Leibniz Universität Hannover_Schriftenreihe Elektrotechnik und Informatik / Messunsicherheit bei in situ Tests der elektromagnetischen Verträglichkeit von Windkraftanlagen

Diese Arbeit befasst sich mit der Messunsicherheit bei Prüfungen der feldgeführten elektromagnetischen Störaussendungen von Windkraftanlagen (WKAs).
Bedingt durch die geometrischen Dimensionen dieser Testobjekteerfolgt die Bewertung ihrer Störemissionen durch eine Messung am Aufstell- und Betriebsort (in situ). Aufgrund der unbekannten Unsicherheitsbeiträge gelten die Messergebnisse eines in situ Tests lediglich für dieevaluierte WKA, jedoch nicht für weitere Anlagen derselben
Produktionsserie. Jede neue WKA muss messtechnisch geprüft werden, was mit einem enormen zeitlichen und monetären Aufwand verbunden ist. Ziel ist es daher, die Beiträge zur Unsicherheit eines in situ Tests zu definieren und zu bewerten.
Hierzu erfolgt zunächst ein Blick auf die etablierten Messumgebungen. Es wird ersichtlich, dass das sog. Freifeld die größte Ähnlichkeit zu den in situ Bedingungen aufweist.
Ein Vergleich beider Messumgebungen ergibt, dass erhöhte Windgeschwindigkeiten, undefinierte Eigenschaften des Erdbodens um eine WKA herum sowie Entfernungsfehler bei der Bestimmung der Messpositionen unter dem Aspekt des Unsicherheitsbeitrags betrachtet werden müssen. Diese Faktoren werden mit nummerischen und analytischen Methoden sukzessiv analysiert und quantifiziert. Während eines in situ Tests werden unausweichlich auch die Spektren der lokalen Funkdienste mit aufgezeichnet, wodurch die Bewertung der evaluierten Anlage zusätzlich erschwert wird. Deshalb werden im weiteren Verlaufdieser Arbeit Methoden zur Verifizierung der gemessenen Feldspektren hergeleitet. Hierbei erweist sich der resultierende Strom der Versorgungsleitungen zwischen dem Generator in der Gondel und dem Netzanschluss im Turmfuß als die Ursache der Störaussendungen. In Konsequenz wird mit diesem Gleichtaktstrom eine einfache Testprozedur zur Prädiktion des Magnetfeldes einer WKA definiert. Betrachtungen der Korrelation zwischen Störaussendungen benachbarter Anlagen zeigen, dass die hergeleitete Prozedur ebenfalls eine Bewertung von Windparks erlaubt. Mit den aufgezeigten Methoden und Ergebnissen wird die Messunsicherheit bei Prüfungen der Störaussendungen von WKAs erstmalig analysiert und charakterisiert. Dies ermöglicht eine Evaluierung von Anlagenserien anhand von Stichprobenmessungen.