Wie sieht es eigentlich auf dem Meer aus, wenn Deutschland tatsächlich 80 GW Windenergie installiert hat? Welche Effekte haben die in Clustern geplanten Windparks aufeinander? Wie wirken sich Nachlaufeffekte (Wakes) aus, wenn die Anlagen im Windschatten anderer Turbinen stehen? Und wie lassen sich diese Effekte durch eine geschickte Betriebsführung beeinflussen?
Forscher messen sechs Monate in Amrumbank West
Um diese Fragen zu klären, läuft derzeit ein großangelegte Messkampagne im RWE Offshore-Windpark Amrumbank West nahe Helgoland. Das wissenschaftliche Projektteam des Forschungsprojektes C²-Wakes erhebt bereits seit April Messdaten mittels einer umfassenden Scanning-Lidar-Messkampagne. Die Kampagne soll mindestens sechs Monate laufen.
Die auf den Gondeln der Windenergieanlagen installierten Geräte messen die Strömungsfelder im Nachlauf der Windenergieanlagen, beschreibt das beteiligte Fraunhofer IWES in einer Pressseinformation. Anhand der gewonnenen Daten könne analysieren werden, wie sich die Windgeschwindigkeiten innerhalb des Windparks entwickeln und auch wie sich interne und großskalige Nachlaufeffekte hinter dem Windpark verändern, wenn die Regelungsstrategie geändert wird, etwa durch die Erprobung einer Nachlaufablenkung.
Wie reagieren verschiedene Anlagentechnologie auf Wakes?
„Wir können im Projekt C²-Wakes auf unsere Ergebnisse aus dem vorangegangenen Forschungsprojekt X-Wakes zurückgreifen. Hier haben wir grundlegendes Verständnis zur Interaktion von langreichweitigen Nachlaufeffekten, dem Global Blockage Effect und den Küsten in der Deutschen Bucht erlangt“, erklärt Martin Dörenkämper, Projektleiter, Fraunhofer IWES. „Diese Ergebnisse helfen uns dabei, zu untersuchen, ob und wie sich großskalige Windparkeffekte beeinflussen lassen. Hierbei kombinieren wir unter anderem Annahmen zu künftigen Anlagentechnologien, Windparkdesigns und aktiver Nachlaufablenkung.“
Copernicus Sentinel data [2020]
Andere Wissenschaftsteams kümmern sich um den theoretischen Teil: Forschende der Universität Oldenburg, ForWind, entwickeln und bewerten im hochaufgelöste Simulationsmethoden und Lidar-Messszenarien. Das Team vom Helmholtz-Zentrum Hereon analysiert Satellitendaten und entwickelt Methoden zur Ableitung von Windfeldern weiter, um die Frage zu beantworten, wie verschiedene Anlagentechnologien, Windparkstrukturen und -layouts auf Nachlaufeffekte reagieren. Auch Offshore-Windparks vor der britischen Küste werden untersucht.
Ziel der Wissenschaftler ist, nach Abschluss des Projekts 2026 nicht nur wissenschaftliche Publikationen zu veröffentlichen, sondern auch Industrie und Planungsbehörden Handlungsempfehlungen oder weiterentwickelten OpenSource Software-Tools, wie der Windparkplanungssoftware Foxes, zur Verfügung zu stellen. (kw)
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