Risikobewertung von Bauteilversagen
Windenergieanlagen (WEA) rücken dichter an Straßen und besiedelte Gebiete. Hier können herabfallende Teile schwere Schäden bei Personen und Sachgütern verursachen.
Maximale Schäden minimieren
Rotorblattbruch, Turmversagen, Verlust der Gondel, des Rotors oder anderer Kleinteile – statistisch gesehen treten diese Ereignisse etwa einmal in tausend Jahren auf. Sie verursachen allerdings schwerwiegende Schäden.
Das Risiko von Bauteilversagen sollte deshalb bei WEA-Standorten berücksichtigt werden, die dicht an stark befahrenen Straßen wie Bundesautobahnen oder Bundesstraßen sowie hoch frequentierten Arealen, etwa Gewerbegebieten liegen.
Bei der Berechnung modellieren wir unter anderem die exakte Flugbahn eines Rotorblattes oder eines größeren Bruchstücks. Diese sind von den aerodynamischen Eigenschaften des jeweiligen Blattprofils abhängig.
Grundlage
Deshalb richten wir uns nach der IEC TS 61400-31. Die Technical Specification (TS) stellt eine Vorstufe zur Norm dar und wird seit November 2023 angewandt. Sie besitzt bereits ausreichend Inhalt sowie Qualität und könnte 2026 zum internationalen Standard überführt werden.
Berechnung
Wir modellieren die Flugbahn des Blattbruchstücks. Dafür erfassen wir die aerodynamischen Beiwerte, die Geometrie und die Masse der Blattbruchstücke. Sie sind die Basis, auf der wir die Lage des Blattbruchstückes während der gesamten Bewegung berechnen und verfolgen. So zeichnen wir ein realistisches Bild der Flugweiten. Dabei erfassen wir auch Flugbahnen, bei denen das Blattbruchstück aufgrund von Auftriebskräften sehr hohe Flugweiten erreicht.
Verfahren
Wir berechnen mehrere hunderttausend Flugbahnen mit unterschiedlichen Randbedingungen. Daraus ergeben sich die zu erwartenden Trefferhäufigkeiten in der Umgebung des WEA-Standortes. Darauf aufbauend ermitteln wir individuell für jedes Projekt die Schadenshöhe. Im Zentrum der Betrachtung steht dabei die Gefährdung von Personen.
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Häufige Fragen
Wann sollte man das Risiko durch Bauteilversagen berücksichtigen?
Das Risiko durch Bauteilversagen sollte insbesondere bei stark befahrenen Straßen wie Bundesautobahnen und Bundesstraßen berücksichtigt werden, oder auch bei Gebieten mit längerem Aufenthalt vieler Personen, z.B. bei Gewerbegebieten. Für kleinere Straßen und Wege ist zumeist das Risiko durch Eisablösung maßgeblich. Dies liegt im Größenverhältnis der Risiken begründet. Eisfall/Eiswurf tritt beispielsweise in der Größenordnung von tausend Eisstücken pro Jahr auf – Bauteilversagen in der Größenordnung von einem Ereignis in tausend Jahren.
