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Forscher wollen Erträge aus Windparks steigern

© Stefan Voss, ForWind© Stefan Voss, ForWindMünster - Wenn mehrere Windkraftanlagen in Windparks zusammengefasst werden, dann entstehen unvorteilhafte Turbulenzen. In einem neuen Projekt sollen diese Nachlaufeffekte minimiert werden.

In einem vom BMWi geförderten Verbundvorhaben (CompactWind II) sollen durch neue Regelungskonzepte die so genannten Nachlaufeffekte in Windparks verringert werden, um mehr Leistung zu gewinnen. Unter Leitung der Eno energy systems GmbH, Rostock, sind ForWind, der Lehrstuhl für Windenergie der Technischen Universität München (TUM) und die fos4X GmbH, München, beteiligt.

Projekt Compact Wind II - negative Nachlaufeffekte durch Strömungsablenkung minimieren
Eine Möglichkeit, die Effekte des Nachlaufs zu reduzieren, besteht darin, die Nachlaufströmung abzulenken. Bei diesem Ansatz werden einzelne Anlagen gezielt etwa 10 bis 20 Grad aus der Windrichtung gedreht, so dass die Nachlaufströmung nicht in vollem Ausmaß auf die nächsten Anlagen trifft. Im Vorgängerprojekt „CompactWind“ haben die beteiligten Forscher in Tests mit einer Windenergieanlage nachgewiesen, dass sich die Strömung tatsächlich ablenken lässt. Im jetzt gestarteten Nachfolgeprojekt sollen die Konzepte weiterentwickelt und in einem Windpark mit vier Anlagen geprüft werden. Die Forschungsergebnisse sollen dazu beitragen, zukünftig die begrenzten Flächen für Windenergieanlagen wirtschaftlicher, effizienter und naturverträglicher zu nutzen.

Test an Eno-Windkraftanlagen
In den nächsten drei Jahren sollen die neuen Regelungsverfahren mit den modernsten verfügbaren Methoden durch Computersimulationen, Modellversuche im Windkanal sowie Freifeldexperimente an realen Anlagen überprüft werden. Eno energy ist Hersteller von Windenergieanlagen sowie Planer und Betreiber von internationalen Windparks. Für das Projekt stellt das Unternehmen aktuelle Windenergieanlagen mit 3,5 Megawatt Leistung und 126 Meter Rotordurchmesser im Windpark Kirch Muslow in Mecklenburg-Vorpommern zur Verfügung. Sie wird die neuen Regelungsverfahren implementieren und auf ihre Praxistauglichkeit bewerten.

TU München erprobt Windfeldbeobachter - Materialbelastung wird erfasst
Die TU München wird im Freifeld einen Windfeldbeobachter erproben, der aus den Betriebsdaten der Windenergieanlagen ableiten kann, ob und wo in der Rotorfläche ein Nachlauf auf eine Anlage trifft. Über eine Rückkopplung zur Anlage stromauf kann dann deren Nachlauf optimal abgelenkt werden. Faseroptische Blattsensoren von Projektpartner fos4X sollen dabei die Materialbelastungen an den Rotorblättern erfassen und so wichtige Daten für die Regelung und Betriebsoptimierung bereitstellen. Laser-optische Lidar-Messgeräte von ForWind sollen über große Abstände die Windverhältnisse und Nachlaufströmungen berührungslos erfassen. Zusätzlich entwickeln Wissenschaftler von ForWind und der TUM noch weitergehende Regelungsansätze durch Simulationen auf Hochleistungsrechenclustern und in Modellversuchen im turbulenten Windkanal in Oldenburg.

© IWR, 2018


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