Die Schallemissionen von BESS (Battery Energy Storage Systems) stammen hauptsächlich von den Kühlsystemen, den Wechselrichtern, Transformatoren und der Leistungselektronik. Die Kühlsysteme sind die größten Lärmquellen, da sie zur Temperaturregelung der Batterien eingesetzt werden, um Überhitzung zu verhindern und die Lebensdauer zu verlängern. Dabei kommen verschiedene Kühlmethoden zum Einsatz, wie Luftkühlung, Flüssigkeitskühlung oder Phasenwechselmaterialien, die sich in ihrer Lautstärke und Effizienz unterscheiden.
Typische Geräuschpegel von BESS liegen in der Nähe von 70 bis 92 Dezibel in einem Meter Entfernung, abhängig von der Art der Komponenten und dem Kühlsystem. Die Geräusche entstehen dabei hauptsächlich durch Lüfter und mechanische Teile der Kühlung sowie die Betriebsgeräusche der Wechselrichter und Transformatoren. Welche Pegelmaße (LAeq, LAFmax, Lden) sind für BESS‑Messungen relevant Für die Messung und Beurteilung von BESS-Lärm sind insbesondere folgende Pegelmaße relevant: LAeq (A-bewerteter äquivalenter Dauerschallpegel): Dieser Wert gibt den durchschnittlichen Schallpegel über einen Messzeitraum an, der die unterschiedliche Empfindlichkeit des menschlichen Ohres für verschiedene Frequenzen berücksichtigt. LAeq ist eine zentrale Größe zur Bewertung von Dauerlärm und wird häufig bei Lärmschutzmessungen eingesetzt. LAFmax (A-bewerteter, schnell gewichteter Maximalpegel): Dieser Pegel gibt den höchsten während der Messung auftretenden Schallpegel an, wobei die Zeitbewertung „Fast“ mit einer Reaktionszeit von 125 ms verwendet wird. LAFmax ist wichtig, um Spitzenlärm oder kurzzeitige Lärmereignisse zu erfassen, die z. B. nachts in Wohngebieten relevant sein können. Lden (day-evening-night level): Ein gewichteter Tagesmittelwert, der die Lärmbelastung über den Tag, Abend und die Nacht zusammenfasst. Dabei werden Abend- und Nachtzeiten mit Zuschlägen bewertet, um deren höhere Lärmempfindlichkeit zu berücksichtigen. Lden wird oft verwendet zur Gesamtbewertung von Umgebungslärm. Diese Pegelmaße sind in der TA-Lärm sowie in Normen wie DIN 61672 definiert und gängig in der Praxis der Lärmmessung bei Anlagen wie BESS. LAeq adressiert den energetischen Mittelwert, LAFmax die Maximalpegel, und Lden das Gesamtbild mit Berücksichtigung von Tageszeiten. Diese Maße sind entscheidend, um Lärmemissionen von BESS-Systemen belastbar zu bewerten und mit Grenzwerten in Wohngebieten zu vergleichen. Schallhauben direkt an der Quelle in Kombination mit Schwerfolie und geschlossenzelligen Polyethylen-Schaum, Beispiel StratocellWhisper > 50 sind eine Möglichkeit die Schallemission stark zu reduzieren und gleichzeitig die Kühlung der Systeme sicherzustellen.
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Bei einem PV-Feld das unmittelbar an ein Wohngebiet grenzt, verursachte der Betrieb der Wechselrichter, vorallem in den Sommermonaten zu Lärmklagen durch die Anwohner.
Die dominierenden Schallfrequenzen bei Photovoltaik (PV) Wechselrichtern lassen sich in zwei Hauptbereiche einteilen: Mittlere bis hohe Frequenzen (ca. 200 Hz bis 5000 Hz): In diesem Bereich dominieren vor allem Lüftergeräusche, die zur Kühlung des Wechselrichters eingesetzt werden. Sehr hohe Frequenzen (ca. 4 kHz bis 200 kHz): Diese Frequenzen entstehen durch die internen Schaltvorgänge des Wechselrichters, insbesondere durch die Pulsweitenmodulation (PWM) bei der Frequenz- und Spannungswandlung. Diese hochfrequenten Töne können besonders als unangenehme, piepsende Geräusche wahrgenommen werden. Die Gesamtschallleistung von Wechselrichtern liegt oft im Bereich von 65 bis 84 dB(A). Zusätzlich führen die Reflexionen des Schalls von nahegelegenen Wänden zu einer Ausbreitung der Geräusche in weiter entfernte Bereiche, wodurch der Wohnkomfort beeinträchtigt werden kann. Ein technisches Problem besteht darin, dass eine Erhöhung der Schaltfrequenz, um die Schallemissionen in den kaum hörbaren Bereich zu verlagern, den Wirkungsgrad des Wechselrichters negativ beeinflusst und deren Kühlaufwand stark erhöht. Die Schallhaube für die Aufnahme der 10 Wechselrichter hat die Dimension: 11000 x 1800 x 2900 mm (L x B x H). Die Innenliegende Iosolation der Einhausung besteht aus einer 40 mm Thermischen Isolation und daraufliegend eine 40 mm Schallisolation (StratocellWhisper). In der Haube sind auch sämtliche Strukturen für die Montage der Wechselrichter und die Durchführung der Kabel installiert. Oeffnungen an der Unterseite der Schallhaube und im oberen Bereich ermöglichen die Zufuhr von Frischluft und zur Abfuhr der Warmluft die durch den Betrieb der Wechselrichter ensteht. Obwohl die Schallhaube mit RAL-7016 keine Ideale Aussenfarbe hat um eine Aufheizen durch Sonneneinstahlung möglichst klein zu halten, bleibt die Innentemperatur in der Einhausung durch die Kombination von Thermischer und Schallisolation rund 5 Grad unter der Umgebungstemperatur. Dadurch kann durch den Einsatz der Schallhaube auch ein Temperaturabhängiges Derating verhindert werden, dass dazu dient empfindliche Halbleiterbauteile des Wechselrichters vor Überhitzung zu schützen und der Wechselrichter seinen Arbeitspunkt hin zu einer geringeren Leistung verschiebt. Interessant ist aus Akustischer Sicht das die Lärmemissionen von Seiten der Behörde als Summenschalpegel beurteilt wird was die Anforderung an die Schallreduktion deutlich reduziert da die Schallquellen nicht addiert werden. Aus der Praxisicht ein Unsinn da die Wechselrichter nie gleichzeitig im absolut identischen Betriebsmodus laufen, müssten eigentlich die Schallpegel addiert werden (ungleiche Schallquelle). |
AutorWir sorgen für flüsterleise HVAC-Anlagen (Wärmepumpen, Klima-, Kälte- und Lüftungsanlagen) Kategorie |