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| en basieren, Lasten reduziert und zugleich die Erträge erhöht werden. Großes Potential verspricht die Regelung von Windenergieanlagen unter Zuhilfenahme einer laseroptischen Böenprognose mittels LiDAR (Light Detecting and Ranging). Die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber konventionellen Kraftwerken erfordert Kosteneinsparungen, die sich nicht nur durch größere Stückzahlen, sondern vor allem durch | nergieanlagen unter Zuhilfenahme einer laseroptischen Böenprognose mittels | LiDAR | (Light Detecting and Ranging). Die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber konventi | Universität Stuttgart. Themenheft Forschung Nr. 6, 2010 | |
| Windenergie der Universität Stuttgart koordiniert zwei Projekte der wissenschaftlichen Begleitforschung im Windpark „alpha ventus“. Hierbei wird einerseits die laseroptische Windmessung mittels LiDAR weiterentwickelt, andererseits werden die Entwurfsannahmen der Offshore-Windenergieanlagen in Kooperation mit zehn anderen Partnern verifiziert. Von besonderer Bedeutung sind dabei die Beschreib | pha ventus“. Hierbei wird einerseits die laseroptische Windmessung mittels | LiDAR | weiterentwickelt, andererseits werden die Entwurfsannahmen der Offshore-Wi | Universität Stuttgart. Themenheft Forschung Nr. 6, 2010 | |
| dauernden LIDAR10-Messung zur technischen Erkundung der Windverhältnisse am Standort Aichstetten im Zeitraum vom 15.08.2014 bis 15.02.2015 • Stromertragsermittlung unter Einbeziehung der o.g. LIDAR -Messung. Laut Windatlas Badern-Württemberg beträgt die durchschnittliche Windgeschwindigkeit in einer Höhe von 140 m über Grund 5,25 - 5,75 m/s. Durch die Windmessung wurde diese Windgeschwindig | .2014 bis 15.02.2015 • Stromertragsermittlung unter Einbeziehung der o.g. | LIDAR | -Messung. Laut Windatlas Badern-Württemberg beträgt die durchschnittliche W | QS-Energy GmbH | |
| gnostizierten Stromerträge liegen bei ca. 60 - 65 % des jeweiligen Referenzertrages und stellen neben anderen Parametern eine wesentliche Entscheidungsgrundlage zur Wahl des Anlagentyps dar. 10 LIDAR , Light Detection And Ranging, Übersetzung: optische Abstands- und Geschwindigkeitsmessung 4 GEPLANTE ANLAGE 4.1 Allgemeine Anlagenbeschreibung Eine einzelne Windenergieanlage (WEA) besteht aus M | eine wesentliche Entscheidungsgrundlage zur Wahl des Anlagentyps dar. 10 | LIDAR | , Light Detection And Ranging, Übersetzung: optische Abstands- und Geschwin | QS-Energy GmbH | |
| os, einem zwischen den Gemeinden Aichstetten in Baden-Württemberg und Lautrach in Bayern gelegenen Waldgebiet auf einer Höhenlage von ca. 680 m üNN. Die dortigen - durch eine Windmessung mittels LIDAR -Technik bestätigte - durchschnittliche Windgeschwindigkeit erlaubt einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen. Bei dem geplanten WEA-Typ handelt es sich um eine Anlage des dänischen Herstellers | Höhenlage von ca. 680 m üNN. Die dortigen - durch eine Windmessung mittels | LIDAR | -Technik bestätigte - durchschnittliche Windgeschwindigkeit erlaubt einen w | QS-Energy GmbH | |
| 4: Windhöffigkeit .......................................................................................................................... 10 Abb. 5: Auszug aus dem Messbericht der einjährigen LIDAR -Messung................................................ 11 Abb. 6: Konzentrationszone SEL 3 mit Standort.................................................................................... 12 Ab | .................... 10 Abb. 5: Auszug aus dem Messbericht der einjährigen | LIDAR | -Messung................................................ 11 Abb. 6: Konzent | Ökostrom Consulting Freiburg GmbH | |
| -Württemberg BNatSchG Bundesnaturschutzgesetz, i.d.F. v. 29. Juli 2009, letzte Änderung 01. Januar 2017 dB(A) A-bewerteter Schallleistungspegel DFS Deutsche Flugsicherung FNP Flächennutzungsplan LIDAR Light detection and ranging, Fernmessung atmosphärischer Parameter LSG Landschaftsschutzgebiet LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg NH Nabenhöhe SCADA Super | er Schallleistungspegel DFS Deutsche Flugsicherung FNP Flächennutzungsplan | LIDAR | Light detection and ranging, Fernmessung atmosphärischer Parameter LSG Lan | Ökostrom Consulting Freiburg GmbH | |
| ung am Standort vorbeiführende 20 kV-Leitung ermöglicht zudem einen kostengünstigen und unter geringem Aufwand zu realisierenden Netzanschluss. Abb. 5: Auszug aus dem Messbericht der einjährigen LIDAR -Messung am geplanten Standort. 2.3. Raumordnung Wie sich aus dem ersten Offenlage-Entwurf des Regionalplanes Südlicher Oberrhein vom September 2013 ersehen lässt, stehen dem Vorhaben keine regio | ierenden Netzanschluss. Abb. 5: Auszug aus dem Messbericht der einjährigen | LIDAR | -Messung am geplanten Standort. 2.3. Raumordnung Wie sich aus dem ersten Of | Ökostrom Consulting Freiburg GmbH | |
| dem Erreichen vorgenannter Ziele beizumessen. Die Windhöffigkeit am geplanten Standort spricht ebenfalls für eine Befreiung nach § 67 Abs. 1 Nr. 1 BNatschG. Sie beträgt gemäß der mit Hilfe eines LIDAR -Gerätes vorgenommenen Messungen 6,2 m/s in 162 m Höhe über Grund. Es ist darüber hinaus mit einem Jahresenergieertrag von rund 10 Mio. kWh zu rechnen. Die Zuwegung erfolgt aus südöstlicher Richt | ung nach § 67 Abs. 1 Nr. 1 BNatschG. Sie beträgt gemäß der mit Hilfe eines | LIDAR | -Gerätes vorgenommenen Messungen 6,2 m/s in 162 m Höhe über Grund. Es ist d | Ökostrom Consulting Freiburg GmbH | |
| e Turbulenzen im Detail wiederum anders als z. B. in hügeligem Gelände [15]. Hier sind neue Methoden wie mikro- und mesoskalige atmosphärische Strömungssimulationen oder auch Laser-Messmethoden ( Lidar ) gefragt, um das Verständnis zu verbessern. Da heute Windenergieanlagen nahezu ausschließ- lich in Verbünden aufgestellt und betrieben werden, gewinnen Fragen der Windverhältnisse in Windparks g | skalige atmosphärische Strömungssimulationen oder auch Laser-Messmethoden ( | Lidar | ) gefragt, um das Verständnis zu verbessern. Da heute Windenergieanlagen na | Physik Journal Nr. 07/2014 | |
| ssen. Dabei ist die unzureichende Verfügbarkeit von hochwertigen Messdaten ein Faktor – Messmasten mit hoch auflösenden Sensoren in Windparks gibt es so gut wie nicht. Zurzeit wird versucht, mit Lidar -Verfahren an unterschiedlichen Orten in einem Windpark die Windströmungen zu vermessen. Ein anderer Zugang besteht darin, mit aufwändigen Simulationsverfahren die Strömung in Windparks zu berech | Sensoren in Windparks gibt es so gut wie nicht. Zurzeit wird versucht, mit | Lidar | -Verfahren an unterschiedlichen Orten in einem Windpark die Windströmungen | Physik Journal Nr. 07/2014 | |
| nfalls Sensoren zur Erfassung von Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit installiert. II.1.1.4. Messaufbau Forschungswindenergieanlage Unterstützend zur Freifeldmessung in AP 3 mittels eines LIDAR Systems und zur Verifikation der in AP 3 durchgeführten Messungen an einem Skalierten Gondelmodell im Großwindkanal wurde im WP Bremen Stahlwerke an einer REpower 3.4 Windenergieanlage ein wie i | swindenergieanlage Unterstützend zur Freifeldmessung in AP 3 mittels eines | LIDAR | Systems und zur Verifikation der in AP 3 durchgeführten Messungen an einem | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| n Anlagen verbauten Messsysteme zur Erfassung der Meteorologischen Daten hergestellt. Abbildung 17: Optische Schnittstelle VCP-UART zur Kommunikation mit den Testanlagen. Koordinator, Auswertung LIDAR Daten, Erstellung einer Korrekturfunktion, Standortvermessung Gondelanemometer, Turbulenzermittlung Installation LIDAR, Datenerfassung LIDAR II.1.2.1. Beschreibung Arbeitspaket Zusätzlich zu den | le VCP-UART zur Kommunikation mit den Testanlagen. Koordinator, Auswertung | LIDAR | Daten, Erstellung einer Korrekturfunktion, Standortvermessung Gondelanemom | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| lle VCP-UART zur Kommunikation mit den Testanlagen. Koordinator, Auswertung LIDAR Daten, Erstellung einer Korrekturfunktion, Standortvermessung Gondelanemometer, Turbulenzermittlung Installation LIDAR , Datenerfassung LIDAR II.1.2.1. Beschreibung Arbeitspaket Zusätzlich zu den in AP 1 geplanten Windmessungen sollen an den Anlagen kurzzeitige LIDAR-Messungen stattfinden, um eine Kalibrierfunkti | ion, Standortvermessung Gondelanemometer, Turbulenzermittlung Installation | LIDAR | , Datenerfassung LIDAR II.1.2.1. Beschreibung Arbeitspaket Zusätzlich zu de | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| nikation mit den Testanlagen. Koordinator, Auswertung LIDAR Daten, Erstellung einer Korrekturfunktion, Standortvermessung Gondelanemometer, Turbulenzermittlung Installation LIDAR, Datenerfassung LIDAR II.1.2.1. Beschreibung Arbeitspaket Zusätzlich zu den in AP 1 geplanten Windmessungen sollen an den Anlagen kurzzeitige LIDAR-Messungen stattfinden, um eine Kalibrierfunktion für das Gondelanemo | g Gondelanemometer, Turbulenzermittlung Installation LIDAR, Datenerfassung | LIDAR | II.1.2.1. Beschreibung Arbeitspaket Zusätzlich zu den in AP 1 geplanten Wi | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| elanemometer, Turbulenzermittlung Installation LIDAR, Datenerfassung LIDAR II.1.2.1. Beschreibung Arbeitspaket Zusätzlich zu den in AP 1 geplanten Windmessungen sollen an den Anlagen kurzzeitige LIDAR -Messungen stattfinden, um eine Kalibrierfunktion für das Gondelanemometer bzw. das Referenzgondelanemometer zu erstellen und die mit diesen Anemometern erstellten Leistungskennlinien zu verifizi | h zu den in AP 1 geplanten Windmessungen sollen an den Anlagen kurzzeitige | LIDAR | -Messungen stattfinden, um eine Kalibrierfunktion für das Gondelanemometer | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| chungs-WEA in Bremen installiert. Um eine Korrekturfunktion zum Gondelanemometer der REpower 3.4M 104 (R 300109) erstellen zu können, wurde die im Testwindpark geplante Freifeldmessung mit einem LIDAR in an die Forschung-Windenergieanlage verlagert. II.1.2.2. Messaufbau Abbildung 18 zeigt den Standort der betrachteten REpower WEA am Standort Bremen Industriehäfen. Der Standort der WEA ist in | en zu können, wurde die im Testwindpark geplante Freifeldmessung mit einem | LIDAR | in an die Forschung-Windenergieanlage verlagert. II.1.2.2. Messaufbau Abbi | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| ier die Gelegenheit auf einem modernen Anlagentyp eine Bestimmung der Turbulenzintensität durchzuführen. Tabelle 2 zeigt die technischen Daten der REpower 3.4M 104 am Standort Bremen Stahlwerke. LiDAR REpower PowerWind Technische Daten WEA Wert Nennleistung 3.4 MW Nabenhöhe 128 m Rotordurchmesser 104 m Anzahl der Rotorblätter 3 Rotorblattlänge 50.8 m Überstrichene Fläche 8495 m² Fläche Gondel | die technischen Daten der REpower 3.4M 104 am Standort Bremen Stahlwerke. | LiDAR | REpower PowerWind Technische Daten WEA Wert Nennleistung 3.4 MW Nabenhöhe | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| des DWG Gondelanemometers aufzeichnen. Tabelle 3 zeigt die Eingabedaten von WONDER und Datenlogger, die für die Auswertung verwendet wurden. Zusätzlich zu den Windmessungen an der Anlage finden LIDAR -Messungen vor der Anlage statt (Abbildung 18). Diese Messungen dauerten vom 13.12.2013 bis zum 09.04.2014 und waren notwendig, um ein Verhältnis zwischen dem Referenzgondelanemometer/ den Windme | ung verwendet wurden. Zusätzlich zu den Windmessungen an der Anlage finden | LIDAR | -Messungen vor der Anlage statt (Abbildung 18). Diese Messungen dauerten vo | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| rgleich zwischen Ti_usa_Ref und Ti_cup'_Ref nach der Turbulenzintensitäts-Korrektur. Abbildung 38: Ti_DWG_P8/Ti_Ref nach der Turbulenzintensitäts-Korrektur des Schalensternanemometers II.1.2.7.2 Lidar -Messungen Zusätzlich zu den Windmessungen an der Anlage haben Lidar-Messungen im Freifeld vor der Windenergieanlage stattgefunden, um eine Funktion zwischen der Windgeschwindigkeit auf der Gonde | der Turbulenzintensitäts-Korrektur des Schalensternanemometers II.1.2.7.2 | Lidar | -Messungen Zusätzlich zu den Windmessungen an der Anlage haben Lidar-Messun | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| itäts-Korrektur. Abbildung 38: Ti_DWG_P8/Ti_Ref nach der Turbulenzintensitäts-Korrektur des Schalensternanemometers II.1.2.7.2 Lidar-Messungen Zusätzlich zu den Windmessungen an der Anlage haben Lidar -Messungen im Freifeld vor der Windenergieanlage stattgefunden, um eine Funktion zwischen der Windgeschwindigkeit auf der Gondel und der freien Anströmung zu erstellen und dadurch die optimale Po | .2.7.2 Lidar-Messungen Zusätzlich zu den Windmessungen an der Anlage haben | Lidar | -Messungen im Freifeld vor der Windenergieanlage stattgefunden, um eine Fun | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| Funktion zwischen der Windgeschwindigkeit auf der Gondel und der freien Anströmung zu erstellen und dadurch die optimale Position für das Gondelanemometer auf der Gondel zu finden. Abbildung 39: LIDAR vor WEA R300109 Bremen Stahlwerke Abbildung 40: Ansicht des LIDAR-Standortes Das LIDAR wurde in einem Abstand von 300 m vor der Anlage aufgebaut, siehe Abbildung 18. Die Messungen dauerten vier | Position für das Gondelanemometer auf der Gondel zu finden. Abbildung 39: | LIDAR | vor WEA R300109 Bremen Stahlwerke Abbildung 40: Ansicht des LIDAR-Standort | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| reien Anströmung zu erstellen und dadurch die optimale Position für das Gondelanemometer auf der Gondel zu finden. Abbildung 39: LIDAR vor WEA R300109 Bremen Stahlwerke Abbildung 40: Ansicht des LIDAR -Standortes Das LIDAR wurde in einem Abstand von 300 m vor der Anlage aufgebaut, siehe Abbildung 18. Die Messungen dauerten vier Monaten von 13.12.2014 bis zum 09.04.2014. Während dieser Periode | dung 39: LIDAR vor WEA R300109 Bremen Stahlwerke Abbildung 40: Ansicht des | LIDAR | -Standortes Das LIDAR wurde in einem Abstand von 300 m vor der Anlage aufge | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| rstellen und dadurch die optimale Position für das Gondelanemometer auf der Gondel zu finden. Abbildung 39: LIDAR vor WEA R300109 Bremen Stahlwerke Abbildung 40: Ansicht des LIDAR-Standortes Das LIDAR wurde in einem Abstand von 300 m vor der Anlage aufgebaut, siehe Abbildung 18. Die Messungen dauerten vier Monaten von 13.12.2014 bis zum 09.04.2014. Während dieser Periode finden Windmessungen | A R300109 Bremen Stahlwerke Abbildung 40: Ansicht des LIDAR-Standortes Das | LIDAR | wurde in einem Abstand von 300 m vor der Anlage aufgebaut, siehe Abbildung | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| 18. Die Messungen dauerten vier Monaten von 13.12.2014 bis zum 09.04.2014. Während dieser Periode finden Windmessungen an den Positionen P8 und P9 auf der Gondel statt (siehe Tabelle 4). Um die LIDAR und Gondel-Windmessungen zu auswerten, werden nur die Daten für den ungestörten Bereich der freien Anströmung genutzt. Abbildung 41 zeigt das Profil der durch LIDAR ermittelten Turbulenzintensit | an den Positionen P8 und P9 auf der Gondel statt (siehe Tabelle 4). Um die | LIDAR | und Gondel-Windmessungen zu auswerten, werden nur die Daten für den ungest | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| att (siehe Tabelle 4). Um die LIDAR und Gondel-Windmessungen zu auswerten, werden nur die Daten für den ungestörten Bereich der freien Anströmung genutzt. Abbildung 41 zeigt das Profil der durch LIDAR ermittelten Turbulenzintensitäten. Abbildung 41: Turbulenzintensität LIDAR für jede Windrichtung von 13.12.2014 bis 09.04.2014; Anzahl der Daten in jedem Bin Auch unter Berücksichtigung des Prof | ich der freien Anströmung genutzt. Abbildung 41 zeigt das Profil der durch | LIDAR | ermittelten Turbulenzintensitäten. Abbildung 41: Turbulenzintensität LIDAR | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| werden nur die Daten für den ungestörten Bereich der freien Anströmung genutzt. Abbildung 41 zeigt das Profil der durch LIDAR ermittelten Turbulenzintensitäten. Abbildung 41: Turbulenzintensität LIDAR für jede Windrichtung von 13.12.2014 bis 09.04.2014; Anzahl der Daten in jedem Bin Auch unter Berücksichtigung des Profils der Turbulenzintensität, die mit dem DWG Ultraschallanemometer ermittel | LIDAR ermittelten Turbulenzintensitäten. Abbildung 41: Turbulenzintensität | LIDAR | für jede Windrichtung von 13.12.2014 bis 09.04.2014; Anzahl der Daten in j | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| ymmetrie, die verbunden mit der Gondelgeometrie ist. Abbildung 45: Windgeschwindigkeitsverhältnisse zwischen DWG-Anemometer an alle Messpunkte und dem Referenzanemometer. II.1.2.9. Vergleich mit LIDAR -Messungen Um die optimale Position des Anemometers auf der Gondel zu bestimmen, werden nun die Messergebnisse der Turbulenzärmsten Messpunkte mit den Ergebnissen der LIDARFreifeldmessung verglic | ter an alle Messpunkte und dem Referenzanemometer. II.1.2.9. Vergleich mit | LIDAR | -Messungen Um die optimale Position des Anemometers auf der Gondel zu besti | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| DARFreifeldmessung verglichen. Die Ergebnisse werden in Abbildung 46 gezeigt. Abbildung 46 zeigt die Windgeschwindigkeit-Verhältnisse zwischen dem auf der Gondel installierten Anemometer und dem LIDAR vor der WEA. Diese Messungen wurden bei normalem Betrieb der WEA durchgeführt. Das Verhältnis v_Ref/v_Lidar ist für die beiden Messungen-Zeiträume an P8 und P9/die ganze Periode nahezu 1. Das he | -Verhältnisse zwischen dem auf der Gondel installierten Anemometer und dem | LIDAR | vor der WEA. Diese Messungen wurden bei normalem Betrieb der WEA durchgefü | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| DWG/v_Lidar ist für die Positionen P8 und P9 geringer als 1, aber höher als das Verhältnis v_WEA/v_Lidar. Abbildung 46: Windgeschwindigkeit-Verhältnisse zwischen den Gondel-Windmessungen und den Lidar -Windmessungen bei normalem Betrieb der WEA. Abbildung 47 zeigt die Windgeschwindigkeit-Verhältnisse zwischen den auf der Gondel installierten Anemometern und dem LIDAR bei Anlagen-Stillstand. Di | Windgeschwindigkeit-Verhältnisse zwischen den Gondel-Windmessungen und den | Lidar | -Windmessungen bei normalem Betrieb der WEA. Abbildung 47 zeigt die Windges | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| ndel-Windmessungen und den Lidar-Windmessungen bei normalem Betrieb der WEA. Abbildung 47 zeigt die Windgeschwindigkeit-Verhältnisse zwischen den auf der Gondel installierten Anemometern und dem LIDAR bei Anlagen-Stillstand. Die gemessene Windgeschwindigkeit an Messstelle P8 auf dem Gondeldach ähneln der freien Anströ- mung. Bei Messungen während des Anlagenstillstandes an Messpunkt P9 ist di | Verhältnisse zwischen den auf der Gondel installierten Anemometern und dem | LIDAR | bei Anlagen-Stillstand. Die gemessene Windgeschwindigkeit an Messstelle P8 | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| schwindigkeit-Verhältnisse v_Ref/v_Lidar und v_WEA/v_Lidar sind bei Anlagenstillstand ebenfalls ähnlich. Abbildung 47: Windgeschwindigkeits-Verhältnisse zwischen den Gondel-Windmessungen und der LIDAR -Windmessungen bei Anlagenstillstand. Der Einbruch der Messcharakteristiken bei den drei Anemometern (Gondelanemometer, Referenzanemometer und usa_DWG auf Position P9) in Abbildung 47 wird sehr w | indgeschwindigkeits-Verhältnisse zwischen den Gondel-Windmessungen und der | LIDAR | -Windmessungen bei Anlagenstillstand. Der Einbruch der Messcharakteristiken | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| edingte Abschattung der Anemometer an ihren jeweiligen Positionen. Abbildung 49 zeigt die Anzahl der Daten in jedem Bin für die Messungen an Position P8, P9 und für die ganze Messungsperiode des LIDAR an P8 und P9 bei Anlagen-Stillstand. Abbildung 49: Häufigkeit der Daten bei Anlagenstillstand Abbildung 50 zeigt wieder die Verhältnisse v_Ref/v_Lidar und v_WEA/v_Lidar bei normalem Betrieb der | für die Messungen an Position P8, P9 und für die ganze Messungsperiode des | LIDAR | an P8 und P9 bei Anlagen-Stillstand. Abbildung 49: Häufigkeit der Daten be | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| ierte Gondelwindgeschwindigkeit mit einem positiven Offset Analog zu Abbildung 45 zeigt Abbildung 56 die Windgeschwindigkeitsverhältnisse zwischen den Gondelwindmessungen an allen Punkte und den Lidar -Windmessungen beim normalen Betrieb der WEA. Beim Vergleich von v_Ref/v_Lidar_Normal Betrieb (siehe Abbildung 50) zu v_DGW_Pi/v_Ref (siehe Abbildung 45) kommt in Abbildung 56 das folgende Ergebn | keitsverhältnisse zwischen den Gondelwindmessungen an allen Punkte und den | Lidar | -Windmessungen beim normalen Betrieb der WEA. Beim Vergleich von v_Ref/v_Li | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| it der Windgeschwindigkeit sind, an P3 jedoch höher als bei den anderen Kennlinien liegen. Abbildung 56: Windgeschwindigkeitsverhältnisse zwischen den GondelWindmessungen an allen Punkte und den Lidar -Windmessungen bei normalem Betrieb der WEA. Abbildung 57 und Abbildung 58 zeigen die absoluten Werte der Turbulenzintensität, die von jedem Anemometer und für die Periode am Messpunkt P8 und bez | keitsverhältnisse zwischen den GondelWindmessungen an allen Punkte und den | Lidar | -Windmessungen bei normalem Betrieb der WEA. Abbildung 57 und Abbildung 58 | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| rschiedlichen Messmethoden der Ultraschallanemometer. Die Frequenz und Art der Abtastung (Sampling oder Mittelung) spielt für die Berechnung der Turbulenzintensität eine große Rolle. Die mit dem LIDAR ermittelte Turbulenzintensität gibt den sich aus den atmosphärischen Bedingungen ergebenden Zustand wieder. Die wesentlichen höheren Turbulenzwerte der Messungen auf der WEA sind verursacht durc | t für die Berechnung der Turbulenzintensität eine große Rolle. Die mit dem | LIDAR | ermittelte Turbulenzintensität gibt den sich aus den atmosphärischen Bedin | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| timierung der Gondelanemometer Messungen Arbeitspaket A.3.: Untersuchung im Windkanal Verantwortlicher Deutsche WindGuard GmbH Beteiligte Funktion Deutsche WindGuard GmbH Koordinator, Auswertung LIDAR Daten, Erstellung einer Korrekturfunktion Deutsche WindGuard Engineering Untersuchung von Gondelmodellen im Großwindkanal BHV Zur Ermittlung des optimalen Anemometerstandortes auf einer Gondel u | d GmbH Beteiligte Funktion Deutsche WindGuard GmbH Koordinator, Auswertung | LIDAR | Daten, Erstellung einer Korrekturfunktion Deutsche WindGuard Engineering U | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| nten, da die Windenergieanlagen gleichen Typs gegebenenfalls unterschiedlich eingestellt sowie die Einstellungen im Zeitablauf bei Bedarf modifiziert werden. Ursprünglich vorgesehene kurzzeitige LIDAR -Messungen wurden aus Gründen der Verfügbarkeit auch hochaufgelöster Daten und des ungehinderten Zugriffs auf eine wesentlich größere Anzahl von Betriebsdaten an der Forschungsanlage in Bremen vo | ablauf bei Bedarf modifiziert werden. Ursprünglich vorgesehene kurzzeitige | LIDAR | -Messungen wurden aus Gründen der Verfügbarkeit auch hochaufgelöster Daten | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| n P1,P2,..P9 auf der Gondel wird von Ultraschalanemometer von Deutsche WindGuard bestimmt v_WEA: Windgeschwindigkeit wird von den Gondelanemometern gemessen v_Lidar: Windgeschwindigkeit wird von Lidar gemessen II.8.1.1.3 Index is Isentrop p Leistung W Widerstand A Auftrieb R Reibung T Trägheit ∞ Anströmbedingung; ungestörte Ebene, weit vor einer Windkraftanlage Eff Effektivwert max Maximalwer | d von den Gondelanemometern gemessen v_Lidar: Windgeschwindigkeit wird von | Lidar | gemessen II.8.1.1.3 Index is Isentrop p Leistung W Widerstand A Auftrieb R | Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik | |
| in Mittelgebirgsregionen und Wäldern immer häufiger. Eine genaue Kenntnis der Windbedingungen an diesen Standorten ist daher besonders wichtig. Zur Windmessung kommen heute meist Messmasten und LiDAR -Geräte zum Einsatz. Mit einem Messmast lässt sich die Windgeschwindigkeit sehr genau bestimmen, der Einsatz ist jedoch auf einen ausgewählten Standort begrenzt. LiDAR-Geräte lassen sich deutlich | daher besonders wichtig. Zur Windmessung kommen heute meist Messmasten und | LiDAR | -Geräte zum Einsatz. Mit einem Messmast lässt sich die Windgeschwindigkeit | Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) | |
| heute meist Messmasten und LiDAR-Geräte zum Einsatz. Mit einem Messmast lässt sich die Windgeschwindigkeit sehr genau bestimmen, der Einsatz ist jedoch auf einen ausgewählten Standort begrenzt. LiDAR -Geräte lassen sich deutlich einfacher versetzen, durch eine Kombination mehrerer Geräte wurden in Forschungsvorhaben außerdem bereits Windfelder vermessen. Im komplexen Gelände bedarf es zur Kor | estimmen, der Einsatz ist jedoch auf einen ausgewählten Standort begrenzt. | LiDAR | -Geräte lassen sich deutlich einfacher versetzen, durch eine Kombination me | Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) | |
| sen sich deutlich einfacher versetzen, durch eine Kombination mehrerer Geräte wurden in Forschungsvorhaben außerdem bereits Windfelder vermessen. Im komplexen Gelände bedarf es zur Korrektur der LiDAR -Messung jedoch einer ergänzenden CFD-Simulation. Zur Messung des tatsächliches Windfeldes bzw. der Strö- mungsbedingungen an einem komplexen Standort lassen sich auch unbemannte Flugdrohnen eins | its Windfelder vermessen. Im komplexen Gelände bedarf es zur Korrektur der | LiDAR | -Messung jedoch einer ergänzenden CFD-Simulation. Zur Messung des tatsächli | Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) | |
| ten Sensoren (z.B. die gemessenen Strömungsbedingungen) in Abhängigkeit der Ortskoordinaten, der Lagekoordinaten der UAV und weitere Flugparameter. In dem vom BMWi geförderten Forschungsvorhaben LIDAR complex der Universitäten Stuttgart (USTUTT) und Tübingen (EKUT), wurden die Einsatzmöglichkeiten kleiner bis mittelgroßer UAV erforscht. Dabei wurden zwei unterschiedliche Trägersysteme eingese | und weitere Flugparameter. In dem vom BMWi geförderten Forschungsvorhaben | LIDAR | complex der Universitäten Stuttgart (USTUTT) und Tübingen (EKUT), wurden d | Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) | |
| ein Höhenprofil abgetastet werden, welches die einzelnen Sensorpositionen eines Messmastes nachbildet. Einsatzfähigkeit des unbemannten Hubschraubersystems als Messplattform Im Forschungsprojekt LIDAR complex hat das Gesamtsystem seine Einsatzfähigkeit bewiesen. Durch das hohe Eigengewicht der Drohne können auch bei böigen Flugbedingungen erfolgreich Messungen durchgeführt werden. Durch die f | des unbemannten Hubschraubersystems als Messplattform Im Forschungsprojekt | LIDAR | complex hat das Gesamtsystem seine Einsatzfähigkeit bewiesen. Durch das ho | Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) | |
| n Betreibern zu erhalten. Nähere Informationen zu dem Messsystem MASC und Ergebnisse der Kampagnen sind in Fachzeitschriften veröffentlicht [3–7]). MASC im Einsatz für die Windenergie Im Projekt LIDAR complex wurde neben dem Trägersystem »AMPAIR“ zwei MASC Systeme zur in situ Turbulenzmessung im Bereich von WEA eingesetzt. Hauptaugenmerk war dabei, den Nachlauf der WEA zu messen. Dabei konnte | ften veröffentlicht [3–7]). MASC im Einsatz für die Windenergie Im Projekt | LIDAR | complex wurde neben dem Trägersystem »AMPAIR“ zwei MASC Systeme zur in sit | Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) | |
| feldmodelle, Windevolution) zu verbessern oder auch die Regelstrategie für Windenergieanlagen zu optimieren. Auch die weitere Optimierung der am Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie verwendeten LiDAR Technik bzw. der entsprechenden Algorithmen zur Windfeldrekonstruktion aus LiDAR Messungen ist mit Hilfe dieser Messungen denkbar. Abbildung 6: Konzeptstudie zur Windfeldvermessung im Formations | itere Optimierung der am Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie verwendeten | LiDAR | Technik bzw. der entsprechenden Algorithmen zur Windfeldrekonstruktion aus | Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) | |
| ergieanlagen zu optimieren. Auch die weitere Optimierung der am Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie verwendeten LiDAR Technik bzw. der entsprechenden Algorithmen zur Windfeldrekonstruktion aus LiDAR Messungen ist mit Hilfe dieser Messungen denkbar. Abbildung 6: Konzeptstudie zur Windfeldvermessung im Formationsflug © USTUTT Literatur [1] Kim, Y., Weihing, P., Schulz, C., Lutz, T., 2016. Do | Technik bzw. der entsprechenden Algorithmen zur Windfeldrekonstruktion aus | LiDAR | Messungen ist mit Hilfe dieser Messungen denkbar. Abbildung 6: Konzeptstud | Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) | |
| e Ressourceneffizienz zu erhöhen. Für den Betrieb könnten in der nächsten Entwicklungsstufe aktiv steuerbare, „intelligente“ Rotorblätter von Bedeutung sein. Durch Sensoren wie das laseroptische Lidar könnten die Windverhältnisse vor den Blättern gemessen werden, um diese so zu verstellen, dass die Rotordrehzahl auch bei schwankender Windstärke konstant bleibt und gleichzeitig die Belastungen | nte“ Rotorblätter von Bedeutung sein. Durch Sensoren wie das laseroptische | Lidar | könnten die Windverhältnisse vor den Blättern gemessen werden, um diese so | VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH | |
| ätter gering ausfallen. Ein erster experimenteller Ansatz dazu findet sich in einer Anlage des Offshore-Windparks alpha ventus, bei der das Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart ein Lidar -Gerät mit entsprechenden Kommunikationslösungen installiert hat. Windenergieanlagen werden inzwischen mehrheitlich von Großbetreibern wie Stadtwerken geführt, immer weniger von Einzelpersonen un | ventus, bei der das Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart ein | Lidar | -Gerät mit entsprechenden Kommunikationslösungen installiert hat. Windenerg | VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH |
Notes:
1 Where to start a query
2Smart Searcht breaks the user's input into individual words and then matches those words in any position and in any order in the table (rather than simple doing a simple string compare)
3Regular Expressions can be used to initialize advanced searches. In the regular expression search you can enter regular expression with various wildcards such as:
- Start of the line ^
- Any character .
- Any character in the range between characters N and P [M-P]
- End of the line 33/li>
- Also you can use operators:
- Character/strings that repeats 0 or more times - operator *
- Character/strings that repeats 1 or more times - operator +
- Character that may but does not need to appear in the sequence - operator ?