei können sie keine Objekte sehen, die sich in ihrer Flugrichtung befinden, und werden anfälliger für Kollisionen.
