Geplante Windparks virtuell erleben

In der Schweiz stossen geplante Windenergieanlagen (WEA) h?ufig auf Widerstand. Denn die lokale Bev?lkerung steht solchen Vorhaben meist sehr kritisch gegen¨¹ber: Wie ver?ndert ein Windpark das Landschaftsbild? Und wie laut rauschen die Rotorbl?tter? Betroffene m?chten oft detailliert erfahren, was Windenergieprojekte f¨¹r die Umgebung bedeuten. In der Praxis sind also neue Kommunikationsmassnahmen n?tig, um die Bev?lkerung besser zu informieren und sie f¨¹r die Teilnahme am Planungsprozess zu gewinnen.

Doch wie k?nnen wir die Auswirkungen von geplanten Windparks auf die Landschaft anschaulicher machen ¨C anschaulicher als mit statischen Visualisierungen von einzelnen Ansichten und abstrakten L?rmkarten wie bis anhin?

Windparks sicht- und h?rbar machen

Vor gut vier Jahren kamen Vertreter von Beratungsfirmen aus dem Windenergiesektor auf uns zu mit der Anfrage, ob unser Lehrstuhl Planung von Landschaft und Urbanen Systemen (PLUS) an der ETH Z¨¹rich zusammen mit der Abteilung f¨¹r Akustik und L?rmminderung an der Empa [1] ein Simulationsinstrument entwickeln k?nnte. Es sollten Windenergielandschaften visuell erlebbar und Ger?uschimmissionen von WEA h?rbar gemacht werden. Das Ziel war eine kombinierte visuelle und akustische Simulation der Landschaftsver?nderung, um geplante Windparks besser bewerten zu k?nnen.

3D-Windenergielandschaften

Um ein Landschaftsbild angemessen wiederzugeben, braucht es realit?tsnahe virtuelle 3D-Landschaften. Madeleine Manyoky hat in ihrer Dissertation am PLUS solche Landschaften mit dem Programm Crytek¡¯s CryENGINE 3 erstellt ¨C ein Tool, das eigentlich dazu dient, Computerspiele mit realistisch wirkenden Landschaften zu entwerfen. [2] Frau Manyokys Ansatz verwendet die digitalen raumbezogenen Daten des Bundesamts f¨¹r Landestopografie swisstopo als Grundlage f¨¹r die Landschaftsvisualisierung. Die Landschaftsmodelle simulieren auch den Einfluss des Windes. Das heisst, 3D-Objekte wie die Rotoren der Windturbinen und die Vegetation bewegen sich entsprechend der eingestellten Windgeschwindigkeit und -richtung.

Berechnete Ger?usche

An der Empa erforschen Reto Pieren und Kurt Heutschi, wie die entsprechenden Ger?usche der Windturbinen in den virtuellen Landschaften korrekt berechnet und wiedergegeben werden k?nnen. Anhand von Tonaufnahmen der Windturbinen am Mont Crosin (BE) programmierten sie Synthesizer und Schallausbreitungsfilter. Diese erzeugen die h?rbaren Windturbinenger?usche in Abh?ngigkeit vom Windturbinentyp, der Windgeschwindigkeit und der r?umlichen Gegebenheiten in den virtuellen Landschaften.

Windturbinenger?usche mit 3D©\Landschaften verkn¨¹pfen

Schliesslich gilt es, die beiden Simulationen in einem Instrument zusammenzuf¨¹hren und aufeinander abzustimmen. Dabei werden aus dem virtuellen Landschaftsmodell die Parameter Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Windturbinenpositionen, Anzahl Umdrehungen und die Startphase der Rotoren sowie Position und Blickrichtung des Betrachters exportiert und als Steuerungssignale f¨¹r den Ger?uschsynthesizer verwendet. Wir haben diese kombinierte Simulation ?VisAsim? getauft.

Mit Simulationen die Landschaftsqualit?t beurteilen

In einer Studie testeten wir, ob Personen auf die simulierten Windparks gleich reagieren wie auf Bild- und Tonaufnahmen des echten Windparks am Mont Crosin (BE). [4] Die Teilnehmerinnen bewerteten hierzu, wie gut ihnen die pr?sentierte Windenergielandschaft gefiel und wie st?rend sie die Ger?usche empfanden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Teilnehmer das Landschaftsbild und den L?rm der Windturbinen bei den VisAsim-Simulationen ?hnlich bewerten wie bei den Aufnahmen der echten Landschaft.

Mobiler Windpark-Simulator

Damit m?glichst viele Interessierte die simulierten Windparks erleben k?nnen, haben wir das Mobile Visuell-Akustische Labor ?MVAL? entwickelt. Aufgebaut bietet das ?MVAL? einen Raum von 5 m x 5 m Grundfl?che und 2.5 m H?he. Die mobile Einrichtung l?sst sich leicht in Einzelteile zerlegen und transportieren. So lassen sich die VisAsim-Simulationen einem breiten Publikum an beliebigen (einigermassen ruhigen) Orten n?her bringen. Wir pr?sentieren das MVAL erstmals an der WEGA 2015, der Thurgauer Herbstmesse in Weinfelden, vom 24. bis 28. September, im Rahmen der Ausstellung ?Windenergie, nat¨¹rlich! Sonderschau zum Staunen und Erleben?.

Fazit

VisAsim vermittelt einen guten Eindruck, wie ein Windpark in der Schweiz grunds?tzlich aussieht und wie er t?nt. Damit lassen sich m?gliche Auswirkungen auf die Landschaftsqualit?t veranschaulichen und bewerten. Wir sind der Ansicht, dass dies helfen kann, ?ngste und Vorurteile abzubauen. Zudem erm?glichen die pers?nlichen Eindr¨¹cke von Anlagen und Ambiente in den virtuellen Windenergielandschaften, sich am Dialog ¨¹ber Windenergie aktiv zu beteiligen. VisAsim hat deshalb grosses Potenzial, Planungsprozesse von Windenergieanlagen zu unterst¨¹tzen. Dies m?chten wir gerne in einem praktischen Anwendungsfall von VisAsim weiter erforschen.