2019-11-01  –  2023-04-30

495.680,00 EUR

Eberhard Karls Universität Tübingen, Tübingen, Baden-Württemberg

03EE3008E

Windenergie - Windphysik, Meteorologie [EB1240]

01194849/1  –  X-Wakes - Interaktion der Nachläufe großer Offshore-Windparks und Windpark-cluster mit der marinen atmosphärischen Grenzschicht

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)

Energie

Wesentliches Ziel des Projekts X-Wakes ist eine Erfassung der Veränderungen der Windbedingungen für den Betrieb von Offshore-Windparkclustern beim großflächigen Ausbau der Offshore-Windenergienutzung. Dies geschieht sowohl durch ein umfangreiches Messprogramm mit fluggestützten und satellitenbasierten Messungen als auch durch LiDAR-Messungen an verschiedenen Orten innerhalb der Deutschen Bucht. Die Interaktionen von Windparkclustern untereinander, die in Ergänzung zu den Messungen auch sehr detailliert mit dem numerischen Werkzeug der Large-Eddy-Simulation untersucht werden sollen, werden in Industriemodelle und in ein mesoskaliges Wettermodell implementiert, um mit diesen eine realistische Ertragsprognose für künftige Ausbauszenarien zu ermöglichen. Im Teilprojekt E werden hauptsächlich die IBUF und MASC Flugmessungen durchgeführt und ausgewertet. Schwerpunkte der Auswertung sind die Interaktion der Nachläufe großer Windparks und insbesondere Windparkcluster untereinander, sowie die Modifikation der Anströmung, Schichtung und Windscherung durch Küsteneffekte und die Rückwirkung auf die atmosphärische Grenzschicht. Dazu werden statistische Momente 2. Ordnung (Varianzen und Kovarianzen wie turbulente Flüsse, turbulente kinetische Energie, Strukturfunktionen und Strukturparameter, etc.) aber auch spektrale Eigenschaften untersucht. Das Strömungsfeld im Nah- und Fernbereich der Offshore-Windparks und Multi-Cluster, sowie die Entstehung und weitere Entwicklung von Wakes werden dargestellt und mit theoretischen Überlegungen wie der Grenzschichttheorie und Gesetzen der Strömungsmechanik verglichen.