innovation
I for life

Technical Sciences
Oude Waalsdorperweg 63
2597 AK Den Haag
Postbus 96864
2509 JG Den Haag

Retouradres Postbus 96864, 2509 JG Don Haag

www.tno. fl1
T +31 888661000

iIiIiiIIiiIIiiIIiIIiiIIiiiIIiiIIiiIIiIiIiIiI
Datum
22 december 2015
Onderwerp

Radarverstoringsonderzoek Windpark Deil
.

Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
E-mail

Geachte heet

Doorkiesnummer

Bijgaand ontvangt u onze rapportage aangaande het radarverstoringsonderzoek
voot het windturbinepatk Deil.

Doorkiesfax

Het bouwplan
Het bouwplan betreft alle wijzigingen ten opzichte van de huidige situatie die
betrekking hebben op het te bouwen windturbinepark. In dit rapport zullen deze
wijzigingen worden aangeduid als het bouwplan’. Voor de huidige aanvraag
betreft dit een plaatsing van vier nieuwe windturbines. De coördinaten van de
betreffende windturbines zijn verderop gegeven. Omdat in deze fase van de
plannen nog geen definitieve keuze is gemaakt voor een type windturbine,
ashoogte en rotordiameter, is voor een worstcase benadering gekozen. Voor de
maximale afmetingen van de windturbines is uitgegaan van een windturbine in de
4 MW klasse met worstcase afmetingen met een ashoogte van 140 m en een
rotordiameter van 131 m. De toepassing van een windturbine met worst case
afmetingen houdt in dat de berekende effecten op de radars altijd minder zullen
zijn als bij de keuze van de specifieke windturbine de vermogensklasse, maximale
ashoogte en rotordiameter niet wordt overschreden.
De uitgevoerde berekeningen
TNO heeft de verstoring op de primaire radar als gevolg van radarreflectie en
schaduweffect berekend met behulp van het radarhinder simulatiemodel
PERSEUS, volgens de toetsingsmethode, die op 1 oktober 2012 is ingevoerd.
De analyse is uitgevoerd voor een tweetal radarsystemen:
(1) Het Military Approach Surveillance System (MASS) radarnetwerk, bestaande
uit een vijftal verkeersleidingsradarsystemen verspreid over Nederland.
(2) De gevechtsleidingsradar Medium Power Radar (MPR) te Nieuw Milligen.
Resultaten verkeersleidingsradarsystemen MA S$
Op de locatie van de windturbine eist het Ministerie van Defensie voor het
verkeersleidingsradarnetwerk een minimale detectiekans van 90% voor een doel
met een radaroppervlak van 2 m2. Twee mogelijke optredende effecten zijn
onderzocht:

Projectnummer
060.14014/21.01

Op opdrachten aan TNO zijn de Atgemene
Voorwaarden voor opdrachten aan TNO,
zoals gedeponeerd bij de Griffie van de
Rechtbank Den Haag en de Kamer van
Koophandel Den Haag van toepassing
Deze algemene voorwaarden kunt u tevens
vinden op www tno nI
Op verzoek zenden wij u deze toe
Handelsregistornummer 27376655

1’NO

i nnovatïon
for life

Datum
22 december 2015

1

Reductie van de detectiekans ter hoogte van het bouwplan:
Na realisatie van het bouwplan is er op de toetsingshoogte van 1000
voet een
minimale detectiekans geconstateerd van 98% ter hoogte en in de directe
nabijheid van het bouwplan. Het bouwplan voldoet dus aan de thans
gehanteerde 2015 norm.
2. Reductie van het maximum bereik ten gevolge van de schaduwwerk
ing van
het bouwplan:
De radars te Soesterberg, Volkel en Woensdrecht ondersteunen elkaar
in de
schaduwgebieden achter het bouwplan. Na realisatie van het bouwplan
is er
op de toetsingshoogte van 1000 voet dan ook geen afname van het maxim
um
bereik waarneembaar. Het bouwplan blijft daarmee binnen de thans
gehanteerde 2015 norm.
Resultaten gevechtsleidingsradar MPR te Nieuw Milligen
Op de locatie van het windturbinepark eist het Ministerie van Defensie
voor de
gevechtsleidingsradar te Nieuw Milligen een detectiekans van minste
ns 90%.
Omdat de specificaties van de MPR gerubriceerd zijn, wordt de in de
berekening
gebruikte waarde van het radaroppervlak van het doel hier niet vermel
d.
De resultaten van de radarhinderberekening voor de gevechtsleidingscada
r te
Nieuw Miltigen zijn eveneens gerubriceerd en kunnen om die reden
alleen
rechtstreeks naar het ministerie van Defensie worden verstuurd Dit
gebeurt
echter pas na toestemming van u. Wel mag in deze brief worden
vermeld dat er
twee mogelijke optredende effecten zijn onderzocht:
1. Reductie van de detectiekans ter hoogte van het bouwplan
De detectiekans is na realisatie van het bouwplan op de toetsingshoog
te van
1000 voet binnen de thans gehanteerde 2015 norm gebleven.
2. Reductie van de detectiekans ten gevolge van de schaduwwerking
van het
bouwplan:
Het maximum bereik van de radar op deze hoogte in de sector waarin
schaduwwerking optreedt, blijft is na realisatie van het bouwplan binnen
de
thans gehanteerde 2015 norm.
Details vindt u in bijgaande documentatie, Een vergelijkbare rappor
tage, echter
met de resultaten van de MPR, wordt na toestemming uwerzijds evenee
ns
verstuurd aan het Commando Luchtstrijdkrachten in Breda van Defens
ie en het
Rijksvastgoedbedrijf Directie Vastgoedbeheer, Afdeling Expertise
& Realisatie
Defensie, Sectie Beheer & Omgevingsmanagement, Cluster Ruimte
in Utrecht.
Voor de achtergronden van de toegepaste rekenmethode wordt
kortheidshatve
verwezen naar de toelichting die is te downloaden van de TNO websit
e:
http//www tno nl/perseus,

iedewerker

Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
2/16

innovation
I for life

?..

Datum
22 december 2015

Locatie- en radargegevens
De locaties van de te toetsen windturbines zijn weergegeven in Tabel 1.
De weergegeven RDS coördinaten en fundatiehoogtes zijn afkomstig van de
opdrachtgever. De WGS 84 coördinaten zijn hiervan afgeleid.
Tabel 7 Locatiegegevens van het bouwplan zoals opgegeven door de opdrachtgever.
Nr.

ID

Rijksdriehoekstelsel
X [mJ
Y [m}

WGS 84 coördinaten
Latitude 19
Longitude [O]

Fundatiehoogte
tav. NAP [m]

WT1

143767

429568

143439
143111

429405

51.85457
51.85309

5.21940

3,0
3.0

429241

51.85161

5.21465

3.0

4
5

WT2
WT3
WT4
WT5

142784

429076
428974

51.85012

5.20991
5.20479

3.0

6

WT6

142431
142056

7

1
2
3

428863

51.84920
51.84819

5.22416

5.19935

3.0
3.0

WT7
WT8

146055

429604

3.0

145656

429639

51.85493
51 .85524

5.25737

8
9

5.251 58

WT9

145258

429675

51.85556

5.24580

3.0
3.0

10

WT1O
WT11

429711
429746

51.85587

ii

144860
144461

5.24002
5.23423

51.85618

3.0
3.0

Het Ministerie van Defensie hanteert een zogenaamd toetsingsvolume dat reikt tot
aan 75 km rondom de vijf verkeersleidingsradars en de twee
gevechtsleidingsradars. Het profiel van het toetsingsvolume is weergegeven in
Figuur 1. Er dient getoetst te worden indien de tip van de wiek hoger is dan de
rode lijn. Bouwplannen die verder verwijderd zijn dan 75 km kunnen zondermeer
geplaatst worden.
75 km

Maaiveld
NAP
Figuur 7. Het toetsingsprofiel (niet op schaal) zoals gehanteerd door het Ministerie van
Defensie rondom elk van de militaire radarsystemen.

De locatiegegevens van de vijf MASS verkeersleidingsradarsystemen en de
gevechtsleidingsradars te Nieuw Milligen en Wier worden weergegeven in Tabel 2.
In deze tabel zijn zowel de antennehoogtes aangegeven die aangehouden worden
voor de bepaling van het toetsingsprofiel als ook de feitelijke antennehoogtes van
de primaire radarantenne, toegepast in de detectiekansberekeningen.

Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
3/16

__________________

înnovation
forlife

Datum
22 december 2015
Tabel 2

Locatiegegevens
Nieuw Milligen

van

en

toetsingsprofiel en

Radar

*

de

Wier,

de

vijf MA SS

de

radars

aangehouden

toepaste

feitelijke

Coördinaten
Rijksdriehoekstelsel

Leeuwarden

X’m]
179139

Twenthe

258306

477021

Soesterberg
Volkel
Woensdrecht
Nieuw Milligen (MPR)
Wier(MPR)

147393
176525

460816
407965

083081
179258
170509

385868
471774
585730

Ytml
582794

en

de

gevechtsleldingsradars te

antennehoogte

hoogte

van

voor het

de pnmaire

Antennehoogte
toetsingsproflel
t.o.v. NAP
[m]
30
71

Onze referentie
DHWTS20150100292766

radarantenne.

Feitelijke
antennehoogte
t.o.v. NAP
Im]
27.3
68.8

63

60.2

49
48
53
24

46.9
45.2
Gerubriceerd*
Gerubriceerd*

deze gegevens zijn bekend bij defensie

Variaties in de hoogte van het terrein worden bepaald uit het Actueel
Hoogtebestand Nederland (AHN-1) met een ruimtelijke resolutie van 10 m.
In dit bestand bevindt zich bebouwing van de stedelijke gebieden mits de
aaneengesloten bebouwing een oppervlakte beslaat die groter is dan 1 km2.
Het hoogtebestand is opgenomen in de periode tussen 1998 en 2003, dus
veranderingen in bebouwing van na die datum zijn in het model niet
meegenomen. Buiten deze gebieden is de hoogte gelijk aan het maaiveld.
Buiten Nederland gebruikt TNO terreinhoogtegegevens afkomstig van de NASA
Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) met een resolutie van 3 boogseconde
(ongeveer 90 m langs een meridiaan).
De 15 en 75 km cirkels rond de MASS radarsystemen en de stedelijke gebieden
volgens het AHN-1 bestand zijn weergeven in Figuur 2. De 15 en 75 km cirkels
rond de MPR gevechtsleidingsradars en de stedelijke gebieden volgens het AHN
1 bestand zijn weergeven in Figuur 3.

Blad
4/16

innovation
for life

Datum
22 december 2015
Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
5/16

Figuur 2. Locaties van de vijf MASS verkoersleidingsradarsystemen (groene ruit) met
daaromheen de 15 en 75 km cirkels. De donkergnjze vlakken zijn de in de AHN
1 gedefinieerde stedelijke gebieden. De ligging van het te toetsen bouwplan is
aangegeven met een roze ster.

i nnovation
for life

Datum
22december2015

7-

Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
6/16

Figuur 3. Locaties van de twee MPR gevechts!eidingsradars (rode ruit) met daaromheen
de 15 en 75km cirkels. De donkergnjze vlakken zijn de in de AHN-1
gedefinieerde stedelijke gebieden. De ligging van het te toetsen bouwplan is
aangegeven met een roze ster.

Het bouwplan ligt binnen de 75 km cirkel rond de MASS radar van Soesterberg,
Volkel en Woensdrecht en binnen de 75 km cirkel rond de MPR te Nieuw Milligen.
Daarnaast zijn de tiphoogtes van alle te toetsen windturbines groter dan de in
Figuur 1 aangegeven hoogte. Het onderhavige bouwplan dient derhalve getoetst
te worden voor zowel het MASS verkeersleidingsradarnetwerk als de MPR
gevechtsleidingsradar te Nieuw Milligen.

innovation
TNO forlife
w.

Datum
22december2015

2

Rekenmethode MASS verkeersleidingsradarnetwerk
Het tadatsimulatiemodel PERSEUS berekent voor elk radarsysteem de
detectiekans van een doel met een radardoorsnede van 2 m2, fluctuatiestatistiek
Swerling case 1, en loos alarmkans 1x106. Afhankelijk van de locatie van het
bouwplan moet de detectiekans geëvalueerd worden op een normhoogte van 300,
500 of 1000 voet ten opzichte van het maaiveld. Indien op 1000 voet geëvalueerd
wordt, zal middeling van detectiekansen binnen een cirkel met een straal van 500
m toegepast worden. De 300 en 500 voet normhoogtes liggen over het algemeen
rond de verschillende militaire vliegvelden in Nederland. Op een hoogte van 1000
voet dient er, met enige uitzonderingen, landelijke dekking te zijn. In Figuur 4
worden de normhoogtegebieden getoond.

Figuur 4. De ligging van het te toetsen bouwplan aangegeven met een ster en de ligging
van de thans gehanteerde 2015 nonnhoogtes op 300 voet (rood) en 500 voet
(blauw). Op 1000 voet (paars) dient het MASS radametwerk, op enkele
uitzonderingen na, een landelijke dekking te hebben. Tevens zijn op deze kaart
met een groene markering de locaties aangeven van het MASS
verkeersleidingsradametwerk bestaande uit een vijftal radarsystemen.

Onze referentie
DHW-TS-201 5-0 100292766
Blad
7/16

innovation
for life

Datum
22 december 2015

Het bouwplan valt binnen de normhoogte van 1000 voet.
De detectiekans van de vijf radarsystemen te Leeuwarden, Twenthe, Soesterberg,
Volkel en Woensdrecht is conform de nieuwe rekenmethode gesimuleerd in één
radarnetwerk, waarbij de radars elkaar eventueel ondersteuning kunnen bieden bij
de detectie van radardoelen. Daarbij wordt rekening gehouden met de aanstaande
upgrade van de MASS primaire radar, zoals TNO die op dit moment in PERSEUS
gemodelleerd heeft.
Als referentie zijn ook de radardetectiekansdiagrammen betekend voor de
zogenaamde baseline situatie, dat wil zeggen, rekening houdend met alle
bestaande windturbines en dus voor realisatie van het bouwplan. Het baseline
bestand van windturbines geeft de situatie aan binnen Nederland, vastgelegd in
het begin van januari 2015, door Windstats1. De voor de simulatie noodzakelijke
afmetingen van de windturbines zijn afgeleid van de in dit bestand opgenomen
gegevens, zijnde: fabrikant, opgewekt vermogen, ashoogte en rotordiameter.
Het bouwplan wordt daar vervolgens aan toegevoegd en voor beide situaties
(baseline en baseline met bouwplan) worden detectiediagrammen berekend.
Door een vergelijking van beide diagrammen kan het detectieverlies worden
vastgesteld in de directe nabijheid van het bouwplan veroorzaakt door reflecties
van het bouwplan en het eventuele verlies aan radarbereik ten gevolge van de
schaduwwerking van het bouwplan.

1

Voor meer informatie, zie http://www.windstats.nl/
WINDSTATS.NL
tat.tkcn over wncvege

Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
8116

î nnovation
for life

Datum
22 december 2015

3

Berekeningen radardetectiekans diagrammen
Gegevens windturbine
Voor de bepaling van de effecten op de tadars is de worst-case windturbine
genomen. TNO heeft deze windturbine met worst-case afmetingen gedefinieerd
uit de reeks turbines die TNO thans in haat bestand heeft op basis van de door de
opdrachtgever opgegeven opgewekt vermogen van 4 MW, een ashoogte van 140
m en een rotordiameter van 131 m. Bij toepassing van een specifieke windturbine
met realistische afmetingen uit een zelfde of lagere vermogensklasse en waarbij
de maximaal getoetste ashoogte en rotordiameter niet wordt overgeschreden,
zullen de berekende effecten op de radars geringer zijn.
De lengte van de gondel is gedefinieerd als de afstand van de hub’ tot aan de
achterzijde van de gondel in het verlengde van de as. De hoogte en breedte van
de gondel zijn gebaseerd op het effectieve oppervlak van de voor- en zijkant van
de gondel en kunnen dus iets afwijken van de feitelijke afmetingen. De lengte van
de wiek is gedefinieerd als de halve diameter van de rotor. De breedte van de
wiek wordt afgeleid van het frontaal oppervlak van de wiek.
In Tabel 1 is de maatvoering weergeven van de te toetsen windturbine,
noodzakelijk voor de juiste modellering.

Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
9116

innovation
1710 for
life

Datum
22december2015

Tabel 7 De afmetingen van de 4MW worst-case windturbine met een ashoogte van 740 m
en een rotordiameter van 731 m.

*

Onderdeel

Afmeting [m]

Ashoogte*

140.0

Tiphoogte*

205.5

Breedte gondel

5.9

Lengte gondel

18.5

Hoogte gondel

8.8

Diameter mast onder
Diameter mast boven

13.6

Lengte mast

135.6

Lengte wiek”

65.5

Breedte wiek

3.8

4.1

Deze gegevens zijn gebaseerd op afmetingen opgegeven door de klant.

Onze referentie
DHW-TS-2015-0100292766
Blad
10/16

11110 innovation
Datum
22 december 2015

Detectiekans van het MASS primaire verkeersleidingsradarnetwerk in de directe
nabiiheid van het bouwplan
In Figuur 5 wordt de detectiekans van het MASS primaire verkeersleidings
radarnetwerk van de baseline op 1000 voet getoond rond het nog te realiseren
bouwplan. Op deze resultaten is detectiekansmiddeling toegepast met een straal
van 500 m. Figuur 6 toont de detectiekans voor hetzelfde gebied, na realisatie van
het bouwplan. In Figuur 7 is het gebied vergroot weergegeven. De minimale
detectiekans die door het Ministerie van Defensie wordt geëist bedraagt 90%.
In groen gekleurde gebieden wordt aan deze eis voldaan. Ter hoogte van de
locatie van het bouwplan en binnen het 1000 voet normgebied is er een
detectiekans van 98% waarneembaar. Het bouwplan voldoet dus aan de thans

Figuur 5

Detediekans van het MASS primaire verkeersleidingsradametwerk op 7000 voet
boven het bouwplan voordat dit is gerealiseerd (baseline).

Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
11/16

innovation
for life

Datum
22 december 2015
Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
12/16

Detectiekans van het M $ primaire verkeerslei ngsradametwer op iC
voet
boven het bouwplan nadat deze is gerealiseerd. De locaties van de windturbines
zijn aangegeven met gele stippen.

Figuur 7

Het gebied rond de turbines uit Figuur 6 groter weergegeven.

innovation
1

for life

Datum
22 december2015

Detectiekans van het MASS primaire verkeersleidingsradarnetwerk in de schaduw
van het bouwplan
In Figuur 8 is de detectiekans op 1000 voet van het MASS primaire verkeersleidingsradarnetwerk uitgerekend voor de gebieden waar schaduw kan ontstaan
ten gevolge van het nog te realiseren bouwplan. Op deze resultaten is
detectiekansmiddeling toegepast met een straal van 500 m. De stippellijnen
afkomstig van de MASS posities van Soesterberg, Volkel en Woensdrecht, lopend
over het bouwplan, geven de zones aan waartussen een verminderde
detectiekans zou kunnen ontstaan als gevolg van de schaduwwerking. In Figuur 9
is de detectiekans berekend voor hetzelfde gebied na realisatie van het bouwplan.
De figuur toont aan dat er geen schaduw is omdat de radars te Soesterberg,
Volkel en Woensdrecht elkaar ondersteunen in eventuele schaduwgebieden.
Het bouwplan voldoet dus aan de thans gehanteerde 2015 norm.

Figuur 8

Detectiekans van het MA
verkeersleidingsradametwerk op 7000 voet in het
schaduwgebied van het bouwplan voordat deze is gerealiseerd (baseline). Op dit
figuur is detectiekansmiddeling toegepast. De stippelljnen geven aan waarde
schaduw kan gaan ontstaan.

Onze referentie
DHW-TS-2015-0100292766
Blad
13/16

i nnovation
for life ;i

Datum
22 december2015
Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
14/16

Figuur 9

Detectiekans van het MASS verkeersleidingsradametwerk berekend op 7000
voet in het schaduwge bied van het bouwplan nadat deze is gerealiseerd, Op dit
figuur is detectiekansmiddeling toegepast. De stippelljnen geven aan waarde
schaduw kan ontstaan.

i nnovation
for life isiism.

Datum
22 december 2015

4

Rekenmethode MPR gevechtsleidingsradar Nieuw Milligen
Een vergelijkbare methodiek als bij de MASS radarketen is toegepast bij de MPR
te Nieuw Millïgen. Voor de radar wordt echter slecht één toetsingshoogte van
1000 voet aangehouden. Daarnaast wordt geen tekening gehouden met een
eventuele ondersteunende dekking van de MPR radar te Nieuw Milligen.
Als referentie zijn ook de radardetectiekansdiagrammen berekend voor de
zogenaamde baseline situatie, dat wil zeggen, rekening houdend met alle
bestaande windturbines en dus voor realisatie van het bouwplan. Het baseline
bestand van windturbines geeft de situatie aan binnen Nederland, vastgelegd in
begin januari 2015, door Windstats2. De voor de simulatie noodzakelijke
afmetingen van de windturbines zijn afgeleid van de in dit bestand opgenomen
gegevens, zijnde fabrikant, opgewekt vermogen, ashoogte en rotordiameter.
Het bouwplan wordt daar vervolgens aan toegevoegd en voor beide situaties
(baseline en baseline met bouwplan) worden detectiediagrammen berekend.
Door een vergelijking van beide diagrammen kan het detectieverlies worden
vastgesteld in de directe nabijheid van de windturbines veroorzaakt door reflecties
van de turbines en het eventuele verlies aan radarbereik ten gevolge van de
schaduwwerking van het bouwplan.
Conclusies over de detectiekans van de MPR gevechtsleidingsradar te Nieuw
Milligen ten gevolge van het bouwplan
De resultaten van deze berekeningen kunnen niet worden overhandigd omdat
deze gerubriceerd zijn.
Twee mogelijke optredende effecten zijn onderzocht, de conclusie van deze
berekeningen is als volgt:
1. Reductie van de detectiekans ter hoogte van het bouwplan:
De detectiekans is na realisatie van het bouwplan op de toetsingshoogte van
1000 voet binnen de thans gehanteerde 2015 norm gebleven.
2. Reductie van het maximum bereik ten gevolge van de schaduwwerking van
het bouwplan:
Het maximum bereik van de radar op deze hoogte in de sector waarin
schaduwwerking optreedt, blijft na realisatie van het bouwplan binnen de
thans gehanteerde 2015 norm.

2

Voor meer informatie, zie http://www.windstats.nl/

I

Onze referentie
DHW-TS-2015-0100292766
Blad
15/16

innovatîon
for life t;:iwi

Datum
22december2015

5

Afkortingen
AH N
Actueel Hoogtebestand Nederland
CTR
Controlled Traffic Region
MASS
Military Approach Surveillance System
MPR
Medium Power Radar
NAP
Normaal Amsterdams Peil
NASA
National Aeronautics and Space Administration
PSR
Primary Surveillance Radar
RDS
Rijksdriehoekstelsel
SRTM
Shuttle Radar Topography Mission

Onze referentie
DHW-TS-201 5-0100292766
Blad
16/16