Windforschung im Forschungswindpark WiValdi offiziell gestartet

© DLRStuttgart, Krummendeich - Die immer größeren und leistungsfähigeren Anlagen stellen die Windindustrie angesichts begrenzter Testmöglichkeiten vor Herausforderungen. Ein neuer Forschungswindpark in Niedersachsen, soll zur technologischen Weiterentwicklung von Windenergieanlagen und Steigerung ihrer Wirtschaftlichkeit beitragen.

Gestern (15.08.2023) hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) den Forschungspark Windenergie WiValdi in Niedersachsen mit Gästen aus Politik, Verwaltung, Industrie und Wissenschaft offiziell gestartet. Bei dem Projekt handelt es sich um eine weltweit einzigartige Großforschungsanlage, mit der wissenschaftliche Analysen unter realen Umweltbedingungen durchgeführt werden können.

Technologisches Entwicklungspotenzial der Windenergie soll erschlossen werden
Mit dem Forschungspark Windenergie WiValdi (WindValidation) verfügt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Standort Krummendeich nahe der Elbmündung über eine einzigartige Großforschungsanlage. Die Einrichtung ermöglicht wissenschaftliche Analysen 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. Nach rund zwei Jahren Bauzeit läuft aktuell die Inbetriebnahme auf Hochtouren. Im Probebetrieb hat WiValdi bereits Strom ins Netz gespeist, Forschungsprojekte sind gestartet und erste Daten wurden gesammelt.

„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 Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, die 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.

Spezieller Aufbau des Forschungswindparks: Lineare Anordnung von Turbinen und Messmasten
Zwei Enercon-Windenergieanlagen mit einer Nennleistung von jeweils 4,26 Megawatt und mehrere Messmasten stehen im Windpark in Hauptwindrichtung hintereinander. WiValdi ist mit über 2.000 Sensoren ausgestattet, die zum Beispiel Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Drücke oder selbst kleinste Verformungen der Rotorblätter messen. Der Forschungspark erzeugt so einen umfangreichen Datenpool für die Wissenschaft. Dieser dient als Grundlage, um zum Bespiel intelligente Turbinen für die Windenergie zu entwickeln. Darüber hinaus sollen die Daten aber auch dazu beitragen, Flächen effizienter zu nutzen und die Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz von Windenergieanlagen zu steigern.

Zu den Messmasten gehört auch ein hochinstrumentiertes Messmasten-Array zwischen der ersten und zweiten Windenergieanlage, das die insgesamt drei Messmasten miteinander verbindet. Es trägt eine Vielzahl an Sensoren, deren einzigartige Anordnung von ForWind, dem Zentrum für Windenergieforschung an der Universität Oldenburg, speziell für die vorgesehenen Untersuchungen entwickelt wurde.

Die 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 stark verwirbelter Luft zurechtkommen. Unter kommerziellen Bedingungen ist das ungünstig, aber genau diese Konstellation interessiert die Wissenschaftler, da solche Anordnungen bei einem massiven Ausbau der Windenergie künftig auch zu erwarten sind. Deshalb soll schon jetzt im Originalmaßstab im Detail untersucht werden, was bei derartigen Konstellationen passiert. Die Wissenschaftler erhalten so Informationen darüber, mit welchem Abstand Turbinen künftig positioniert werden können, um den vorhandenen Raum besser nutzen und möglichst hohe Stromerträge erzielen zu können.

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.

Gefördert wird der DLR-Forschungspark Windenergie vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) sowie vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur. In den Aufbau fließen rund 50 Millionen Euro.