Ανεμογεννήτριες στην Γερμανία συνθλίβουν 1.200 τόνους εντόμων κάθε χρόνο.

Franz Trieb: Μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση των γερμανικών ενεργειακών σεναρίων βάσει ενός μεγάλου αριθμού δεικτών, την οποία πραγματοποιήσαμε το 2017, αποκάλυψε ότι η συμβατότητα των αιολικών πάρκων κατά τη μετανάστευση των πουλιών σε νέους χώρους αναπαραγωγής ήταν ακόμη ανοιχτή ερώτηση. Η αρχική έρευνα έδειξε ότι τα υπολείμματα ιπτάμενων εντόμων σε πτερύγια ρότορα μπορούν να οδηγήσουν σε μεγάλες μειώσεις της αποτελεσματικότητας των ανεμογεννητριών και έχουν παρακινήσει την ίδρυση μιας παγκόσμιας βιομηχανίας καθαρισμού για πτερύγια. Για αυτόν τον λόγο, πραγματοποιήσαμε μια μελέτη σχετικά με το θέμα, αντλώντας από διεπιστημονική εμπειρογνωμοσύνη στους τομείς της εντομολογίας, της ατμοσφαιρικής φυσικής, της αιολικής ενέργειας, της αεροδυναμικής και της γραμμικής κωδικοποίησης DNA – μια μέθοδος ταυτοποίησης ειδών με βάση την αλληλουχία DNA.

Ποιο ήταν το σημείο εκκίνησης για τη μελέτη σας;
Trieb: Ένα εκτεταμένο σώμα τεχνικής βιβλιογραφίας δείχνει προς το παρόν ότι μεγάλα σμήνη ιπτάμενων εντόμων αναζητούν επίσης υψηλά, γρήγορα ρεύματα αέρα. Επιτρέπουν να μεταφέρονται από τον άνεμο σε μακρινές περιοχές. Οι παρατηρήσεις και οι μετρήσεις μπόρεσαν να εντοπίσουν υψηλές συγκεντρώσεις εντόμων παγκοσμίως σε υψόμετρα μεταξύ 20 και 220 μέτρων πάνω από το έδαφος – τα ίδια υψόμετρα που καταλαμβάνουν οι στροφείς των ανεμογεννητριών. Το φαινόμενο των εντόμων μπορεί να μειώσει την ισχύ των ανεμογεννητριών έως και 50 τοις εκατό – αυτό έχει αποτελέσει αντικείμενο εκτεταμένης έρευνας τόσο στη θεωρία όσο και στην πρακτική. Μέχρι στιγμής, ωστόσο, δεν έχουν διερευνηθεί οι συνέπειες των συγκρούσεων εντόμων με ρότορες ανεμογεννητριών στον πληθυσμό των εντόμων και στο οικοσύστημα.

Ποια προσέγγιση χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη σας; Πώς προχωρήσατε;
Trieb: Πρώτον, πραγματοποιήσαμε εκτενή έρευνα, συλλέγοντας και αξιολογήσαμε υπάρχοντα επιστημονικά δεδομένα. Με βάση αυτά τα δεδομένα, δημιουργήσαμε τον δικό μας υπολογισμό μοντέλου. Αφενός, αυτός ο υπολογισμός μοντέλου βασίζεται σε μια μέση πυκνότητα εντόμων περίπου τριών πλασμάτων ανά 1000 κυβικά μέτρα αέρα στο επίπεδο των στροφέων ανεμογεννητριών. Ο αριθμός αυτός βασίστηκε σε τακτικά αλιεύματα εντόμων στο Σλέσβιχ Χολστάιν από εντομολόγους μεταξύ 1998 και 2004 [2]. Από την άλλη μεριά, για τον υπολογισμό του μοντέλου μας, παρέχουμε παρέκταση της ογκομετρικής ροής, δηλαδή της «ροής του αέρα» όλων των αιολικών πάρκων στη Γερμανία. Εδώ, υπάρχουν περίπου 30.000 ανεμογεννήτριες με συνολική έκταση στροφέα περίπου 160 τετραγωνικά χιλιόμετρα, οι οποίες με ονομαστική ταχύτητα ανέμου 50 χιλιόμετρα ανά ώρα φτάνουν κατά μέσο όρο 1000 ονομαστικές ώρες πλήρους φόρτωσης κατά τη διάρκεια της περιόδου πτήσης εντόμων από Απρίλιο έως Οκτώβριο. Με τον πολλαπλασιασμό απλώς αυτών των αριθμών, υπολογίσαμε έναν εποχιακό ρυθμό ροής αέρα περίπου οκτώ εκατομμυρίων κυβικών χιλιομέτρων – δηλαδή περισσότερο από 10 φορές το συνολικό γερμανικό εναέριο χώρο έως ένα ύψος δύο χιλιομέτρων. Εάν πολλαπλασιάζεται η πυκνότητα των εντόμων και ο ρυθμός ροής του αέρα, τότε περίπου 24.000 δισεκατομμύρια αερομεταφερόμενα έντομα πετούν μέσω των στροφείων στη Γερμανία κάθε χρόνο.

Μια απλή προσέγγιση της προκύπτουσας ζημιάς μπορεί να προκύψει από μελέτες των Sandia National Laboratories σχετικά με τη μόλυνση των πτερυγίων ρότορα από ιπτάμενα έντομα. Τέσσερις παράγοντες πολλαπλασιάζονται μεταξύ τους: η αναλογία (πέντε τοις εκατό) μεταξύ της επιφάνειας της λεπίδας που είναι ορατή από την κατεύθυνση του ανέμου και της κυκλικής περιοχής που σαρώνεται από τις λεπίδες του ρότορα. η μέση αναλογία της μολυσμένης περιοχής λεπίδων και στις δύο πλευρές των πτερυγίων του ρότορα συνολικά περίπου 80 τοις εκατό σε σχέση με την ορατή περιοχή της λεπίδας · τη λεγόμενη απόδοση συλλογής για φτερωτά έντομα κατά μέσο όρο 40 τοις εκατό · και μια αναλογία μεταξύ της μέσης σχετικής ταχύτητας λεπίδας (45 μέτρα ανά δευτερόλεπτο) και της ονομαστικής ταχύτητας ανέμου (14 μέτρα ανά δευτερόλεπτο) περίπου 3,2. Σύμφωνα με τα στοιχεία, κατά μέσο όρο, χτυπήθηκε περίπου το 5% των πλασμάτων που πετούν μέσω ενός ρότορα. Αυτό ανέρχεται σε περίπου 1200 δισεκατομμύρια έντομα ετησίως. Αυτά τα σχήματα θεωρούν μόνο πλάσματα που αφήνουν ορατά κατάλοιπα στις λεπίδες του ρότορα.

Ποια συμπεράσματα μπορούν να εξαχθούν από τον υπολογισμό του μοντέλου σας;

Trieb: Ο υπολογισμός του μοντέλου μας δείχνει μια πτυχή της αιολικής ενέργειας που δεν έχει ακόμη διερευνηθεί διεξοδικά. Περίπου 1200 δισεκατομμύρια ιπτάμενα έντομα χτυπιούνται κάθε χρόνο καθώς πετούν μέσω των στροφείων αιολικών πάρκων στη Γερμανία. Ένας τόσο μεγάλος αριθμός προσβεβλημένων εντόμων θα μπορούσε να είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τη σταθερότητα του πληθυσμού των εντόμων και επομένως θα μπορούσε να επηρεάσει την προστασία των ειδών και την τροφική αλυσίδα.
DLR

Αυτή η περίληψη προέρχεται από την ερευνητική τους έκθεση.

Παρεμβολές ιπτάμενων εντόμων και αιολικών πάρκων
Έκθεση μελέτης του Γερμανικού Αεροδιαστημικού Κέντρου
Franz Trieb
30 Οκτωβρίου 2018

Περίληψη
Η μελέτη διερευνά την πιθανή συνοχή των απωλειών εντόμων που έχουν ανακαλυφθεί πρόσφατα στη Γερμανία και την προσβολή εντόμων στις πτερύγια των ανεμογεννητριών.

Τα στοιχεία από τη βιβλιογραφία επιβεβαιώνουν ότι τα μετακινούμενα έντομα επιλέγουν ταχεία ροή αέρα πάνω από το ταραχώδες επιφανειακό στρώμα της ατμόσφαιρας με σκοπό την αποτελεσματική μετατόπιση σε χώρους αναπαραγωγής. Οι προγραμματιστές αιολικών πάρκων επιλέγουν περιοχές με ισχυρούς ανέμους και εγκαθιστούν ψηλούς πύργους με ρότορες ακριβώς πάνω από το επιφανειακό στρώμα, προκειμένου να βελτιστοποιήσουν την ενεργειακή απόδοση των ανεμογεννητριών τους. Ως αποτέλεσμα αυτής της σύμπτωσης, αναμένεται μεγάλος αριθμός ιπτάμενων εντόμων σε αιολικά πάρκα.

Ο υπολογισμός του μοντέλου της ποσότητας της βιομάζας εντόμων που διασχίζει τους ρότορες ανέμου κατά τη λειτουργία παρέχει μια πρώτη εκτίμηση της τάξης μεγέθους 24.000 τόνων εντόμων που διασχίζουν το γερμανικό αιολικό πάρκο καθ ‘όλη τη θερινή περίοδο. Με βάση τις παραδοχές των συντηρητικών μοντέλων, πέντε τοις εκατό των εντόμων που πετούν μέσω ενός ρότορα θα μπορούσαν να υποστούν βλάβη. Η σχετική απώλεια 1.200 τόνων ετησίως, δεδομένου ότι περισσότερα από δεκαπέντε χρόνια θα μπορούσε να είναι σημαντική για τη σταθερότητα του πληθυσμού.

Τα είδη που πετούν σε κρίσιμα ύψη ρότορα μεταξύ 20 και 220 μέτρων πάνω από το επίπεδο του εδάφους εκτός από εκείνα που έχουν ήδη βρεθεί σε αυτήν τη μελέτη θα πρέπει επειγόντως να εντοπιστούν με μετα-barcoding DNA των αποθέσεων που βρίσκονται τακτικά σε λεπίδες ρότορα. Επιπλέον, τα αιολικά πάρκα πρέπει να έχουν τη δυνατότητα να αναγνωρίζουν τα σμήνη των εντόμων που πλησιάζουν και να αντιδρούν αναλόγως για την προστασία και τη διατήρησή τους.
Έκθεση μελέτης Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

https://www.dlr.de/…/R…/dokumente/st/FliWip-Final-Report.pdf

https://stopthesethings.com/…/busted-bugs-german-wind-turb…/