LiMeS

Optimierung von Messstrategien für die Windpotenzialbestimmung mit LiDAR

Für das Gelingen der Energiewende ist ein konsequenter Ausbau der Windenergie erforderlich. Die genaue Bestimmung des Windpotenzials ist die zentrale Voraussetzung für die wirtschaftlich erfolgreiche Umsetzung von Windparkprojekten und stellt somit die Basis für eine positive Entwicklung der Windenergie dar. Im Forschungsprojekt LiMeS wurden in einem ganzheitlichen Ansatz verschiedenste Aspekte dieser Windpotentialbestimmung untersucht und optimiert.
Laserbasierte Fernmessgeräte (sog. LiDAR, engl.: Light Detection And Ranging) ermöglichen die Messung der Windgeschwindigkeit in großen Höhen vom Boden aus und bieten insbesondere aufgrund ihrer Flexibilität eine attraktive Alternative zu hohen Windmessmasten. Das Fachgebiet INES erforschte im Projekt Möglichkeiten beim Einsatz der LiDAR-Messtechnik. Es wurden neue, räumlich und zeitlich variable Messaufbauten (Messstrategien) entwickelt und analysiert. Ziel war die Steigerung von Effizienz und Genauigkeit moderner Methoden zur Windpotenzialbestimmung mit LiDAR. Das Fachgebiet war dabei vor allem an der Verbesserung von Messstrategien mit kurzzeitigen LiDAR-Messungen (d.h. Messdauer von wenigen Monaten) sowie der Vertikalextrapolation der Windgeschwindigkeit beteiligt. Im Fokus standen die Entwicklung geeigneter Verfahren zur Kombination von Messmast- und kurzzeitigen LiDAR-Messungen sowie die Analyse verschiedener Methoden zur langzeitlichen Einordnung (Langzeitkorrektur) von Kurzzeitwindmessdaten.

Skizze eines Messaufbaus
Skizze eines Messaufbaus mit Mast und LiDAR. Mittels kurzzeitiger LiDAR-Messung wird der Wind auf der Zielhöhe (i.d.R. die Nabenhöhe einer Windkraftanlage) direkt gemessen. Auf diese Weise kann das Windprofil im gesamten relevanten Höhenbereich bestimmt und die Vertikalextrapolation verbessert werden.
28.11.2018 | Integrierte Energiesysteme | Publikationen

Langzeitkorrektur von Kurzzeitwindmessungen

Vergleichstest der Universität Kassel erfolgreich abgeschlossen

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten LiMeS-Projekts leitete das Fachgebiet Integrierte Energiesysteme, unterstützt durch das Fraunhofer IEE und der Ramboll Cube GmbH, einen Round Robin Test (Vergleichstest) zur Langzeitkorrektur kurzzeitiger Windmessungen. 29 Windgutachter, Planungs- und Ingenieurbüros, Projektentwickler, Windenergieanlagenhersteller und andere Institute und Unternehmen der Windenergiebranche, überwiegend aus Deutschland, nahmen daran teil. Sie erhielten Messdaten des Fraunhofer IEE und der GWU Umwelttechnik mit dreimonatigen Zeiträumen verschiedener Jahreszeiten und führten damit eine Langzeitkorrektur durch. Auf diese Weise wurden auf drei Monate verkürzte Messkampagnen simuliert. Anhand von Referenzmessdaten wurden die Ergebnisse überprüft und analysiert.

Die Auswertung des Round Robin Tests ist nun abgeschlossen. Die Ergebnisse sind im öffentlichen Abschlussbericht detailliert dargestellt.

Ansprechpartner: M.Sc. Alexander Basse

Auftraggeber

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Projektzeitraum

07/2017 - 09/2020

MitarbeiterAlexander Basse
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz