2021-06-01  –  2025-05-31

538.712,39 EUR

Universität Stuttgart - Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie am Institut für Flugzeugbau, Stuttgart, Baden-Württemberg

03EE3052A

Windenergie - Windphysik, Meteorologie [EB1240]

01233215/1  –  Lotar - Lidardatenkorrektur für Standorte im komplexen Gelände

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)

Energie

Zur Umsetzung der Energiewende ist ein umfangreicher Ausbau der Windenergie notwendig. Hierzu müssen auch Gebiete im komplexen Gelände erschlossen werden. Um das dortige Windpotenzial zu bestimmen sind umfangreiche Langzeitmessungen notwendig. Als kostengünstige und flexible Messmethode haben sich in den letzten Jahren Lidar-Fernerkundungssysteme etabliert. Dieses Verfahren führt jedoch – im Vergleich zu Referenzmessungen mit einem Messmast – zu erhöhten Unsicherheiten bei der Bestimmung der Windgeschwindigkeit und der Turbulenz. Dies kann zu Abschlägen bei der Finanzierung führen und lässt somit Projekte unwirtschaftlich werden. Die räumlich getrennten Messvolumina verursachen komplexe Dämpfungs- und Kontaminationseffekte bei der Bestimmung der für die Designwindbedingungen relevanten Turbulenzintensität. Des Weiteren führt die Überströmung des Geländes zu systematischen Abweichungen bei der Bestimmung der mittleren Windgeschwindigkeit. Um die Messunsicherheiten zu reduzieren, bedarf es geeigneter Korrekturverfahren. In der Wissenschaft und Industrie werden bereits verschiedene Methoden angewandt. Allerdings gibt es noch keine gültigen Normen oder Richtlinien, die diese Verfahren vereinheitlichen. Das übergeordnete Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung eines Frameworks für die standardisierte und effiziente Bearbeitung von Lidarwindmessdaten im komplexen Gelände. Zum Erreichen des Gesamtziels müssen zunächst Anforderungen und Schnittstellen an das Framework definiert werden. Anschließend werden bestehende Messdaten aufbereitet und analysiert. Diese Analysen werden in Bezug zu charakteristischen Kenngrößen gesetzt, die aus den digitalen Geländeinformationen der Standorte bestimmt werden. Des Weiteren ist ein Vergleich von unterschiedlichen Lidartechnologien in Bezug auf die Messgüte im komplexen Gelände geplant. Dabei sind zwei Messkampagnen an unterschiedlich komplexen Standorten vorgesehen. Die Arbeiten sollen im engen Austausch mit der Industrie erfolgen.