Ein Simulator macht zukünftige Windparks erlebbar

In der Schweiz stiessen geplante Windenergieanlagen häufig auf Widerstand, schreibt die ETH-Forscherin Ulrike Wissen Hayek auf dem Zukunftsblog der ETH Zürich. Betroffene möchten erfahren, was die Projekte für die Umgebung bedeuten, wie laut die Rotoren rauschen werden und wie sich die Anlage in der Landschaft ausmacht.

Im Auftrag von Windenergiefirmen hat das Team vom Lehrstuhl Planung von Landschaft und Urbanen Systemen nun einen Simulator entwickelt, der genau dies ermöglicht. Die Doktorandin Madeleine Manyoky hat anhand von Daten des Bundesamts für Landestopografie swisstopo eine dreidimensionale Landschaftsvisualisierung programmiert.

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.

Geräusche vom Mont Crosin

Reto Pieren und Kurt Heutschi von der Materialforschungsanstalt Empa arbeiten daran, die Geräusche der Windturbinen in den virtuellen Landschaften korrekt zu berechnen und wiederzugeben. 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.

Schliesslich wurden die beiden Simulationen in einem Instrument zusammengeführt und aufeinander abgestimmt.




Dazu werden aus dem virtuellen Landschaftsmodell Parameter wie Windgeschwindigkeit und -richtung, Windturbinenpositionen und Anzahl Umdrehungen exportiert, ebenso die Position und Blickrichtung des Betrachters. Diese dienen als Steuerungssignale für den Geräuschsynthesizer.

Ähnlich wie echte Anlagen

Die Forscher testeten dann an Freiwilligen, ob sie gleich auf die simulierten Windparks reagieren wie auf Bild- und Tonaufnahmen des echten Windparks am Mont Crosin (BE). Die Testpersonen sollten hierzu das Landschaftsbild und den Lärm der Windturbinen bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Bewertung bei den Simulationen ähnlich ausfiel wie bei den Aufnahmen der echten Landschaft.

Damit möglichst viele Interessierte die simulierten Windparks erleben können, haben die Forscher ein mobiles visuell-akustisches Labor entwickelt, das sich in Einzelteile zerlegen und transportieren lässt. So könne ein breites Publikum an beliebigen - einigermassen ruhigen - Orten die Simulationen erleben, schreibt Ulrike Wissen Hayek.

Das mobile Labor wird erstmals vom 24. bis 28. September an der Thurgauer Herbstmesse in Weinfelden (TG) (WEGA 2015) präsentiert.