X-Eptance Impulse

Das X-Energy-Teilprojekt X-Eptance Impulse hat sich zum Ziel gesetzt, Nachhaltigkeit und Akzeptanz von Windenergieanlagen (WEA) zu steigern. Entwickelt wird dafür ein preisgünstiges, synchrones, vielkanaliges Messsystems für akustische Signale unter Nutzung modernster, hochintegrierter Komponenten. Dies dient zur permanenten Messung der Geräuschemissionen aus WEA und dessen Minimierung durch die Anlagensteuerung. Zudem wird eine Geräuschdatenbank zur akustischen Fehlerfrüherkennung entwickelt.

Im Windpark Curslack werden mit einer handelsüblichen akustischen Kamera Messungen durchgeführt. Die dabei gewonnenen Daten bilden die Grundlage für die im Aufbau befindliche Geräuschdatenbank und liefern erste Indikatoren für einzelne Geräuschmuster. In einem nächsten Schritt werden Messungen mit dem eigenen Prototyp durchgeführt und die Ergebnisse mit der vorhandenen akustischen Kamera verglichen.

Akustische Kamera

Die akustische Kamera ist ein vielseitiges Messgerät: Mit ihr werden sowohl Schallpegel als auch Immissionen der am Ort der Kamera einfallenden Geräusche gemessen. Letztere lassen sich getrennt nach den einzelnen Schallquellen lokalisieren und analysieren. Mit ihren bis zu 120 Mikrofonen nimmt die akustische Kamera die Geräusche aller WEA und anderer Quellen in der Umgebung auf. Sie bestimmt die Laufzeitdifferenzen der einzelnen Geräusche zwischen den Mikrofonen. Mit dieser zusätzlichen Information kann über ein Verfahren namens Beamforming der Ursprung eines oder mehrerer Geräusche bestimmt werden. Je nach Anwendungsfall wird eine andere Anordnung (engl. Array) der Mikrofone benötigt. Entsprechend gibt es unterschiedliche Arrays, die für bestimmte Frequenzbereiche und Entfernungen besonders gut geeignet sind.

Datenauswertung

Die akustische Kamera kann Schallpegel einzelner Quellen wie bei einer Wärmebildkamera farbig darstellen. Damit ist es möglich, einzelne Schallquellen einer Maschine, eines Raums oder einer ganzen Umgebung zu visualisieren. Neben der Visualisierung durch 2-D- oder auch 3-D-Bilder stehen noch weitere Analysemöglichkeiten zur Verfügung. Die Betrachtung der einzelnen Frequenzen über der Zeit im Spektrogramm bietet z. B. die Möglichkeit, wiederkehrende Geräusche einer Windenergieanlage sichtbar zu machen oder vom an- und abschwellenden Dröhnen eines vorbeifliegenden Flugzeuges zu unterscheiden. Mit diesen und weiteren Tools ist eine umfangreiche Analyse von Umgebungs- und Anlagengeräuschen möglich.

 

Projektlaufzeit
-
ProjektBudget
333.800
Kooperationspartner
gfai tech GmbH
Mittelgeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Einrichtungen
CC4E - Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
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