2016-01-01  –  2019-09-30

589.587,00 EUR

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, Göttingen, Niedersachsen

0324000C

Windenergie - Windphysik, Meteorologie [EB1240]

01166569/1  –  Extended THETA for Site Assessment

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

In diesem Teilvorhaben wird das DLR-Strömungssimulationsverf. THETA entspr. industrieller Anforderungen für die Standortsimulation im Gelände unter Berücksichtig. der therm. Schichtung der Atmosphäre weiter entwickelt, erprobt und in den industriellen Prozess übergeführt, um so den deutschen Windenergieanlagenherstellern ein hochgenaues, effizientes Werkzeug zur Standortbewertung bereitzustellen. Die Arbeiten bauen teilweise auf Ergebnissen des BMWi-geförderten Projekts 'SimBA' (Simulationswerkzeug für die hochgenaue und effiziente aerodynam. Berechnung und Auslegung von Windenergieanl.) auf, wo der Strömungslöser THETA speziell auf die hochgenaue, effiziente Simulation von Windenergieanl. angepasst wird und tragen dazu bei, THETA als nationalen Forschungscode für die Windenergie zu etablieren. Das Projekt ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert. Das erste AP (THETA Erweiterung) betr. hauptsächlich die Erweit. des THETA Code um die nötigen Fähigkeiten zur Standortsimulation, sowie die Auswahl eines optim. Gittergenerators für die Auflösung des Geländes und der bodennahen Grenzschicht. Die Erweiterungen betreffen Modelle für die atmosphär. Grenzschicht für Fälle unterschiedlicher thermischer Schichtung, Anpassung an geländebedingte Randbedingungen (Wald, Ackerflächen, usw.), Schnittstellen zur Kopplung von THETA an Mesoskalenmodelle sowie die Implementierung eines 'Actuator-Disc'-Modells, das vereinfachte Simulationen der Rotoreffekte von Windenergieanlagen erlaubt. Im zweiten AP (Implementierung in eine industrielle Prozesskette), mit nur geringerem DLR Anteil, wird der THETA Code in die SIAS-Prozesskette eingebunden. Dazu werden Ansätze für standortspez. Kalibrierung des CFD-Modells untersucht, die eine Anpassung der numerischen Simulation an Daten eines Messmast erlaubt. Im AP3 (Verwertung der Simulationsergebn. für Standortspezifische Leistungskurvenberechn.) werden vom DLR nur Arbeiten an der Schnittstelle zur Datenübergabe an ein BEM-Verfahren durchgeführt.