620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
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Beginnend mit der Geschichte der ersten Windkraftanlagen, gefolgt von den Bauarten und technischen Bauweisen sowie den derzeitigen Energiespeichern, beschäftigt sich diese Arbeit ebenso mit dem Thema der unabhängigen Energieversorgung durch Windkraftanlagen und den Möglichkeiten der Realisierung, durch die Gründung von Energiegenossenschaften. Ziel ist es, zu zeigen, ob eine von herkömmlichen Energielieferanten unabhängige Selbstversorgung der Privathaushalte einer kleinen Gemeinde, durch die Errichtung einer Windkraftanlage möglich, im besten Fall auch günstiger ist.
Erneuerbare Energien wie die Windkraft werden in Zukunft einen wesentlichen Beitrag zur Energieversorgung und zum Schutz unseres Lebensraumes beitragen. Dazu ist sicherlich ihre finanzielle Wirtschaftlichkeit ein entscheidender Punkt. Noch viel wichtiger ist die energetische Rentabilität und die mit dem Bau und der Nutzung der Anlagen erzeugten Umweltbelastungen im Vergleich zur konventionellen Energieversorgung. Als Wirtschaftsfaktor Windenergie sei neben der Schaffung von Arbeitsplätzen auch die regionale Wertschöpfung genannt. Der Strom, derin der Region verbraucht wird, wird auch dort produziert. 25 - 30 Prozent der Gesamtkosten für einen Windpark kommen der heimischen, lokalen Bau- und Elektroindustrie zugute. Dies soll am Beispiel des Burgenlandes abgehandelt werden.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, die Möglichkeiten zur Leistungssteigerung durch eine Reduzierung des eingeschränkten Betriebes einer Windenergieanlage mittels Schallimmissionsprognose aufzuzeigen. Dabei soll sowohl der Einfluss der tatsächlichen Windrichtung und -geschwindigkeit als auch der Richtcharakteristik untersucht werden. Die Ergebnisse werden mit der gesetzlich festgelegten Auslegung für die Mitwind-Situation verglichen. Des Weiteren soll anhand einer Schallemissionskontingentierung, die Aufteilung der Leistungsreduzierung auf mehrere Betreiber innerhalb eines Windparks untersucht und die Möglichkeit zur Leistungssteigerung der Windenergieanlagen aufgezeigt werden.
Ziel der Diplomarbeit besteht in der Implementation einer Schnittstelle nach IEC 61400-25 mit einer Remote Field Controller der Firma Phoenix Contact GmbH, der zur Steuerung von Windenergieanlagen verwendet werden kann. In Windparks organisierte Windenergieanlagen verschiedenster Hersteller erscheinen beim EVU, neben anderen verteilten Energieresourcen, als sog. virtuelle Kraftwerke. Ihr zunehmender Anteil am Energiemix macht es notwendig, Verhalten und Einflussmöglichkeiten denen konventioneller Kraftwerke gleichzusetzen. Die Erfüllung dieser Forderung macht die dafür erforderliche Anpassung der bisher ausschließlich verfügbaren proprietäre Schnittstellen verschiedener Anlagenhersteller besonders aufwendig. Die IEC 61400-25 unternimmt den Versuch, eine einheitliche Schnittstelle auf Basis eines objektorientierten Ansatzes vorzunehmen. Nach einem Überblick über diese Norm wird ein Implementationsweg unter Verwendung der hauseigenen Automatisierungslösung PCWORX aufgezeigt. Es wird ein Lösungsweg dargestellt und beschrieben, der alle Aspekte durch Transformation objektorientierter Gesichtspunkte nach IEC 61131 umfasst.
Ziel der Diplomarbeit ist es, anhand eines konkreten Projektes in Rumänien eine Amortisationsberechnung durchzuführen. Das Ergebnis dieser Berechnung dient als Entscheidungsgrundlage für die Auswahl der Windkraftanlage. Zur Auswahl stehen sechs Anbieter, welche über ganz Europa verteilt sind. Für dieses Ziel sind verschiedenste Rahmenparameter notwendig, die in weiterer Folge noch ausführlich dargestellt werden. Einen weiteren Bestandteil dieser Arbeit werden allgemeine Grundlagen zu den angeschnittenen Themengebieten bilden, wie zum Beispiel die Technologie der Windkraftanlagen samt dem zugehörigen Equipment.