Einfluss von Windenergieanlagen auf Freileitungen
Die Abstände zwischen Windenergieanlagen (WEA) und Freileitungen schwinden. Entstehende Luftwirbel können Leiterseile schädigen. Unsere Simulationen sichern Ihre Projektplanung und vermeiden unnötige Kosten.
Hochspannung und Windkraft
Die Rotoren einer WEA erzeugen in ihrer Nachlaufströmung zusätzliche Luftwirbel bzw. Turbulenzen. Viele Freileitungen erreichen mittlerweile Höhen, in denen die Leitungsseile von diesen Nachlaufströmungen zum Schwingen gebracht werden können. Deshalb gilt zwischen der WEA-Turmachse und dem äußersten ruhenden Leitungsseil der Freileitung ein horizontaler Mindestabstand. Der inkludiert den Arbeitsraum einer WEA, in dem etwa Arbeitsräume für Kräne vorgesehen sind, und spezifische spannungsabhängige Mindestabstände der jeweiligen Freileitungen.
In einigen Fällen ist unsicher, ob die Leiterseile außerhalb der Nachlaufströmung der WEA liegen. Das erfordert ohne Nachweis bis zu einem Abstand von entsprechend drei Rotorendurchmessern an den Leiterseilen Maßnahmen zum Schwingungsschutz.
Nachweis
Windparkplaner und Betreiber von Freileitungen erhalten mit einem Nachweis eine erhöhte Planungssicherheit. Das kann unnötige Kosten für die Installation von Schwingungsdämpfern an Leitungsseilen vermeiden. Für den Nachweis reicht in vielen Fällen ein vereinfachtes geometrisches Verfahren. Bleibt eine positive Aussage aus, kann eine Simulation zu einem Nachweis führen.
Simulation
Wir können Nachlaufströmungen simulieren und den potenziell schädigenden Bereichen für Freileitungen eingrenzen. Mittels der dreidimensionalen Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulationen lassen sich Nachlaufströmungen standortspezifisch bestimmen.
Häufige Fragen
Welche Unterlagen benötige ich für ein Freileitungsgutachten?
Die notwendigen Unterlagen stellt der Auftraggeber schriftlich beziehungsweise elektronisch zur Verfügung. Notwendige Eingangsdaten sind
- konsistente Koordinaten (System UTM WGS84 oder ähnlich) aller zu berücksichtigenden, geplanten WEA
- der jeweilige WEA-Typ mit Nennleistung und Nabenhöhe
- konsistente Koordinaten (System UTM WGS84 oder ähnlich) aller zu berücksichtigenden Freileitungsmasten
- Angaben zur Spannungsebene der Freileitungsmasten und zur Breite des Schutzstreifens
- Angaben zur Mastgeometrie (möglichst Masthöhen, Traversenbreiten, Höhe des Erdseils)
- Angaben zum Arbeitsraum für Montagekrane der WEA.
Wie dicht kann ich mit meiner WEA an eine Freileitung heran?
Die vom Rotor überstrichene Fläche darf nicht in den Schutzbereich der Freileitung ragen. Der Schutzbereich wird individuell festgelegt. Für Freileitungen mit einer Leistung von mehr als 110kV ist in den meisten Fällen ein Mindestabstand von 30 Metern zum äußersten ruhenden Leiterseil ausreichend. Das setzt voraus, dass der Bereich zwischen WEA und Freileitung während der Montage nicht als Arbeitsbereich genutzt wird. Ansonsten ist der Abstand der WEA zur Freileitung zu vergrößern.
Wann benötige ich einen Nachweis zur Nachlaufströmung von WEA?
Der Nachweis wird benötigt, wenn der Abstand von der Turmachse der WEA zum nächstliegenden ruhenden Leiterseil weniger als drei Rotordurchmesser der WEA beträgt.
Was passiert, wenn meine WEA zu niedrig ist und die Freileitung innerhalb der Nachlaufströmung der WEA liegt?
Das Bewertungsverfahren der DIN-Norm ist sehr konservativ. Eine 3D-Strömungssimulation kann den potenziell schädigenden Bereich der Nachlaufströmung einer WEA verdeutlichen. Das zeigt häufig, dass die Freileitung außerhalb der Nachlaufströmung liegt. In Ausnahmefällen müssen an der Freileitung schwingungsdämpfende Maßnahmen vorgenommen werden. Der Bau der WEA ist also immer möglich, solange der horizontale Mindestabstand zur Freileitung eingehalten wird.
