Eisabfall-Beobachtungen

Beobachtung von Eisabfall von Windkraftanlagen

März 2012 – März 2016

Kontakt: Markus Drapalik

Der unzureichende Kenntnisstand des tatsächlichen Risikos durch Eisabfall von Windenergieanlagen (WEA) führt zu unnötiger Verunsicherung sowohl bei Anwohnern als auch bei den zuständigen Behörden. Hierzu tragen wahrscheinlich die bestehenden Beobachtungskampagnen bei, die aufgrund der Betriebsbedingungen der Anlagen nicht zwischen Fallweiten von Eisstücken durch Eiswurf und Eisfall unterscheiden. In den meisten europäischen Ländern besteht kein Zwang zur Abschaltung der Anlagen bei Vereisung, was bedeutet, dass Eisstücke nicht nur beim Abtauen von den stillstehenden Rotoren abfallen, sondern dass sie auch wegen der beachtlichen Fliehkraft über beträchtliche Distanzen geschleudert werden können.

Die auf dieser unzureichender Beobachtungsdatenbasis entwickelten und von einigen Begutachtungsinstitutionen verwendeten Berechnungsmodelle liefern zwar Fallweiten, jedoch nach Art von „Black Boxes“ auf für Außenstehende kaum nachvollziehbare Weise, oder unter Verwendung sehr starker Verallgemeinerungen. Das ISR hat deshalb auf der Basis erster Versuche, bei denen Probekörper von realistischen Höhen abgeworfen wurden, eine für das Flachland im Osten Österreichs gültige, provisorische Risikoabschätzungsmethode entwickelt, die bereits eine gewisse Entspannung der Situation in den Genehmigungsverfahren für diese Gebiete ermöglichte. Die Methode deckt jedoch noch nicht alle Problembereiche ab und ist jedenfalls nicht auf ganz Österreich verallgemeinerbar, da die meteorologischen Verhältnisse sich in anderen Teilen Österreichs beträchtlich von denen des oben genannten Flachlandes und den bei den Abwurfexperimenten aufgetretenen unterscheiden können.

Für die Bewertung des Risikos durch Eisabfall von Windkraftanlagen ist eine ausreichende Datenbasis hinsichtlich Verfrachtungsweite, Form, Gewicht und Dichte der Eisstücke bei gegebener Anlagengröße und bekannten meteorologischen Parametern notwendig.

Zur Generierung einer repräsentativen Statistik wurden und werden weiterhin reale Eisabfallereignisse beobachtet und dokumentiert. Dies geschieht einerseits in Form systematischer Erhebungen, mit dem Ziel einer hohen Datengenauigkeit an definierten Windkraftanlagenstandorten im Burgenland, im Alpenvorland und in den Alpen. Andererseits protokollierten Betreuer österreichischer Windparks anhand vorgefertigter Formblätter eine möglichst hohe Anzahl von Eisabfallereignissen. Weiters wurde das bestehende meteorologische Modell zur Abschätzung der Vereisungshäufigkeit verbessert.

Während der Laufzeit dieses Projektes wurden vier Ereignisse mit risikorelevanter Vereisung beobachtet. Dabei wurden neben dem Grad der Vereisung der Rotorblätter vor allem Fallweiten und Geometrien der Eisfragmente ermittelt. Dau wurden insgesamt 384 Fragmente hinsichtlich ihrer Fundposition relativ zum WEA-Turm und ihrer Abmessungen dokumentiert. Weiters wurde exemplarisch das Gewicht und die Dichte der Fragmente untersucht. Durch Verwendung stereofotogrammetrischer Methoden wurden in einigen Fällen die Trajektorien der abgefallenen Fragmente dreidimensional nachvollzogen.

Die Ergebnisse dieses, mit großer Unterstützung der windenergie burgenland durchgeführten, Projektes finden sich unter anderem in folgenden Publikationen:

Drapalik, Markus: Risiken der Vereisungproblematik bei Windenergieanlagen unter besonderer Berücksichtigung der Situation in Österreich. PhD Thesis, Universität für Bodenkultur Wien, 2017.

Bredesen, R. E.; Drapalik, M. & Butt, B.: Understanding and acknowledging the ice throw hazard – consequences for regulatory frameworks, risk perception and risk communication. Journal of Physics: Conference Series, 2017, 926, 012001

Weiters bildet dieses Projekt die Basis für die weitere experimentelle Untersuchung von Eisfall von WEA im Projekt Experimentelle Untersuchung von Eisfall von WEA.

Universität für Bodenkultur Wien