Herausforderung

Windenergieanlagen (WEA) sind zentraler Bestandteil einer regenerativen Energieversorgung. Lokal gibt es aber immer wieder Widerstände gegen den Bau neuer Windräder: Anwohner befürchten, dass die Anlagen zu einer unzumutbaren Lärmbelastung führen oder das Landschaftsbild zerstören könnten. Für Diskussionen im Vorfeld, die auf realistischen Werten beruhen, wäre es nützlich, wenn sich der optische Eindruck und die zu erwartende Lärmsituation simulieren lassen würden (künstliches Hörbarmachen einer Geräuschsituation durch Auralisation). Für das realitätsnahe Nachempfinden bestimmter Situationen gibt es seit einigen Jahren die Möglichkeiten der Virtual-Reality (VR) und der Augmented Reality (AR). Für viele VR- und AR-Anwendungen sind relevante Techniken zu vertretbaren Preisen erhältlich. Könnte man Optik, Auralisation und VR- sowie AR-Techniken miteinander verbinden, würden die Auswirkungen geplanter WEA durch das visuelle und akustische Erleben bereits im Vorfeld nachvollziehbar.

Ziele und Vorgehen

Das Projekt X-Eptance-Explore hat zwei Entwicklungen für WEAs zum Ziel: zum einen ein mobiles akustisches VR-System (MAVR) für die virtuelle Begehung von WEAs und zum anderen ein mobiles akustisches AR-System (MAAR) zur Beurteilung der visuellen und akustischen Auswirkungen geplanter WEA vor Ort. Beide Entwicklungen sollen auf gemessenen Daten basieren, deren Analyse Grundlage für die akustische Simulation sind. Das MAVR soll als quasi-mobile Lösung mit einem tragbaren visuellen Ausgabegerät (Head-Mounted-Display) realisiert werden. Diese kann als transportable Lösung an beliebigen Orten installiert werden; Zielgruppe sind Behörden und Verantwortliche des Planfeststellungsverfahrens. Die 3D-Visualisierung soll auf Basis von georeferenzierten Daten weitgehend automatisch generiert werden, um die Projektergebnisse mit wenig manuellem Aufwand für ähnliche Situationen übertragen zu machen. Das MAAR soll als vollständig mobile Lösung umgesetzt werden, die es den Nutzern ermöglicht, die WEA vor Ort zu erkunden. Zielgruppe dieser Lösung sind primär die betroffenen Bürgerinnen und Bürger.

Innovationen und Perspektiven

Mit dem MAVR soll im Projekt X-Eptance-Explore eine mobile akustische VR-Lösung entstehen, die die Geräuschemissionen von Windenergieanlagen möglichst realistisch simuliert. Eine für die Umgebung typische Geräuschkulisse soll den Zuhörerinnen und Zuhörern die akustische Beurteilung erleichtern. Neu ist insbesondere die systematische technische Validierung der akustischen Parameter, in der Messdaten mit simulierten Daten korreliert werden, um die Qualität der Simulationslösung kontinuierlich und systematisch zu verbessern. Mit MAAR wird eine der ersten vollständig mobilen AR-Lösungen mit integrierten akustischen Daten entwickelt, die WEA als realistische 3D-Modelle präsentiert und entwickelt. Das Projekt X-Eptance-Explore greift die Arbeiten des Teilprojektes X-Eptance-Impulse auf mit dem Ziel, den dort gewonnenen Ergebnissen aus der Sensorik, Aktuatorik und Signalverarbeitung neue Anwendungsgebiete zu erschließen. Perspektivisch können die mit konventioneller Messtechnik ermittelten Zeitreihen zum Projektende etwa auf Planungssituationen für Straßenbau oder Flughafenausbau übertragen werden.