Erweiterte Analysemethoden zur Unterscheidung der Prüflingsemissionen von überlagerten Umgebungsstörungen bei in-situ Messungen

Abstract

In Deutschland sind gegenwärtig knapp 30.000 Windkraftanlagen in Betrieb mit einem jährlichen Zuwachs von 743 Anlagen im Jahr 2018 [1]. Nicht zuletzt durch die steigende Bedeutung der Windenergie in der Stromerzeugung wachsen die Sorgen um den Einfluss der Anlagen auf die Umwelt. Ein entscheidender Teil dessen ist die elektromagnetische Verträglichkeit. Die Leistungselektronik für z.B. die Frequenzumsetzer in der Gondel oder in einem Gerätehaus am Boden sorgen für Störaussendungen bis in den hohen Megaherzbereich. Durch lange Kabel innerhalb des Turms, der Rotorblätter oder auch durch die Metallstruktur des Turms selbst werden diese intensiv abgestrahlt. Auf Grund der großen Dimensionen einer Windkraftanlage kann diese nicht in einer Absorberhalle vermessen werden. Es wird in-situ, also am Aufstellort des Windrades gemessen. Neben den Umweltbedingungen wie dem Wetter oder geografischen Gegebenheiten erschwert vor allem der Einfluss von elektromagnetischen Störungen aus der Umgebung die Messung. Im für die Messung von Windkraftanlagen zu berücksichtigenden Frequenzbereich von 150 kHz bis 1 GHz sind vielfältige Umweltstörer zu finden. Neben dem Mobilfunk wie GSM oder LTE im Bereich oberhalb von 700 MHz ist der analoge Rundfunk um 100 MHz, sowie der digitale Rundfunk um 200 MHz nahezu omnipräsent. Besonders der Rundfunk ist gefährdet durch Störemissionen verursacht durch die Windkraftanlage. Teilweise überschreiten die Umgebungsstörungen bereits den maximal durch den Standard erlaubten Pegel. Um eine Reproduzierbarkeit für eine verlässliche Messung zu erzielen, müssen diese Umweltstörungen bewertet werden können. Dieser Beitrag befasst sich mit Methoden, um genau diese Klassifikation durchzuführen.