Urbane Windenergie

Projektbeginn: 01. Oktober 2014

Ansprechperson: Markus Drapalik

Die steigende Urbanisierung der Weltbevölkerung und der damit verbundene steigende Energieverbrauch von Städten erfordert zur Erreichung der Klimaziele u.a. eine Umstellung der Energieversorgung von Städten auf erneuerbare Energieträger. Die Kleinwindkraft stellt neben der Photovoltaik in besiedelten Gebieten eine Möglichkeit dar, die Ziele der neuen EU Gebäuderichtlinie, mit der Forderung nach „nearly zero energy“ Gebäuden, zu erreichen. Es mangelt jedoch einerseits an innovativen Konzepten für Kleinwindkraftanlagen, andererseits gibt es bei der Standortevaluierung und dem Einsatz von Kleinwindkraftanlagen (KWKA) bei stark turbulenten Windverhältnissen, wie sie in urbanen Gebieten oftmals vorherrschen, noch viele planungs- und sicherheitstechnische Unsicherheiten. So ist die Wirkung turbulenter Strömungsbedingungen auf die Performance von Kleinwindkraftanlagen im Detail nicht bekannt. Außerdem liegen für den Einsatz von Kleinwindkraftanlagen im urbanen Gebiet bis dato keine umfassenden Wirkungs- und sicherheitstechnischen Analysen zur Beurteilung der Interaktion mit der Umgebung und des Gefährdungspotentials vor.

Die Untersuchungen werden an zwei repräsentativen Technologien, einer KWK-Anlage mit vertikalem und einem mit horizontalem Rotor, am gleichen urbanen Standort, der ENERGYbase in Wien – Floridsdorf, und am ländlichen Teststandort in Lichtenegg durchgeführt. Aufgrund der methodischen Vorgangsweise, stellen die Ergebnisse des vorliegenden Projektvorhabens eine wesentliche Grundlage für die technische Beurteilung des Einsatzes von KWKA im urbanen Raum im Allgemeinen dar.

Das ISR untersucht im Rahmen dieses Projektes die Gefährdung von Personen durch KWKA im urbanen Raum, insbesondere durch Vereisung und damit verbundenem Eiswurf. Hierzu werden Beobachtungen der Vereisung der Anlagen und dem resultierenden Eiswurf durchgeführt. Auf der Basis dieser Daten werden Probekörper geschaffen, die mit Hilfe einer dafür entwickelten Wurfvorrichtung gezielt unter Eiswurf-ähnlichen Bedingungen abgeworfen werden. Die resultierenden Weiten und Flugbahnen werden aufgenommen und mit Modellen verglichen.

Zusätzlich erfolgt eine Untersuchung eisabweisender Folien. Dazu werden verschiedene Folien auf einer Anlage angebracht und die Unterschiede in der Vereisung aufgenommen. Weiters werden Laboruntersuchungen zur Adhäsion des Eises an den Folien durchgeführt.

Weiters wird die Methode der Probabilistischen Sicherheitsanalyse für die Untersuchung von KWKA angepasst und damit ein Spektrum möglicher Gefährdungen untersucht.

 

Publikationen:

Drapalik, M: Risk of ice throw from SWT. presentation at the 3. Internationale Kleinwindkrafttagung 2017, Vienna

Zajicek, L; Drapalik, M: Risikoanalyse der Nutzung von Kleinwindkraftanlagen in urbanen Gebieten
In: Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe an der TU Wien (ESEA), IEWT 2017: Klimaziele 2050: Chancen für einen Paradigmenwechsel?

Zajicek, L : Probabilistic Safety Analysis for Small Wind Turbines. Masterarbeit – Institut für Sicherheits- und Risikowissenschaften, BOKU-Universität für Bodenkultur, https://zidapps.boku.ac.at/abstracts/download.php?dataset_id=16760&property_id=107

Partner:
AIT Austrian Institute of Technology GmbH

Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energieen
energiewerkstatt Technisches Büro und Verein für erneuerbare Energie
Solvento energy consulting GmbH
Technikum Wien GmbH – Institut für Erneuerbare Energie,
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik

 

Universität für Bodenkultur Wien