Verbesserte Windpotenzialbestimmung mit LiDAR

Aufbau eines LiDAR-Gerätes zur Bestimmung des Windpotenzials an einem Waldstandort (Foto: Fraunhofer IEE)
Aufbau eines LiDAR-Gerätes zur Bestimmung des Windpotenzials an einem Waldstandort. (Foto: Fraunhofer IEE)
15.02.2018

Im aktuellen LiMeS-Projekt entwickelt das Fraunhofer Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) in Kassel neue Methoden, mit denen die Ergebnisse von Windmesskampagnen verbessert und der Zeitaufwand weiter verringert werden können. Windgutachter, Planer und andere Windenergieexperten sind jetzt zur Teilnahme an einem Vergleichstest aufgerufen.

Für den wirtschaftlichen Betrieb von Windparks ist die Bestimmung von Windpotenzial und zu erwartendem Energieertrag eine zentrale Voraussetzung. Laserbasierte Fernmessgeräte (LiDAR - Light Detecting And Ranging) bieten hier eine günstige Alternative zu den üblichen Windmessmasten. Die Geräte messen vom Boden aus, benötigen keine Baugenehmigung, weniger Platz und lassen sich mit wenig Aufwand an verschiedenen Standorten aufstellen. Allerdings kann hügeliges und bewaldetes Gelände an typischen Mittelgebirgsstandorten die Genauigkeit der Messungen einschränken. Zusätzlich führen besondere meteorologische Bedingungen wie zum Beispiel Nebel zu einer geringeren Datenverfügbarkeit, die bei der Planung berücksichtigt werden sollte. Durch eine strategische Wahl der Messstandorte und Messzeiträume lässt sich eine höhere Aussagekraft und Belastbarkeit der Ergebnisse erreichen, wenn gleichzeitig die technologischen Herausforderungen berücksichtigt werden.

Das Fraunhofer IEE – ehemals Fraunhofer IWES – hat deshalb zusammen mit den Unternehmen Ramboll CUBE GmbH, IB Fischer CFD+engineering GmbH, ABO Wind AG, Deutsche Kreditbank AG sowie der Philipps-Universität Marburg und der Universität Kassel das Forschungsprojekt „Optimierung von LiDAR basierten Messstrategien zur Standortbewertung von Windparks“ (LiMeS) gestartet. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) unterstützt das Vorhaben, das Mitte 2020 abgeschlossen sein soll, mit insgesamt 1,1 Millionen Euro. Erste Ergebnisse werden ab Mitte 2019 erwartet.

Windressourcen bewerten

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, zunächst die Ursachen der Messunsicherheiten zu identifizieren und ihren Einfluss zu quantifizieren. Untersucht werden die Parameter Messdauer, Ort und Anzahl der Messpunkte und die verwendete Messtechnologie. In einem zweiten Schritt wird ein Verfahren entwickelt, das für projektspezifische Randbedingungen, z. B. Flächengröße und -lage, Geländestruktur und Standorte, geplanter Windenergieanlagen die Gesamtunsicherheit und die Kosten verschiedener Messstrategien abschätzt. So sollen die Bewertung der Windressource und die nachträgliche Beurteilung bereits durchgeführter Messkampagnen verbessert werden.

Teilnehmer für Vergleichstest gesucht

In diesem Zusammenhang ruft die Universität Kassel Windgutachter, Planer und andere Experten zur Teilnahme an einem Vergleichstest (Round Robin Test) auf. In diesem soll die Langzeitkorrektur sehr kurzzeitiger Windmessungen auf Nabenhöhe (drei bis sechs Monate) untersucht werden. Für weitere Informationen zum Vorgehen und einer möglichen Beteiligung an dem im April beginnenden Round Robin Test steht Alexander Basse, Fachgebiet Integrierte Energiesysteme an der Universität Kassel, zur Verfügung.

IEE / Silke Funke