und umwelttechnische Aspekte von Off-shore Windenergieanlagen ...

4 Schallabstrahlung und -ausbreitung Abschlussbericht GIGAWIND
Abildung.4-1 FE-Modell (ANSYS)
Für die Beschreibung des mathematischen Modells werden die FE-Methode und analytische
Methoden eingesetzt (vgl. Abbildung 4-1). Mit den wesentlichen bekannten Eingangsgrößen
und den Modellen wird der Einfluss der Modellparameter auf die Ausbreitung, die Amplitude
und den Frequenzinhalt des Schalldrucks untersucht. Mit den Eingangsdaten bereits
durchgeführter Offshore-Rammarbeiten wird der Schalldruck im Wasser während der
Bauphase berechnet. Mit den Eingangsdaten einer Onshore-WEA wird der zu erwartende
Schalldruck in der Betriebsphase prognostiziert. Der abschließende Vergleich zwischen
Prognose und Messung erfolgt am Beispiel von Schallimmissions-Messungen während
Rammarbeiten im Offshore-Bereich.
4.4 Eingangsgrößen
Für die Berechnung bzw. die Prognose des Schalldruckpegels (Ausgangsgröße) müssen die
Eingangsgrößen des Modells für die Berechnung der Schallausbreitung bekannt sein. Bei den
Landanlagen handelt es sich dabei im Wesentlichen um den von der Gondel und den
Rotorblättern abgestrahlten Luftschall. Im Offshore-Bereich wird der auf der
Wasseroberfläche auftreffende Luftschalldruck als Eingangsgröße für die Lärmprognose
betrachtet. Ein Teil dieses Schalldrucks wird in den Wasserkörper transmittiert. Wegen des
großen Unterschiedes der Kennimpedanzen von Luft und Wasser wird der Luftschall an der
Wasseroberfläche nahezu vollständig reflektiert. Daher wird der Schalleintrag in den
Wasserkörper über den direkten Luftweg vernachlässigt.
Die Schwingungen der Tragstruktur (WEA-Turm) bei Onshore-Anlagen leisten nur einen
geringen Beitrag zum Gesamtschallpegel, da es sich bei dem angrenzenden Medium um Luft
handelt. Im Offshore-Bereich ist die infolge Bau und Betrieb schwingende Tragstruktur bzw.
Gründungskonstruktion der WEA wegen der hohen akustischen Kopplung von Stahl und
Wasser als primäre Schallquelle anzusehen. Daher müssen die Erregerkräfte ermittelt werden,
die bezüglich Angriffspunkt und Frequenzinhalt in der Lage sind die akustisch relevanten
Seite 21