22.07.2019 • Energie

Turbulenzen in Offshore-Windparks

Kartierung der Windfelder erlaubt bessere Planung zukünftiger Windparks.

Wie sich die Windgeschwindigkeiten durch Windräder auf dem Meer verändern, haben Forscher der Technischen Universität Braunschweig in einem Verbundprojekt untersucht. Zum Einsatz kam dabei auch das Forschungsflugzeug „D-IBUF“ der Universität, das Veränderungen des Windfeldes hinter Offshore-Windparks aufzeichnete. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Projektes sind diese Daten in der Weltdatenbank PANGAEA, zum Beispiel für Simulationen, frei zugänglich.

Abb.: Mit dem Forschungsflugzeug „D-IBUF“ wurden die Daten für die... — Abb.: Mit dem Forschungsflugzeug „D-IBUF“ wurden die Daten für die Windfeldanalysen gesammelt. (Bild: IFF, TU BS)

Insgesamt 41 Flüge wurden zur Messung der Windfelder in Offshore-Parks durchgeführt. Dem Forscherteam des Instituts für Flugführung, das von Peter Hecker geleitet wird, ging es insbesondere um die Untersuchung weitreichender Nachläufe: Diese können sich bei stabiler atmosphärischer Schichtung herausbilden, wenn warme Luft über die kühlere Meeresoberfläche strömt. Bis zu fünfzig Kilometer hinter den Windparks kann die Windgeschwindigkeit deutlich reduziert sein. Verschiedene Wetterlagen und Jahreszeiten wurden untersucht, und die Daten gemeinsam mit den Projektpartnern ausgewertet. „Das Projekt hat uns wichtige Erkenntnisse gebracht, die unmittelbar in die weitere Planung des Windpark-Ausbaus der Nordsee einfließen“, erklärt Astrid Lampert, Leiterin des Teilprojekts.

Die Veröffentlichung des gesamten Datensatzes ermöglicht es Forschungsgruppen nun weltweit, den Datensatz für eigene Untersuchungen und insbesondere zur Validierung von Simulationen zu verwenden. Die Erkenntnisse sind für den weiteren effizienten und umweltverträglichen Ausbau der Offshore-Windkraft von großem Interesse. Die Motivation zum Start des Projektes „Windpark-Fernfeld (WIPAFF)“ entstand zum einen durch Satellitenbilder. Auf ihnen war eine Veränderung der Rauigkeit der Meeresoberfläche hinter Windparks zu erkennen. Zum anderen spielte die Vorhersage von langen Nachläufen durch Modelle eine Rolle bei den Überlegungen zum Projekt. Im Rahmen von WIPAFF wurden diese Effekte erstmalig direkt vor Ort mit dem Flugzeug großflächig gemessen. Die Daten wurden in Kombination mit weiteren Messdaten, Satellitenbildern und Simulationen ausgewertet.

TU Braunschweig / JOL