Projekt „EWiNo“ soll Windparkbetrieb im komplexen Gelände besser planbar machen

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Messaufbau im geplanten Windpark. Das scanning Lidar kann die Windbedingungen (farbig illustriert) nahezu über der gesamten Fläche des Windparks messen. Bildnachweis: © Fraunhofer IWES

Das Forschungsprojekt EWiNo erforscht den Einsatz neuer Technologien zur Verbesserung der Windmodellierung und der Optimierung von Windparks im komplexen Gelände. Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme IWES arbeiten Enertrag, GEO-NET und weitere Partner aus der Industrie zusammen, damit zukünftig Wind nicht nur im Norden geerntet werden kann.

Mit den neuen Generationen von Windturbinen ließen sich inzwischen auch Standorte im Mittelgebirge und in Wäldern erschließen, die bisher einen wirtschaftlichen Windparkbetrieb nicht erlaubt hätten. Allerdings würden mit den immer größeren Rotoren, den größeren Nabenhöhen, und den komplexen Strömungsverhältnissen über Wäldern, Bergen und Tälern auch die Herausforderungen an die Prognose des Energieertrags steigen, so die Projektpartner.

Die Ergebnisse aus EWiNo sollen dazu beitragen, die Ertragsprognosen auch im Wald und komplexem Gelände noch präziser zu machen und damit die Planung von Windparks unter solchen Bedingungen zu erleichtern sowie den späteren Betrieb effizienter zu gestalten.

Einfache lineare Modelle, wie sie in der Anfangszeit der Windenergie entwickelt und eingesetzt wurden, seien für die komplexen Windbedingungen und die hohen Anforderungen an die Genauigkeit schon lange nicht mehr geeignet – anspruchsvolle und rechenintensive 3D-Modelle längst Standard. Ziel des Projekts EWiNo (Entwicklung eines zweistufigen Verfahrens für die Beurteilung von Windstandorten hinsichtlich ihres Windpotenzials nach der EEG-Novelle 2017) sei es, die Genauigkeit dieser Modelle weiter zu verbessern. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

„Scanning Lidar“ misst Windbedingungen an nahezu jedem Punkt im Windpark

Für die Windparkplanung werden die Windbedingungen mit einem Lidar oder Messmast erfasst, die Windgeschwindigkeit und -richtung an einem Ort im Windpark messen. Die Windbedingungen werden dann von diesem Ort mit einem Modell auf die tatsächlichen Standorte der Windturbinen im Park übertragen.

Um die Genauigkeit von diesem Prozess besser zu erfassen und die Modelle weiter zu verbessern werde in dem Projekt eine neue Technologie eingesetzt. Mit einem sogenannten „scanning Lidar“ können die Windbedingungen an nahezu jedem Punkt in einem Windpark gemessen und dann genutzt werden, um verschiedene 3D-Modelle auch unter den schwierigen Bedingungen in Wald und komplexem Gelände zu prüfen und weiter zu optimieren. Außerdem sollen Methoden entwickelt werden, wie sich Messungen mit solchen scanning Lidar Geräten auch in der normalen Windparkplanung einsetzen lassen.

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