Diskussion:Clutter (Radar)

Rotorblätter aus Kohlefasern

Im Artikel wird der Eindruck erweckt, Rotorblätter von WEA bestünden i.d.R. komplett aus Kohlefasern (CFK)und hätten deshalb einen besonders großen Einfluß auf Radarwellen. Richtig ist, dass der heute vorherrschende Werkstoff für Rotorblätter glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) ist. Kohlefasern sind um ein Vielfaches teurer (Faktor 15?), schwerer zu verarbeiten und zudem elektrisch leitfähig, was Probleme beim Blitzschutz von WEA mit sich bringt. Wenn überhaupt, werden nur strukturell besonders beanspruchte Teile eines Blattes aus CFK gefertigt. (nicht signierter Beitrag von 153.100.131.12 (Diskussion) 13:20, 22. Feb. 2013 (CET))

Eindruck hin, Eindruck her: wie groß die Teile sind, die Kohlefasern enthalten, spielt für das Radar keine Rolle. Entscheidend für das Radar ist, dass das Echosignal von bewegten Teilen stammt, denn so entsteht eine Dopplerfrequenz und die macht dieses Echosignal signifikant. Die amplitudenmäßigen Unterschiede zwischen den Echosignalen können normal 30…40 dB, im Extremfall sogar bis zu 60 dB betragen. Das Radar zeigt also auch Echosignale von Objekten an, die 10.000 Mal kleiner sind als ihre Umgebung (Extremfall: ein Millionstel): wenn sie denn einen signifikanten Unterschied gegenüber der Umgebung durch eine Dopplerfrequenz haben.

Es genügt schon, dass die elektromagnetischen Wellen in einem isolierenden Material der Rotorblätter eine andere Ausbreitungsgeschwindigkeit haben. Diese Störung in den Ausbreitungsbedingungen reicht aus für ein signifikantes Echosignal. Sollten die Rotorblätter dann auch noch nass sein oder stellenweise gar elektrisch leitende Materialen wie eben diese Kohlefasern enthalten, ergeben sie schon ein außergewöhnlich starkes Echosignal.

Die im Normalfall auftretende große Dynamik in den Echosignalen ist übrigens auch der Grund dafür, dass die Behauptungen über Radar-Abschattungen durch WEA eigentlich völliger Quatsch sind. Die Echosignale von ganz normalen Flugzeugen können auch ohne WEA um bis zu 30 dB schwanken (Fluktuation). Gemessene Abschattungen lagen in der Größenordnung bis zu 2 dB. Wenn ein Signal schon im Normalfall um den Faktor 1000-fach schwankt, ist ein zusätzliches Schwanken um den Faktor eins-komma-bißchen-was einfach irrelevant. --≡c.w. 17:36, 22. Feb. 2013 (CET)

Hallo Charly. Interessante Aussage zur Abschattung - war mir so nicht bekannt. Das Problem mit der Windenergie haben auch eher die Niederschlagsradare, die Windparks mit Gewitterzellen verwechseln können. Allerdings ist mir dabei nicht klar, warum bei bekannten Koordinaten der WEA nicht der Abgleich mit Signalen oberhalb der WEA gemacht wird? Eine orstfeste "Gewitterzelle", die bei der Blattspitzenhöhe endet, sollte doch leicht als Fehlinterpretation entlarvt werden können? (nicht signierter Beitrag von 153.100.131.12 (Diskussion) 10:41, 26. Feb. 2013 (CET))

Es ist heutzutage kein Problem, eben diese Windparks als solche zu erkennen, zumal deren Standorte nach spätestens mehreren Antennenumdrehungen bekannt sein sollten. Wetterradare haben aber das Problem, dass es ihnen nicht in erster Linie um das Erkennen geht, sondern um das Messen. Die Echosignale von Windparks sind leider keine konstanten Größen. Abhängig von Windrichtung und Windstärke geben sie ein stark veränderliches Echo, das sich leider nicht einmal linear zur Windstärke verändert. Das Radar (bzw. die Erkennungssoftware) müsste erst die Stärke dieses Echos messen, dann diesen Wert von den übrigen Echosignalen abziehen. Diese Stärke zu messen ist jedoch nicht so einfach, da es wieder einmal eine einzelstehende Gleichung mit mehreren Unbekannten ist.

Es ist aber durchaus vorstellbar, dass ein jedes Windkraftwerk seine aktuelle Ausrichtung in der Himmelsrichtung und seine aktuelle Rotationsgeschwindigkeit in ein Netzwerk meldet. Dann könnte eine selbstlernende Software das zu erwartende Echosignal abschätzen und im Idealfall das radartypische Spektrum des Echosignals, welches zu genau diesem Windkraftwerk mit genau dieser Windrichtung und Rotationsgeschwindigkeit gehört, aus einer internen Datenbank entnehmen. Damit könnte die Wahrscheinlichkeit von Falschalarmen drastisch gesenkt werden.

Software und Infrastruktur sind für solch eine Lösung allerdings teuer und so ist es eben einfacher, immer auf diese bösen Windkraftwerke zu schimpfen. Man kann deren Störeinflüsse auf seine veralteten Geräte demonstrieren und behaupten, es ginge nicht anders. ES GEHT ANDERS. Man muss es nur wollen bzw. man muss ggf. zu seinem Glück gezwungen werden (ja, natürlich, es kostet Geld: das wird bis jetzt aber nur für sinnlose Subventionen verwendet. Hier wäre eine Förderung durch eigenes Management der Radargerätebetreiber mal angebracht! Nicht immer nur erwarten, dass Andere was machen!).

Drollig ist dabei das Auftreten der Bundeswehr- Standortverwaltung. Sie möchte per Dekret und mit Gerichtsbeschluss gerne den Bau von Windkraftanlagen in der Nähe von Radargeräten verhindern. Dazu werden Gutachten bemüht, die einen ganz anderen Typ von Radar untersucht haben, dessen Radarsignalverarbeitung nachweislich eine Auffassungslücke genau über den Windkraftwerken hat. Deren Ergebnisse sind aber auf die Uraltgeräte der Bundeswehr nicht anwendbar, denn dieser Effekt beruht auf der Schwellwertveränderung durch Störsignale in der CFAR, aber diese alten Flugsicherungsradargeräte aus den 80-er Jahren, die haben noch gar kein CFAR! Gleichzeitig wird allerdings seit mehr als 10…15 Jahren ein neues Radargerät eingeführt. (Hersteller ist EADS: alles Klar, deren Jäger 90 ist ja schon seit kurzem einsatzbereit.) Anstatt jetzt vom Hersteller zu fordern, dass dieses Radargerät solche Windkraftanlagen autonom erkennt und nur auf dem Bildschirm ausblendet, anstatt sie als Störsignal zu verarbeiten, halten sie lieber an ihrem eigenen Glauben fest: Radargeräte seien schicksalhaft den Einflüssen von Windkraftanlagen ausgesetzt und man kann (außer Baubeschränkung und -verbot) nichts dagegen tun. Amen. --≡c.w. 19:57, 26. Feb. 2013 (CET)