Nowadays, there is a trend towards the More-Electric Aircraft (MEA) concept. MEA would replace the secondary aircraft power systems (electric, hydraulic and pneumatic) with a globally optimized electrical system. However, the architecture of the electric system must be carefully selected to optimize the whole aircraft. Actual research in MEA technology is focused on new advances in power electronics, fault-tolerant electric machines, digital control, electro-mechanical actuators and communications. Modern technologies involved in MEA are being taken in two different paths: i) elimination of bleed-air systems and hydraulic engines with further improvements in electrical power generation capability. It requires changes in both electrical generation and distribution network, and ii) replacement of hydraulics actuators with electro-mechanical actuators with the same level of safety and reliability, reducing weight, fuel usage, maintenance and production costs. Several studies have been recently carried out emphasizing the interest on the replacement of the traditional electro-hydrostatic actuators used in flight control surfaces by electro-mechanical actuators (EMAs). The reasons for such a choice are: weight and maintenance reduction, elimination of pipes vibration problems, increase of reliability, increase of the system performance and pressure losses thanks to the absence of valves. The EMA4FLIGHT project will design, manufacture and tune innovative electro-mechanical actuator sub-systems for aileron/spoiler and winglet/flap-tab flight control surfaces, with clearance for flight. The designed sub-systems will be improved by electric motor and ballscrew innovative architecture, advanced control strategies and smart safety, diagnostic and maintenance functions.
Der zukünftige Ausbau der Windenergienutzung in Deutschland aber auch in Europa erfordert die weitere Erschließung von Binnenlandstandorten durch Windparks mit Windenergieanlagen der 3 MW-Klasse mit sehr großen Rotordurchmessern von 100 m bis über 120 m, zusätzlich zu sehr großen Offshore-Windparks. Neben vielen anderen Randbedingungen müssen bei der Planung von Windparks auch mögliche Einschränkungen für die Flugsicherung berücksichtigt werden. Aktuell ist außerdem die mögliche Störung von Wetterradaren ein Thema. Die Störeinflüsse hängen dabei sehr stark von der Konfiguration und der Anzahl der Windenergieanlagen ab. Im Rahmen des Vorhabens sollen die Störeinflüsse von Windenergieanlagen mit großen Rotordurchmessern auf Radaranlagen minimiert werden, um so die Potentiale der Ressource Windenergie besser ausschöpfen zu können. Vor dem Hintergrund des Gesamtzieles umfassen die Aufgaben des geplanten Forschungsprojektes: Die Untersuchung der grundsätzlichen Einflussfaktoren zur Reduktion möglicher Störeinflüsse von Windenergieanlagen auf Radaranlagen und Erforschung von neuartigen Regelungskonzepten zur Reduktion des radarwirksamen Querschnitts einer WEA mit großem Rotordurchmesser.
Ausgangspunkt des Projektes ist die reproduzierbare Feststellung, dass Primär-Radaranlagen der Flugsicherung (zivil und militärisch), der Luftverteidigung sowie Radare der Wetterbeobachtung durch Windenergieanlagen (WEA) in ihrer Funktion gestört werden können, woraus betriebliche Einschränkungen resultieren. Aus dieser bekannten Störwirkung beim Radar leiten Flugsicherungsorganisationen auch eine potentielle Beeinträchtigung von terrestrischen Navigationsanlagen (VOR) ab. Damit werden Genehmigungsverfahren von WEA zunehmend auf dem Klageweg entschieden, wobei die Gerichte eine wissensbasierte, wissenschaftlich-technische Herangehensweise vermissen. Ziel des Projektes ist es daher, diese messtechnische Basis zu schaffen und aufbauend auf metrologischen Erkenntnissen über die elektromagnetische Signalbeeinflussung vereinheitlichte, reproduzierbare Kriterien und Rahmenbedingungen im Planungsprozess von WEA zu schaffen, damit eine klare Unterscheidung zwischen erwarteter Störwirkung und störungsfreiem Betrieb vorhergesagt und juristisch belastbare Genehmigungen erteilt werden können. Aufbauend auf fliegenden und präzisionsnavigierten Messplattformen (Multikopter oder Großhubschrauber) sollen die Feldverteilungen mit einem neuen generischen Verfahren in der Nähe von WEA rückgeführt auf Sl gemessen werden. Anschließend dienen diese Ergebnisse inkl. der Messunsicherheit zur Validierung numerischer Simulationen, wobei differenzierte Schwierigkeitsgrade herangezogen werden. Ein Ringvergleich unter den Gutachtern anhand eines Benchmark-Katalogs soll die Qualität der Sachverständigengutachten im Planungsprozess von WEA erhöhen. Die Verwertung erfolgt im Rahmen des erweiterten Dienstleistungsportfolios der Flugvermessung durch die beiden industriellen Partner in Deutschland und Europa, aber auch durch Lehrtätigkeit an der Universität Hannover sowie weitere wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des arcass-Schwerpunktes im Fachbereich Hochfrequenz und Felder der PTB.
Ausgangspunkt des Projektes ist die reproduzierbare Feststellung, dass Primär-Radaranlagen der Flugsicherung (zivil und militärisch), der Luftverteidigung sowie Radare der Wetterbeobachtung durch Windenergieanlagen (WEA) in ihrer Funktion gestört werden können, woraus betriebliche Einschränkungen resultieren. Aus dieser bekannten Störwirkung beim Radar leiten Flugsicherungsorganisationen auch eine potentielle Beeinträchtigung von terrestrischen Navigationsanlagen (VOR) ab. Damit werden Genehmigungsverfahren von WEA zunehmend auf dem Klageweg entschieden, wobei die Gerichte eine wissensbasierte, wissenschaftlich-technische Herangehensweise vermissen. Ziel des Projektes ist es daher, diese messtechnische Basis zu schaffen und aufbauend auf metrologischen Erkenntnissen über die elektromagnetische Signalbeeinflussung vereinheitlichte, reproduzierbare Kriterien und Rahmenbedingungen im Planungsprozess von WEA zu schaffen, damit eine klare Unterscheidung zwischen erwarteter Störwirkung und störungsfreiem Betrieb vorhergesagt und juristisch belastbare Genehmigungen erteilt werden können. Aufbauend auf fliegenden und präzisionsnavigierten Messplattformen (Multikopter oder Großhubschrauber) sollen die Feldverteilungen mit einem neuen generischen Verfahren in der Nähe von WEA rückgeführt auf Sl gemessen werden. Anschließend dienen diese Ergebnisse inkl. der Messunsicherheit zur Validierung numerischer Simulationen, wobei differenzierte Schwierigkeitsgrade herangezogen werden. Ein Ringvergleich unter den Gutachtern anhand eines Benchmark-Katalogs soll die Qualität der Sachverständigengutachten im Planungsprozess von WEA erhöhen. Die Verwertung erfolgt im Rahmen des erweiterten Dienstleistungsportfolios der Flugvermessung durch die beiden industriellen Partner in Deutschland und Europa, aber auch durch Lehrtätigkeit an der Universität Hannover sowie weitere wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des arcass-Schwerpunktes im Fachbereich Hochfrequenz und Felder der PTB.
Ausgangspunkt des Projektes ist die reproduzierbare Feststellung, dass Primär-Radaranlagen der Flugsicherung (zivil und militärisch), der Luftverteidigung sowie Radare der Wetterbeobachtung durch Windenergieanlagen (WEA) in ihrer Funktion gestört werden können, woraus betriebliche Einschränkungen resultieren. Aus dieser bekannten Störwirkung beim Radar leiten Flugsicherungsorganisationen auch eine potentielle Beeinträchtigung von terrestrischen Navigationsanlagen (VOR) ab. Damit werden Genehmigungsverfahren von WEA zunehmend auf dem Klageweg entschieden, wobei die Gerichte eine wissensbasierte, wissenschaftlich-technische Herangehensweise vermissen. Ziel des Projektes ist es daher, diese messtechnische Basis zu schaffen und aufbauend auf metrologischen Erkenntnissen über die elektromagnetische Signalbeeinflussung vereinheitlichte, reproduzierbare Kriterien und Rahmenbedingungen im Planungsprozess von WEA zu schaffen, damit eine klare Unterscheidung zwischen erwarteter Störwirkung und störungsfreiem Betrieb vorhergesagt und juristisch belastbare Genehmigungen erteilt werden können. Aufbauend auf fliegenden und präzisionsnavigierten Messplattformen (Multikopter oder Großhubschrauber) sollen die Feldverteilungen mit einem neuen generischen Verfahren in der Nähe von WEA rückgeführt auf Sl gemessen werden. Anschließend dienen diese Ergebnisse inkl. der Messunsicherheit zur Validierung numerischer Simulationen, wobei differenzierte Schwierigkeitsgrade herangezogen werden. Ein Ringvergleich unter den Gutachtern anhand eines Benchmark-Katalogs soll die Qualität der Sachverständigengutachten im Planungsprozess von WEA erhöhen. Die Verwertung erfolgt im Rahmen des erweiterten Dienstleistungsportfolios der Flugvermessung durch die beiden industriellen Partner in Deutschland und Europa, aber auch durch Lehrtätigkeit an der Universität Hannover sowie weitere wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des arcass-Schwerpunktes im Fachbereich Hochfrequenz und Felder der PTB.
Ausgangspunkt des Projektes ist die reproduzierbare Feststellung, dass Primär-Radaranlagen der Flugsicherung (zivil und militärisch), der Luftverteidigung sowie Radare der Wetterbeobachtung durch Windenergieanlagen (WEA) in ihrer Funktion gestört werden können, woraus betriebliche Einschränkungen resultieren. Aus dieser bekannten Störwirkung beim Radar leiten Flugsicherungsorganisationen auch eine potentielle Beeinträchtigung von terrestrischen Navigationsanlagen (VOR) ab. Damit werden Genehmigungsverfahren von WEA zunehmend auf dem Klageweg entschieden, wobei die Gerichte eine wissensbasierte, wissenschaftlich-technische Herangehensweise vermissen. Ziel des Projektes ist es daher, diese messtechnische Basis zu schaffen und aufbauend auf metrologischen Erkenntnissen über die elektromagnetische Signalbeeinflussung vereinheitlichte, reproduzierbare Kriterien und Rahmenbedingungen im Planungsprozess von WEA zu schaffen, damit eine klare Unterscheidung zwischen erwarteter Störwirkung und störungsfreiem Betrieb vorhergesagt und juristisch belastbare Genehmigungen erteilt werden können. Aufbauend auf fliegenden und präzisionsnavigierten Messplattformen (Multikopter oder Großhubschrauber) sollen die Feldverteilungen mit einem neuen generischen Verfahren in der Nähe von WEA rückgeführt auf Sl gemessen werden. Anschließend dienen diese Ergebnisse inkl. der Messunsicherheit zur Validierung numerischer Simulationen, wobei differenzierte Schwierigkeitsgrade herangezogen werden. Ein Ringvergleich unter den Gutachtern anhand eines Benchmark-Katalogs soll die Qualität der Sachverständigengutachten im Planungsprozess von WEA erhöhen. Die Verwertung erfolgt im Rahmen des erweiterten Dienstleistungsportfolios der Flugvermessung durch die beiden industriellen Partner in Deutschland und Europa, aber auch durch Lehrtätigkeit an der Universität Hannover sowie weitere wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des arcass-Schwerpunktes im Fachbereich Hochfrequenz und Felder der PTB.
Es existiert ein Interesse von Politik und Gesellschaft für Klimaschutz und Energiesicherheit, welche in der Vergangenheit zu einer Entscheidung für den Ausbau der Offshore Windenergie führte. Der Bau von Offshore-Windkraftwerken erfordert in erster Linie aus sicherheitstechnischen Gründen Regeln für die Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs und der Sicherheit im Luftverkehr. Die Einführung von Sicherheitsmaßnahmen hat Auswirkungen auf den Naturschutz und die Projektplanung der Offshore-Windpark-Betreiber. Das Ziel von EKKO besteht in der Evaluierung und wissenschaftlichen Validierung von Vorschlägen für die Kennzeichnung von Offshore-Windenergieanlagen, die sowohl Aspekte der Sicherheit als auch Aspekte der Umweltschutzes, der Kostenstrukturen und der technischen Umsetzbarkeit berücksichtigen.
Da sich in den letzten Jahren bei den Genehmigungsbehörden ein Genehmigungsstau von größer 1/2 Mrd. Euro gebildet hat, wurde in der WKA-Radarverträglichkeitsstudie eine juristisch belastbare technische Bewertungsgrundlage für WEA definiert. Die Einhaltung dieser Vorschriften mit der Validierung des Inhaltes gegenüber dem neuen technischen Fortschritt an WEA und im Radar ist die Aufgabe dieses Vorhabens. Folgende Innovationen werden berücksichtigt: Verifikation der Computersimulation mit WKA und WKA-Parks; Simulation von Aufstelldichten und Anordnung von WEA bzw. WEA-Parks. Der Zustand vor und nach der Änderung ist zu Vergleichszwecken aufzuzeichnen. Evtl. sind hierzu mehrere Termine einzuplanen, da Innovationspunkte mehrere Innovationszyklen haben können. a) Durchführung von statistischen Aufzeichnungen; b) Ermittlung von Rückstrahlquerschnitten aus CAD-Simulationsmodellen; Simulation von WEA-Parks und Überflugszenarien; c) Ermittlung von Rückstrahlquerschnitten aus realen WEA und WEA-Parks an einem geeigneten Radarstandort; d) Durchführung von Messkampagnen an einem Radarstandort; e) Validierung der Aufstell- und Genehmigungsrichtlinien und deren Abstimmung mit den militärischen Behörden; f) Einbeziehung der WEA-Hersteller und Betreiber zur Messung von dämpfenden Maßnahmen an WEA (siehe auch SOW).
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| Bund | 22 |
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