Geplante Windparks sicht- und hörbar machen Mobiler Windpark-Simulator

Simulierter Windpark im Hügelgebiet
Simulierter Windpark im Hügelgebiet

Wie wird ein geplanter Windpark das Landschaftsbild verändern? Welche Geräuschbelästigung ist von den Windturbinen zu erwarten? Diese und viele weitere Aspekte werden mit Hilfe von VisAsim, einem an der ETH Zürich entwickelten visuell-akustischen Simulationssystem, erlebbar.

Die Bevölkerung steht geplanten Windkraftanlagen häufig skeptisch gegenüber. Um die zu erwartenden Auswirkungen der Windparks auf die Landschaft anschaulicher zu machen, haben die Wissenschaftler eine Möglichkeit entwickelt, um Windenergielandschaften visuell erlebbar und Geräuschimmissionen von Windenergieanlagen hörbar zu machen.

 

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VisAsim, eine visuell-akustische Windpark-Simulation

VisAsim, eine visuell-akustische Windpark-Simulation

3D-Windenergielandschaften

Um ein Landschaftsbild angemessen wiederzugeben, braucht man realitätsnahe virtuelle 3D-Landschaften. Madeleine Manyoky hat in ihrer Dissertation an der ETH solche Landschaften mit dem Programm Crytek’s CryENGINE 3 erstellt – ein Tool, das eigentlich dazu dient, Computerspiele mit realistisch wirkenden Landschaften zu entwerfen. Monyokys Ansatz verwendet die digitalen raumbezogenen Daten des Bundesamts für Landestopografie swisstopo als Grundlage für die Landschaftsvisualisierung. Die Landschaftsmodelle simulieren auch den Einfluss des Windes. Das heißt, 3D-Objekte wie die Rotoren der Windturbinen und die Vegetation bewegen sich entsprechend der eingestellten Windgeschwindigkeit und -richtung.

Berechnete Geräusche

An der Empa, der Abteilung für Akustik und Lärmminderung an der ETH, erforschen Reto Pieren und Kurt Heutschi, wie die entsprechenden Geräusche der Windturbinen in den virtuellen Landschaften korrekt berechnet und wiedergegeben werden können. Anhand von Tonaufnahmen der Windturbinen am Mont Crosin (BE) programmierten sie Synthesizer und Schallausbreitungsfilter. Diese erzeugen die hörbaren Windturbinengeräusche in Abhängigkeit vom Windturbinentyp, der Windgeschwindigkeit und der räumlichen Gegebenheiten in den virtuellen Landschaften.

Windturbinengeräusche mit 3D‐Landschaften verknüpfen

Schließlich gilt es, die beiden Simulationen in einem Instrument zusammenzuführen und aufeinander abzustimmen. Dabei werden aus dem virtuellen Landschaftsmodell die Parameter Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Windturbinenpositionen, Anzahl Umdrehungen und die Startphase der Rotoren sowie Position und Blickrichtung des Betrachters exportiert und als Steuerungssignale für den Geräuschsynthesizer verwendet. Diese kombinierte Simulation wurde auf den Namen »VisAsim« getauft.

Mit Simulationen die Landschaftsqualität beurteilen

In einer Studie wurde untersucht, ob Personen auf die simulierten Windparks gleich reagieren wie auf Bild- und Tonaufnahmen des echten Windparks am Mont Crosin (BE). Die Teilnehmerinnen bewerteten hierzu, wie gut ihnen die präsentierte Windenergielandschaft gefiel und wie störend sie die Geräusche empfanden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Teilnehmer das Landschaftsbild und den Lärm der Windturbinen bei den VisAsim-Simulationen ähnlich bewerten wie bei den Aufnahmen der echten Landschaft.

Mobiler Windpark-Simulator

Damit möglichst viele Interessierte die simulierten Windparks erleben können, haben die Wissenschaftler das mobile visuell-akustische Labor »MVAL« entwickelt. Aufgebaut bietet es einen Raum von 5 x 5 m Grundfläche und 2,5 m Höhe. Die mobile Einrichtung lässt sich leicht in Einzelteile zerlegen und transportieren. So lassen sich die VisAsim-Simulationen einem breiten Publikum an beliebigen (einigermaßen ruhigen) Orten näher bringen.

Fazit

VisAsim vermittelt einen guten Eindruck, wie ein Windpark grundsätzlich aussieht und wie er tönt. Damit lassen sich mögliche Auswirkungen auf die Landschaftsqualität veranschaulichen und bewerten. Die Wissenschaftler der ETH Zürich sind überzeugt, dass dies helfen kann, Vorurteile abzubauen. Zudem ermöglichen die persönlichen Eindrücke von Anlagen und Ambiente in den virtuellen Windenergielandschaften, sich am Dialog über Windenergie aktiv zu beteiligen. VisAsim hat deshalb großes Potenzial, Planungsprozesse von Windenergieanlagen zu unterstützen.

Original: Dr. Ulrike Wissen Hayek, ETH Zürich

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