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Vereisung von Windturbinen

Das Projekt "Vereisung von Windturbinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Windenergie-Institut durchgeführt. The main objective of the research program co-funded by the European Commission is the analysis of wind turbine operation under icing conditions within Europe. The increasing application of wind turbines in mountainous regions and In Northern Europe raised the questions which have been partly answered by the project's results: - Which weather conditions cause icing and at which sites do they occur? - Which types of ice accretion can influence wind turbine operation? -What are the influences on aerodynamics, loads, control system, energy output etc.? In order to catalogue ice endangered sites a questionnaire, which is available in English, German and Finnish language, has been distributed to concerned operators and manufacturers. Results from the inquiry have been evaluated in terms of occurrence of icing, types of ice and ice formation, as weil as locations around the turbines where thrown off ice fragments were found. A map of Europe is presented, including the reported icing events from several countries covering from a few days to some weeks of operation under icing conditions. The inquiry also proved the assumptions for ice loads developed within the project to be conservative. Influences of icing on wind turbine loads are discussed and recommendations given with respect to interested parties such as manufacturers, certifioation bodies and operators. This research program investigates most of the possible influences of wind turbine operation under icing conditions such as: - Ice loads. - Public safety (better knowledge of ice debris trajectories). - Prediction of energy loss. - Exploitation of ice endangered sites for wind energy application. Recommendations are given for manufacturers, certification bodies and operators concemed. The results and summary of the present knowledge was discussed during the BOREAS II conference and seminar and has been published as a 371 pages proceedings.

Polare Perspektiven

Das Projekt "Polare Perspektiven" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kunst- und Ausstellungshalle der Bundesrepublik Deutschland GmbH durchgeführt. General Information: Polar Perspectives is a pilot multimedia project with a global multidisciplinary content. Polar issues of importance to our future will be presented in a joint effort by Europe's top photogrammetry and geography experts, researchers from a large number of disciplines, and imminent multimedia producers. Polar perspectives consists in 4 parts, all closely related to each other: 1) Polar Interactive Theatre: A presentation of satellite derived imagery combined with animations in a number of special polar and global stories, e.g. Ozone Depletion, Polar Topography, Sea Ice Fluctuations, Arctic and Antarctic Explorers, Ice Ages, Pole-to-Pole Migration of the Arctic Tern, etc. This innovative theatre will be integrated with a science exhibition, first to be shown in Bonn, later to travel to other European countries. The target audience will be the European public, schools, teachers, the science community. 2) Polar CD-ROM: This part of the project will include and expand what is shown in the Polar Interactive Theatre. Moreover, it will include other multimedia material from the exhibition, e.g. a presentation of the Pole-to-Pole ocean currents. It will also include and expand the exhibition encyclopeadia catalogue, and present artefacts shown in the exhibition. The target audience will be the educational market, and the public worldwide. 3) Polar Internet Service: To expand the public's chance to reach the information presented in 1 and 2 above, an educational internet service will be offered. Its main target group is schools. Teachers will be involved in creating the format of this service. 4) Geoinformatics Conference: A conference that will give the European interested parties an opportunity to discuss co-operation and markets for advanced geoinformatics. Targets groups for this conference are the science community, politicians, public administrators, geoinformatics specialists, multimedia industry, et al. Prime Contractor: Kunst- und Ausstellungshalle der Bundesrepublik Deutschland; Bonn; Germany.

Feuerungstechnische Bemessungen von Luft-Abgas-Schornsteinen (LAS)

Das Projekt "Feuerungstechnische Bemessungen von Luft-Abgas-Schornsteinen (LAS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Thermodynamik und Technische Gebäudeausrüstung, Bereich Technische Gebäudeausrüstung durchgeführt. In der Vergangenheit wurden vorzugsweise Feuerstaetten installiert, die die Verbrennungsluft dem Aufstellraum entnehmen und das Abgas ueber konventionelle Hausschornsteine ins Freie leiten. Aufgrund der raumluftabhaengigen Betriebsweise ist eine Mindestluftdurchlaessigkeit der Fassade unabdingbar. Dies widerspricht den Intentionen der Waermeschutzverordnung. Ausserdem ist der Betrieb von Wohnungslueftungsanlagen nur unter stark einschraenkenden Bedingungen zulaessig. Bei Luft-Abgassystemen wird die Verbrennungsluft ueber das Dach angesaugt und ueber einen zur Abgasfuehrung parallelen Schacht zur Feuerstaette geleitet. Damit wird ein raumluftunabhaengiger Betrieb der Feuerungsanlage realisiert und die oben aufgefuehrten Einschraenkungen hinsichtlich der Wohnungslueftung entfallen. Durch die parallele Stromfuehrung kann ausserdem die Verbrennungsluft vorgewaermt und der Gesamtwirkungsgrad der Feuerungsanlage verbessert werden. Im o.g. Forschungsvorhaben wird das stroemungs- und waermetechnische Verhalten von Luft-Abgas-Systemen eingehend untersucht. Im Ergebnis steht ein Rechenmodell fuer die feuerungstechnische Bemessung zur Verfuegung, das anhand von Versuchsdaten validiert wurde.

Windenergienutzung in kalten Klimazonen

Das Projekt "Windenergienutzung in kalten Klimazonen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Flugmechanik durchgeführt. Ziel ist unter anderem die Entwicklung von Standorten zum Einsatz von Windkraftanlagen (WKA) in Zonen, wo Vereisung auftreten kann. Hierzu sind die Vereisungsbedingungen und die Auswirkungen auf die Windkraftanlagen zu untersuchen und moegliche Schutzmassnahmen aufzuzeigen. Die Entwicklung eines europaeischen 'Eisatlas' soll Auskunft z.B. ueber Vereisungsgebiete, Vereisungsdauer etc. geben.

Teilvorhaben 2

Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung durchgeführt. Das FhG IFAM verfolgt das Ziel, innovative funktionale Beschichtungen zur Verhinderung/Verminderung von Eiswachstum zu entwickeln. Dies soll durch Kombination der Entwicklung bzw. Auswahl geeigneter Lack- und Plasmapolymerschichten, einer hydrophil/hydrophoben Strukturierung dieser Schichten und deren Charakterisierung erreicht werden. Die Strukturierung geschieht sowohl mittels Plasmaverfahren als auch durch nachträgliches Ersetzen von abgetragenem Beschichtungsmaterial. Unterstützt durch den Einsatz numerischer Simulationsverfahren sowie analytisch experimenteller Untersuchungen (Bereifungstests, Pendelschlagtests, Zug-Scher-Tests) wird ein molekulares Verständnis des Mechanismus der Eisadhäsion und der eisabweisenden Wirkung der strukturierten Schichten und somit deren Optimierung erzielt. Eine Umsetzung des Konzepts in Prototypen und neue Technologien und die daraus resultierenden Verbesserungen sind für Industriezweige wie z.B. Kühlelementebau, Windkraftanlagenfertigung, Flugzeugindustrie, Rollladenherstellung und Schienenfahrzeugbau vielversprechend und führen zu einer deutlich erhöhten Betriebssicherheit, Energieeinsparungen und einer wesentlichen Umweltentlastung.

WECO (Vereisungsproblematik)

Das Projekt "WECO (Vereisungsproblematik)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EnBW Energie Baden-Württemberg AG durchgeführt. Die Ziele des Forschungsvorhabens sind es festzustellen, wie sich Vereisung auf Messgeraete und Windkraftanlagen auswirkt und geeignete Gegenmassnahmen zu entwickeln. Hierzu sind insbesondere folgende Fragen zu beantworten: - wie verhalten sich WKA und Messgeraete bei Vereisung, - mit welchen Messgeraeten kann Vereisung bzw. Eisansatz an WKA festgestellt werden, - welche Sicherheitsrisiken resultieren aus Eisansatz (z. B. Abschleudern von Eisstuecken, Schaeden an WKA bei veraenderter Geometrie der Fluegel, bei einseitiger mechanischer Belastung), - wie gross ist die Energieeinbusse durch gestoerten Betrieb bei Vereisung, - mit welchen Verbesserungen an WKA und Messgeraeten kann dem Problem der Vereisung begegnet werden (beheizte Anemometer, beheizte Rotorblaetter) , Beschichtung von Rotorblaettern , - welche meteorologischen und standortspezifischen Faktoren fuehren zu Vereisung, Erarbeitung von Vereisungskarten, - haben unterschiedliche Arten der Eisbildung unterschiedliche Wirkungen.

Teilvorhaben: Entwicklung eines Eisansatzdetektors unter Aufrüstung eines Eiswindkanals für die Simulation der Vereisung bodennaher Atmosphäre

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines Eisansatzdetektors unter Aufrüstung eines Eiswindkanals für die Simulation der Vereisung bodennaher Atmosphäre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Strömungsmechanik durchgeführt. Da derzeit nur sehr überschlägige und ungenaue Auslegungsrichtlinien für das Vereisungsproblem von Windkraftanlagen existieren, soll im Rahmen von Drifa ein auf physikalischen Prinzipien basierendes Berechnungs- und Auslegungsverfahren entwickelt werden, welches einerseits die Vorhersage von Eiswachstum am Rotorblatt ermöglicht, und andererseits neue Regelungskonzepte des Enteisungssystems ermöglicht. Somit sollen insbesondere Maßnahmen industriell erforscht werden, die den hohen Energiebedarf des Enteisungssystems senken, der derzeit bis zu 10Prozent der Windkraftanlagen-Nennleistung beträgt. Um die Qualität der Berechnungsverfahren überprüfen und quantifizierbar bewerten zu können, soll der Eiswindkanal der TU Braunschweig zum Einsatz kommen, der im Rahmen des Projekts für die Simulation von Vereisungsbedingungen der bodennahen Atmosphäre erweitert wird, und damit weltweiten Benchmark-Charakter für zukünftige Modellversuche zur Vereisung von Windkraftanlagen besitzen wird. Folgende Arbeitsziele sollen erreicht werden: - Entwicklung eines technischen und physikalischen Verständnisses: Vereisungsbedingungen der bodennahen Atmosphäre unterscheiden sich von der Flugzeugvereisung, für die seit Jahrzehnten dezidierte Auslegungsrichtlinien existieren. - Detektion von Eisgefahr: Es soll ein computergestütztes Eisberechnungstool entwickelt werden, welches auf meteorologischen Randbedingungen der bodennahen Atmosphäre basierend, die Gefahr von Vereisung lokal am Rotorblatt vorhersagt. - Detektion von Eisansatz am Rotorblatt: Eiswindkanalversuche und computergestützte Eisaufbauberechnungen sollen genutzt werden, um den aerodynamischen Wirkungsgradeinbruch durch Eisansatz am Rotorblatt zu beschreiben. - Neue Regelungskonzepte der Rotorblattheizung: Werden Eisgefahr und Eisansatz richtig detektiert, kann die Heizleistung dynamisch angepasst werden, so dass bei minimalem Energieaufwand frühzeitig einem Leistungseinbruch der Windkraftanlage entgegengewirkt werden kann.

Pleistozaene und holozaene Landschaftsentwicklung, Vereisungs- und Klimageschichte in Nordwest-Spitzbergen (Hohe Arktis) - Geowissenschaftliche Spitzbergen-Expedition 1990-1992

Das Projekt "Pleistozaene und holozaene Landschaftsentwicklung, Vereisungs- und Klimageschichte in Nordwest-Spitzbergen (Hohe Arktis) - Geowissenschaftliche Spitzbergen-Expedition 1990-1992" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Geographie durchgeführt.

Chronologie der Vereisungen der noerdlichen und der suedlichen Hemisphaere

Das Projekt "Chronologie der Vereisungen der noerdlichen und der suedlichen Hemisphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bern, Geologisches Institut durchgeführt. A new radiocarbon chronology shows that piedmont glacier lobes in the Chilean Andes achieved maxima at 14500-14700; 21000;23100; 27500; 29000; and at least once higher 35000 years before present, all within a cold and wet Subatarctic Parkland environment. Massive glacier collapse, which began shortly before 14'350 years ago and was followed by an influx of North Patagonian Rain Forest species, terminated the last glaciation. In the Southern Part of New Zealand, an additional glacial maximum is recorded at 17'500 years before present, along with a Younger Dryas age readvance at 11050 years ago. These glacier peaks in South Pacific mid-latitude mountains replicate ice-rafting pulses in the North Atlantic Ocean. Further, the last termination began suddenly and simultaneously in both polar hemispheres prior to the resumption of the modern mode of deep-water production in the Nordic Seas. Such tight interhemispheric coupling is difficult to explain by regional North Atlantic events such as Laurentide ice-sheet surges or thermohaline switches. Rather, it implies global forcing that had its source in the atmosphere.

WECO: Windenergieproduktion in kaltem Klima

Das Projekt "WECO: Windenergieproduktion in kaltem Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alteno AG durchgeführt. General Information : Objectives: There is a growing interest and need to install wind turbines in cold climate at sites with very high wind speed; good wind climates but occasions with icing occur both in Europe and other countries. Severe icing occurs over a large part of very windy sites of Europe. Icing of the wind turbines and anemometers causes a loss in the production, errors in the wind energy potential assessment and may lead to severe structural overloads during operation of a wind turbine. Ice occurs on the blades and tower and it can also appear inside the nacelle and other structures. For optimum and safe exploitation of wind energy in these icing regions, often with annual wind speed from 7 to 10 m/s, it is necessary to improve the wind turbine and WECS technology as well as to find suitable wind gauges for cold climate.To be able to produce the maximum energy and to avoid the severe damage in icing conditions, improvements in WECS include: - an ice detection gauge and improved control system, - the use of ice free anemometers and vanes, - coated or heated blades to increase the production and decrease damages - development of stall or pitch regulated blades, - improvement of brakes and gear box with de-icing or heating systems - heating or use of waste heat for different moving parts in the nacelle - tower design etc. Also safety of the public must be taken into consideration at sites with heavy icing. The main objective is to derive major gaps in knowledge and to give manufacturers and utilities information and tools to improve the WECS to suit different types of icing conditions in Europe. Expected Achievements and Exploitation: Creation of an icing map over Europe. An improved method to estimate the amount of ice upon structures at elevated sites: Experimental data from wind tunnel tests on ice-deformed profiles Improved codes for performance calculation of ice-loaded wind turbine blades: Experimental data and analysis on, - operation of WECS in icing conditions, - power curve during icing events, - load measurements on iced WTs, - heated blades. Intercomparison of different wind gauges used in icing conditions: Proceedings of papers presented in the conferences: - BOREAS III in 1996, - BOREAS IV in 1998, - Manufacturers Workshop in 1997, - Scientific publications on various activities. The final report will also contain guidelines and recommendations.

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