Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

WIND-AREA zeigt wirtschaftlichste Standorte für Kleinwindanlagen auf

31.03.2014

Auf 3D-Geodaten gestützte Methode zur Standortsuche an FH Frankfurt vorgestellt

Das Forschungsprojekt „WIND-AREA“ der Fachhochschule Frankfurt am Main (FH FFM) ist abgeschlossen. Damit liegt eine auf 3D-Geodaten basierende automatisierte Potenzialanalyse speziell für Kleinwindanlagen vor. Die Forschungsarbeit bezieht sich auf genehmigungsfreie Kleinwindanlagen bis zu 10 Metern Höhe.



Diese gelten bislang als unwirtschaftlich. Das Forschungsteam um Prof. Dr. Martina Klärle hat eine Methode entwickelt, die Windströmungen und ihr Verhalten im Bereich von Hindernissen genau modelliert und somit die wenigen wirtschaftlichen Standorte für Kleinwindanlagen automatisiert selektiert.

Die Methode basiert auf der Verschneidung von hochauflösenden Laserscandaten der Erdoberfläche mit regionalen Winddaten durch Werkzeuge aus der ingenieurwissenschaftlichen Strömungslehre. Mittels eines Computerprogramms können Standorte identifiziert werden, für die die Einrichtung von Kleinwindanlagen eine maximale wirtschaftliche und energetische Effizienz erwarten lässt.

Die Potenzialkarten von WIND-AREA zeigen im Untersuchungsgebiet flächendeckend die Starkwindströme auf, z. B. auf Gebäudedächern, an Straßenrändern oder landwirtschaftlichen Flächen; dabei kann die Windgeschwindigkeit in ein-Meter-Schritten beispielsweise von einem bis zehn Metern über der Geländeoberfläche oder über Gebäuden dargestellt werden.

Auch die Häufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeit und -richtung kann abgebildet werden. Die Simulationen wurden zunächst exemplarisch für ein städtisches Gebiet (Frankfurt-Höchst) und zwei ländliche Gemeinden (Lautertal in Hessen und Waldaschaff in Bayern) durchgeführt. Sie sind auf alle anderen Gemeinden oder Regionen in Deutschland übertragbar.

„Das Forschungsprojekt Wind-Area ist ein Paradebeispiel für den in den letzten Jahren vollzogenen Strukturwandel unserer Hochschullandschaft. Neben der Aus- und Weiterbildung haben die Fachhochschulen mehr denn je den Auftrag, praxisorientierte Forschung zu betreiben, den Technologietransfer zu den kleinen und mittleren Unternehmen zu fördern und Dienstleistungen zugunsten Dritter zu erbringen.

Die Fachhochschule Frankfurt hat einmal mehr die Chance als Hochschule für angewandte Wissenschaft ergriffen und sich als Spezialist und kompetenter Partner für praxisnahe Forschung, Entwicklung und Transfer erwiesen“, erklärt Staatsminister Boris Rhein. Das Hessische Ministerium für Wissenschaft und Kunst förderte das Projekt von 2012 bis 2013 mit 70.000 Euro aus dem Innovationsfonds Forschung (IFoFo).

„Eine klimaschonende und effiziente Stromerzeugung wird in Anbetracht der Verknappung fossiler Energieträger aus politischer, gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Sicht immer wichtiger. Gerade die Windenergie bietet großes Potenzial für den weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien. Die Berechnungsergebnisse von WIND-AREA zeigen effiziente Standorte von Kleinwindanlagen auf; diese Potenziale sollten genutzt werden“, bekräftigt Prof. Dr. Martina Klärle vom Frankfurter Forschungsinstitut für Architektur • Bauingenieurwesen • Geomatik (FFin) der FH Frankfurt, die das Projekt wissenschaftlich umgesetzt hat. Die Informationen, die WIND-AREA liefert, sind bei der Wahl des Anlagentyps wichtig. „WIND-AREA ersetzt kostspielige Test-Messungen“, so Klärle.

Bei Kleinwindanlagen ist die Kenntnis der genauen Windgeschwindigkeit am Standort besonders wichtig, da die Windgeschwindigkeit in Bodennähe stark schwankt. Grund dafür sind Topografie, unterschiedliche Rauigkeiten der Oberfläche und Verwirbelungen durch Hindernisse wie Häuser. „Die Energieausbeute einer Windkraftanlage steigt mit der dritten Potenz zur Windgeschwindigkeit. Das bedeutet, die doppelte Windgeschwindigkeit bringt achtfachen Stromertrag. Daher können schon geringfügige Unterschiede über die Wirtschaftlichkeit einer Windkraftanlage entscheiden“, erläutert Klärle.

In städtischen Gebieten und Ballungsräumen mit hohem Stromverbrauch bieten Kleinwindanlagen neben Solardachanlagen eine zusätzliche Möglichkeit, Strom verbrauchernah zu erzeugen. „Kleinwindanlagen werden dort bisher nur in sehr begrenztem Umfang eingesetzt. Das liegt am noch jungen, stark fragmentierten Markt für Kleinwindanlagen mit vielen unterschiedlichen Systemen sowie Schwierigkeiten bei der Evaluierung geeigneter Standorte“, ergänzt Klärle.

Weitere Informationen: http://www.wind-area.de

Weitere Projekte im Forschungsschwerpunkt Erneuerbare Energien im Landmanagement: http://www.ErneuerbarKomm.de; http://www.sun-area.net.

Kontakt: FH FFM, Fachbereich 1: Architektur • Bauingenieurwesen • Geomatik, Forschungsschwerpunkt Erneuerbare Energien im Landmanagement, Ute Langendörfer, Telefon: 069/1533-2395, E-Mail: ute.langendoerfer@fb1.fh-frankfurt.de

Weitere Informationen:

http://www.wind-area.de

Nicola Veith | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Dünnschichtphotovoltaik: ZSW-Technologie erobert den internationalen Markt
24.01.2017 | Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)

nachricht IT-Kühlung: So schaffen Kleinbetriebe den Sprung in die IT-Profiliga
23.09.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie