Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Windkraftaniage mit mindestens einem bewegbaren Flügel. Der Flügel ist derart an der Windkraftanlage angeordnet, dass er durch Windkraft in Rotation versetzt werden kann. Der Flügel umfasst ein Flügelblatt sowie eine am Flügel angeordnete Schallquelle.

Gegenwärtig stellen die Vorgaben und Verpflichtungen des Umweltschutzes die Betreiber von Windkraftanlagen vor das Problem, eine Gefährdung von Flugtieren durch rotierende Anlagenteile zu minimieren.

Eine besonders akute Gefahr für einige Greifvogelarten droht durch herannahende Flügel der Windkraftanlage, die von den Greifvögeln oft nicht wahrgenommen werden. Unter Umständen kann ein in der Nähe der Anlage jagender Greifvogel durch den mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Flügel erschlagen werden.

Zur Minderung dieser Bedrohung ist es zweckmäßig, die Windkraftanlage mit einer Vorrichtung auszustatten, die Greifvögeln eine Wahrnehmung der rotierenden Flügel erleichtert.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 20 2010 003 983 U1 bekannt. Dort ist eine akustische Tiervertreibungsein richtung beschrieben, die einen piezokeramischen Lautgeber umfasst. Der Lautgeber ist an einem Flügelblatt des Flügels der Windkraftanlage angeordnet und sendet artspezifische Klangattrappen aus, wie akustische Stimuli oder Soziallaute, die bestimmte Flugtierarten davon abhalten sollen, sich der Windkraftanla- ge zu nähern.

Die in der DE 20 2010 003 983 U1 vorgestellte Einrichtung hat den Nachteil, technisch aufwendig und teuer zu sein. Sie muss elektronisch gesteuert und mit elektrischer Energie versorgt werden.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Windkraftaniage mit einer Schutzfunktion auszustatten, die Fiugtiere davor bewahrt, von den Flügeln der Anlage verletzt zu werden, und die zugleich einfach aufgebaut und möglichst günstig in der Herstellung ist.

Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.

Dementsprechend umfasst die erfindungsgemäße Windkraftanlage mindestens einen Flügel. Der Flügel ist an einem Rotor der Windkraftanlage montiert und derart angeordnet, dass der Flügel bei genügend hoher Windstärke und einer geeigneten räumlichen Ausrichtung des Flügels durch den Wind in Rotation versetzbar ist. Der Flügel umfasst ein Flügelblatt, das sich vorzugsweise von einer Rotationsachse, um die der Flügel rotierbar ist, radial nach außen erstreckt, und eine Schallquelle, die am Flügelblatt angeordnet ist.

Die Schallquelle ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung an einer Position am Flügelblatt angeordnet, die nah am äußeren Ende des Flügelblatts ist, sie kann aber auch an jeder anderen geeigneten Stelle am Flügelblatt angeordnet sein. Die Windkraftanlage kann mehrere Flügel und mehrere Schallquellen umfassen, wobei die Schallquellen an gleichen oder unterschiedlichen Positionen des oder der Flügelblätter angeordnet sein können. Es können eine oder mehrere Schallquellen an einem einzelnen Fiügei- blatt angeordnet sein.

Auch ist es möglich, mehrere Schallquellen vorzusehen, die gleiche oder voneinander verschiedene Tonfrequenzen erzeugen. Die Schallquelle umfasst einen Korpus mit einer Eäntrittsöffnung und eine Lippe. Bedingt durch die Anordnung der Schallquelle an dem Flügelbiatt des Flügels strömt der Schallquelle bei Rotation des Flügels Luft entgegen. Die Eintrittsöffnung der Schallquelle ist derart angeordnet, dass die der Schallquelle entgegen strömende Luft zumindest teilweise durch die Eintrittsöffnung in einen Strömungskanal eindringt und zumindest teilweise die Lippe anströmt. Die Lippe ist ferner derart ausgebildet, dass sie von der durch die Eintrittsöffnung in den Korpus der Schallquelle eingedrungenen Luft in Vibrationen versetzbar ist. Die Lippe kann dabei in der Nähe der Eintrittsöffnung oder auch vollständig im Korpus der Schallquelle angeordnet sein. Beispielsweise weist der Korpus der Schallquelle eine im Wesentlichen Zylindrische Grundform auf, die einen Resonanzraum bildet, in dem sich eine schwingende Luftsäule ausbilden kann. Durch die Vibration der Lippe an der durch die Eintrittsöffnung eindringenden Luft werden Schallwellen erzeugt, deren Frequenz durch die Form des Korpus und die Ausbildung und Anordnung der Lippe beeinflusst werden kann.

Die Schallfrequenzen der durch die Vibration der Lippe erzeugten Schallwellen Hegen erfindungsgemäß innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereiches, insbesondere enthält der vorbestämmte Frequenzbereich Schalifrequenzen, die von fliegenden Tieren wahrgenommen werden können. Dadurch kann erreicht werden, dass die Flugtiere das Herannahen des Flügels der Windkraftanlage erkennen und entsprechend darauf reagieren können.

Die erfindungsgemäße Lösung ist einfach im Aufbau, denn insbesondere die Schallquelle aus einfach zu bearbeitenden Materialien als einstückiges Teil hergestellt werden kann. Sie umfasst keine obligatorischen elektrischen oder elektronischen Bauteile. Auch sind keine zusätzlichen, mit der Schallquelle verbundenen externen Steuerungs- oder Kontrollgeräte notwendig (können aber optional realisiert sein). Letztlich braucht die Schallquelle gemäß ihrer bevorzugten Ausführungsform keine eigens bereitzustellende Energieversorgung. Zudem wird die Schallquelle nur dann aktiv, wenn sie gebraucht wird, nämlich bei Rotation des Flügels. Steht der Flügel still, so ist er keine Gefahr für die zu schützenden Flugtiere, so dass auch die Schutzwirkung der Schallquelle nicht gebraucht wird. Bei Bewegung des Flügels sorgt die Luftströmung wiederum für die Aktivierung der Schutzfunktion, das heißt, für die Geräuscherzeugung durch die Schallquelle.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schallquelle derart ausgebildet, dass der vorbestimmte Frequenzbereich im Wesentlichen Frequenzen innerhalb oder oberhalb der menschlichen Hörgrenze, zum Beispiel im Ultraschal!bereich, enthält. Dies bietet den Vorteil, dass Flugtiere, deren Wahrnehmung genügend Empfindlichkeit bei Tonfrequenzen oberhalb der menschlichen Hörgrenze aufweist, z.B. Fledermäuse, von der Warnung durch die akustischen Signale der Schallquelle profitieren.

Für den Einsatz der Erfindung im Zusammenhang mit dem Schutz von Greifvögeln hat es sich hingegen bewährt, im Wesentlichen Frequenzen im vom Menschen ebenfalls hörbaren Frequenzbereich zu erzeugen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Schallquelle an das Flügelblatt angeformt. Die Anformung der Schallquelle wird bereits während des Herstellungsprozesses des Flügels bzw. des Flügeibiatts durchgeführt. Eine einteilige Ausführung der Schallquelle und des Flügelblatts hat den Vorteil eines einfachen und robusten Aufbaus.

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Schallquelle und das Flügelblatt als separate Teile ausgebildet sind, wobei die Schallqueile am Flügelblatt befestigt ist. Auf diese Weise kann die Schallquelle unabhängig vom Flügel hergesteilt werden, was in gewissen Anwendungsfällen einen Vorteil bieten kann. Die Befestigung der Schallquelle am Flügelblatt kann z.B. mittels Schrauben oder Bolzen erfolgen. Die Schallquelle kann aber auch an das Flügelblatt geklebt oder auf jede andere geeignete Form mit dem Flügelblatt verbunden sein.

Sind mehrere Vogel- oder andere Flugtierarten vor einem Zusammenstoss mit dem Flügel der Windkraftanlage zu schützen, so kann es vorteilhaft sein, die Windkraftanlage mit mehreren Schallquellen zu versehen. Dabei können auch mehrere Schallquellen an einem einzelnen Flügelblatt angeordnet sein. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Frequenzbereiche der von den Schallquellen erzeugten Schallwellen sich voneinander unterscheiden. Auf diese Weise kann die Schutzfunktion der Windkraftanlage auf mehrere unterschiedliche Flugtierarten, die auf Geräusche verschiedener Frequenzen empfindlich reagieren, ausgeweitet werden. Dazu kann jeder Flugtierart eine Schallquelle zugeordnet werden, deren Schallfrequenzbereich auf die Wahrnehmung dieser bestimmten Fiugtierart abgestimmt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Figur erläutert, wobei

Figur 1 die Skizze einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage zeigt.

Im Einzelnen ist in Figur 1 eine Windkraftanlage 1 dargestellt, die drei Flügel 2 umfasst. Die Flügel 2 sind derart an der Windkraftanlage 1 angeordnet, dass bei geeigneter Windrichtung und Windstärke die Flügel 2 in Rotation versetzt werden können. Die Richtung der Rotation der Flügel 2 ist durch den Pfeil 3 gekennzeichnet. Jeder der drei Flügel 2 umfasst jeweils ein Flügelblatt 22. An einem der drei Flügelblätter 22 ist eine Schallquelle 21 angeordnet. Die Schallquelle weist eine Eintrittsöffnung 211 in einen Korpus der Schallquelle 21 auf. Bei Rotation der Flügel 2 strömt der Schallquelle 21 Luft entgegen. Die Richtung der Luftströmung ist in Figur 1 durch Pfeile 4 angedeutet. Die Eintrittsöffnung 211 der Schallquelle 21 ist derart angeordnet, dass ein Teil der in Richtung der Schallqueile strömenden Luft die Eintrittsöffnung passiert und eine an der Schallquelle angeordnete Lippe (nicht dargestellt) in Vibrationen versetzt. Durch eine geeignete Form der Schallquelle 21 können Schallwellen einer vorbestimmten Frequenz erzeugt werden, die von sich in der Nähe der Windkraftanlage aufhaltenden Flugtieren wahrgenommen werden. Bei geeigneter Wahl der Schallfrequenzen können auf diese Weise die Flugtiere vor den sich bewegenden Flügeln 2 akustisch gewarnt werden. Bei Stillstand der Flügel 2 erzeugt die Schallquelle im Aligemeinen keine Geräusche.

Bezugszeichenliste

Winkraftanlage

Flügel

Fiügelblatt

Schallquelle

Rotationsrichtung

Luftströmung