Blendgutachten am Flughafen Wien verhindert Blendung des Towers

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(c) 2017 DigitalGlobe, Landsat / Copernicus
Der Blick vom Tower in Richtung des Runways ist für die Flugsicherung außerordentlich wichtig. Nur bei bestehendem Sichtkontakt zur freien Piste können die Zeiten für Start und Landefreigaben optimiert werden. Auch für die Beurteilung des Rollenden Verkehrs ist der Sichtkontakt wichtig und nicht vollständig durch das Radar zu ersetzen. Aus diesem Grund ist der Tower auch mit allen möglichen Merkmalen ausgestattet, um die Sicht für die Flugsicherung zu verbessern. Getönte, schräg gestellte Scheiben sollen den Kontrast bei unterschiedlichen Wetterlagen verbessern. Blenden (wie im Auto) und Jalousien werden eingesetzt um Blendungen zu vermeiden und die Lichtverhältnisse zu optimieren. Wenn die Reflexionen allerdings aus einer Richtung kommen, in der ein Objekt erkannt werden soll, dann lässt sich eine Blendung nicht verhindern. Dies kann zu Nachbildern auf der Netzhaut führen, die dann die folgenden Sehaufgaben erschweren - wodurch es zum Übersehen von Objekten oder Signalen, sowie zu Fehleinschätzungen kommen kann. Länger einwirkende Blendung können außerdem Kopfschmerzen und im Extremfall Verbrennungen der Netzhaut verursachen.

PV-Anlagen am Wiener Flughafen (VIE)

Da die vielen Betriebsgebäude des Wiener Flughafen durch den täglichen Betrieb viel Strom verbrauchen, aber dennoch nachhaltig zu bewirtschaften sein sollen, hat man sich für die Errichtung mehrerer Photovoltaikanlagen auf den sonst ungenützten Dächern der Hangar und Bürogebäude entschieden, die in den kommenden Jahren nach und nach installiert werden sollen. Insbesondere auf neuen Gebäuden sollen von Anfang an PV-Anlagen mit errichtet werden, deren generierter Strom ab dem ersten Tag direkt im Gebäude verbraucht wird. Die großen Dachflächen der Hangars und Betriebsgebäude bieten mit Ihren Flachdächern außerdem ideale Bedingungen für die Aufstellung von Solaranlagen. Da es nur wenige Dachaufbauten gibt, sind Verschattungen der Anlagen kein Problem. Durch die Größe der Dächer sind auch besonders kostengünstige kommerzielle Analgen möglich und die Ausrichtung der Anlagen ist dadurch auch relativ frei wählbar.
3D Modell VIE

Reflexionen auf Glas

Da die PV-Module auf der Oberfläche aus Glas bestehen, reflektieren sie einen Teil des Sonnenlichtes und obwohl es sich hierbei nur um einen Bruchteil der Sonnenstrahlung handelt, so ist diese doch so stark, dass sie gefährliche Blendungen verursachen kann. Daher wurde Zehndorfer Engineering vom Flughafen Wien schon in der Planungsphase der PV Anlage mit einbezogen, um die mögliche Blendwirkung auf den Air Traffic Control Tower und den Flugverkehr zu untersuchen. Das Einmessen ins Gelände erfolgte auf Basis der Planungsunterlagen, die bereits vollständig verfügbar waren und die in einem 3D-Modell visualisiert wurden. Wie die Untersuchungen zeigten, spielte auch die Neigung des Flachdaches in der Größenordnung von 2° eine Rolle. Da der Modulwinkel mit ursprünglich 10° recht flach gewählt wurde, bewirkte bereites dieser kleine Winkel signifikante Unterschiede der tatsächlichen Modulausrichtung im Raum. Die erste Simulation der Reflexionen wurde mit einer PV Modulaufständerung in Richtung Süden durchgeführt. Die betrachteten Immissionspunkte lagen im Luftraum an den Anfluglinien sowie beim Tower.

Glare VIE TowerBlendungen des Towers

Bei der Berechnung der Sonnenreflexionen über die astronomisch möglichen Sonnenstunden stellte sich heraus, dass der Tower zu bestimmten Jahreszeiten von 16 Uhr bis 18 Uhr geblendet werden würde. Die Blenddauer war also erheblich und in Anbetracht der wichtigen Sehaufgabe (Flugzeuge auf der Landebahn sowie den Rollwegen zu erkennen) nicht zu vernachlässigen. Da die Anlage außerdem aus Sicht des Towers in der Blickrichtung der Landebahn liegen wird und großflächig zu sehen sein wird, wäre eine Blendung aus dieser Richtung ein kritischer Zustand den es zu vermeiden galt. Um nun die Blendwirkung auf den Tower zu reduzieren und gleichzeitig jene auf den bestehenden Flugzeugverkehr nicht zu erhöhen wurden mehrere Varianten der Modulausrichtung simuliert. Schließlich wurde eine Ausrichtung gefunden, bei der (bei nur minimal verringertem PV Ertrag) die Blendwirkung auf den Tower gänzlich vermieden werden konnte. Der PV-Anlagenplaner war in der Lage die Aufständerung so anzupassen, dass Höhen- und Seitenwinkel der Module der Simulation entsprachen und somit Blendungen vermieden wurden.



Einsparung von Umbaukosten

Die Errichtung nach dem ursprünglichen Aufstellungsplan hätte unweigerlich zu einer Beschwerde des Towers und den darauf folgenden Abbau der Anlage geführt. An anderen Orten, wie dem Manchester-Boston Airport im US Bundesstaat Vermont ist genau dies passiert (Video) und die gesamte Anlage musste umgebaut werden, was enorme Kosten verursachte. Zum Glück stehen uns heute Beurteilungsmethoden und die notwendige Software zur Verfügung um solche Probleme schon frühzeitig zu erkennen. Auch blendreduzierende Maßnahmen können damit schon vor dem Bau der Anlage vorgeschlagen und deren Wirksamkeit überprüft werden.





Video VIE Tower

Zehndorfer Engineering führt regelmäßig Blendgutachten für Solaranlagen und Glasfassaden in Deutschland und Österreich durch.