16.08.2023 • Energie

Forschungspark Windenergie in Krummendeich eröffnet

Großforschungsanlage ermöglicht Studien im Originalmaßstab mit einem bisher unerreichten Detailgrad unter realen Umweltbedingungen.

Mit dem Forschungspark Windenergie verfügt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Krummendeich nahe der Elbmündung über eine einzig­artige Großforschungs­anlage: WiValdi, was für Wind Validation steht, ermöglicht Wissenschaft im Original­maßstab mit einem bisher unerreichten Detailgrad unter realen Umwelt­bedingungen. Ziel ist es, die Windenergie mit all ihren Einfluss­faktoren besser zu verstehen. Gemeinsam mit Unternehmen und weiteren Forschungs­einrichtungen will das DLR so Technologien entwickeln, um die Effizienz und Wirtschaft­lichkeit zu steigern, die Schall-Emissionen der Anlagen zu verringern und damit auch die Akzeptanz von Windenergie voran­zu­bringen.

Abb.: Als einzig­artige Groß­forschungs­anlage er­mög­licht der...
Abb.: Als einzig­artige Groß­forschungs­anlage er­mög­licht der DLR-Forschungs­park WiValdi Wissen­schaft im Original­maß­stab unter realis­tischen Be­din­gungen. Er steht Industrie wie Wissen­schaft offen. (Bild: DLR; CC BY-NC-ND 3.0)

Am 15. August feiert das DLR in Krummendeich gemeinsam mit Gästen aus Politik, Verwaltung, Industrie und Wissenschaft die Eröffnung des Forschungs­parks. Nach etwa zwei Jahren Bauzeit läuft aktuell die Inbetriebnahme auf Hochtouren. Im Probebetrieb hat WiValdi bereits Strom ins Netz gespeist, Forschungs­projekte sind gestartet und erste spannende Daten erfolgreich gesammelt. Gefördert wird der Forschungspark vom Bundes­ministerium für Wirtschaft und Klimaschutz sowie vom Nieder­sächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur. In den Aufbau fließen etwa 50 Millionen Euro.

„Die Windenergie hat noch weiteres großes techno­logisches Potenzial. Dieses wollen wir mit dem DLR-Forschungspark WiValdi weiter erschließen, in die Anwendung bringen und so die deutsche und europäische Windkraft­industrie stärken“, betont Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstands­vorsitzende des DLR. „Gemeinsam mit unseren Partnern aus Industrie und Wissenschaft arbeiten wir an Lösungen, um die Windenergie noch effizienter und günstiger und damit die Energiewende für Wirtschaft und Gesellschaft weiter zu befördern“, so Kaysser-Pyzalla weiter.

Die Anordnung und Zusammen­setzung des Forschungsparks sind einmalig: Zwei hochmoderne Windenergie­anlagen des deutschen Herstellers Enercon mit je einer Nennleistung von 4,26 Megawatt und mehrere Messmasten stehen in Hauptwind­richtung hintereinander. Die Blattspitzen der beiden Windräder befinden sich in 150 Meter Höhe. Die insgesamt sechs Rotorblätter sind je 57 Meter lang und wiegen etwa zwanzig Tonnen. WiValdi ist mit über zweitausend Sensoren ausgestattet, die zum Beispiel Temperatur, Luft­feuchtig­keit, Windge­schwin­digkeit, Drücke oder selbst kleinste Verformungen der Rotorblätter messen. Der Forschungspark erzeugt so einen umfangreichen Datenschatz für die Wissenschaft. Dieser dient als Grundlage, um zum Bespiel intelligente Turbinen für die Windenergie zu entwickeln.

Zu den Messmasten gehört auch ein hoch­instru­men­tiertes Messmasten-Array zwischen der ersten und zweiten Windenergie­anlage. Das Array verbindet drei Messmasten miteinander, zwei hundert Meter hohe außen und einen 150 Meter hohen in der Mitte. Es trägt eine Vielzahl an Sensoren, deren einzigartige Anordnung vom Zentrum für Windenergie­forschung der Universität Oldenburg speziell für diese Unter­suchungen entwickelt wurde. Diese Sensoren bestimmen genau, wie der Wind durch die erste Anlage beeinflusst wird, bevor er auf die zweite trifft. Die zweite Anlage steht also häufig im Nachlauf der ersten und muss mit sehr verwirbelter Luft zurecht­kommen. Unter kommer­ziellen Bedingungen ist das ungünstig, aber genau diese Konstellation interessiert die Wissenschaftler. Denn bei einem massiven Ausbau der Windenergie werden sich solche Anordnungen bald nicht vermeiden lassen. Deshalb untersuchen sie schon jetzt und erstmals im Original­maßstab mit bisher unerreichtem Detailgrad, was bei dieser Konstellation passiert. Sie wissen dann besser, wie eng man Anlagen zukünftig positionieren, vorhandenen Platz besser nutzen und eine möglichst hohe und für das Stromnetz bedarfs­gerechte hohe Ausbeute erzielen kann.

Noch ist das WiValdi-Ensemble nicht komplett: Die dritte, etwas kleinere Windenergie­anlage und ein weiterer Messmast werden voraussichtlich im Lauf des Jahres 2024 fertig­gestellt. Die Planungs­arbeiten, Ausschreibungen und Vorbereitungen dafür laufen bereits.

DLR / RK

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