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Zeit- und Kostenvorteile durch flexible Offshore-Windmessung

06.08.2013
Ein Stapellauf der besonderen Art erwartete die IWES-Wissenschaftler in der Nähe des Forschungswindparks alpha ventus, 45 km vor Borkum: Eine LiDAR-Windmessboje wurde zur Messung von Windgeschwindigkeit verankert – in direkter Nachbarschaft zum Messmast FINO 1.

Die Kenntnis der Windgeschwindigkeit verbessert die Risikominimierung in der Planungs-, Konstruktions- und Betriebsphase für Offshore-Windparks erheblich. Im Vergleich zu Messmasten hat die Messboje zudem einen entscheidenden Vorteil: Sie ist an jedem Standort einsetzbar, ohne zusätzliche Installationskosten und mit einem weniger aufwändigen Genehmigungsverfahren.


Die LiDAR-Windmessboje des Fraunhofer IWES wurde erfolgreich in der Nähe des Messmastes FINO 1 installiert. Sie misst Windgeschwindigkeiten in Höhen von 40 bis 200 m. Foto: Fraunhofer IWES


Mitarbeiter des Fraunhofer IWES richten die Boje an der Kaikante auf und setzen das Messgerät anschließend sicher ins Hafenbecken. Von Bremerhaven aus startete die Boje ihre Reise in Richtung des ersten deutschen Offshore-Windparks alpha ventus in der Nordsee. Foto: Fraunhofer IWES

Eine erprobte Technologie erobert sich neues Terrain: An Land und auf festen Plattformen sind LiDAR („Light Detection And Ranging“)-Anwendungen für die Messung der Windgeschwindigkeiten in Höhen von 40 bis 200 m erprobte Verfahren. Die Eigenbewegung, die die Messwerte bei beweglichen Untergründen verfälscht, hat bisher den zuverlässigen Einsatz eines LiDAR-Geräts verhindert. Im Rahmen des BMU-geförderten Projekts „Offshore Messboje“ haben Wissenschaftler des Fraunhofer IWES auf den ersten Nordsee-Einsatz des „Floating LiDAR“-Systems hingefiebert. Integriert in die Boje ist ein LiDAR-Gerät vom Typ Windcube der Firma Leosphere.

Schnellere Umsetzbarkeit und spürbare Kostenreduktion durch „Floating LiDAR“-Technologie sollen es Windparkentwicklern ermöglichen, die Gestehungskosten für Offshore-Windenergie zu reduzieren. Für den Bau eines genehmigungspflichtigen Messmastes wie FINO I sind Investitionen in Höhe eines zweistelligen Millionenbetrags erforderlich. Die Datenqualität von Mast und Boje soll vergleichbar sein.

Hohe Datenqualität trotz schwimmender Plattform

Die Boje bleibt bis Oktober in der Nordsee, um ihre Offshore-Tauglichkeit unter Beweis zu stellen und anhand von Vergleichen mit den Messdaten des stationären Mastes eine Validierung der Messgenauigkeit ermöglichen. „Ein System zur Messung der Bojenbewegung in Kombination mit einem am Fraunhofer IWES entwickelten Korrekturalgorithmus ist wesentlicher Bestandteil der Technologie. Damit wird eine hohe Datenqualität bei Windmessungen von einer bewegten Plattform sichergestellt“, erklärt IWES-Projektleiterin Dr. Julia Gottschall.

Kostenreduktion in jeder Ausbau- und Betriebsphase

Mit einem „Floating LiDAR“-System erfolgt die Bestimmung der Offshore-Windressourcen exakt und verlässlich – auch über längere Zeiträume hinweg und bei großen Wassertiefen. Erhebliche Zeit- und Kostenvorteile gegenüber einem Messmast und die flexiblen Einsatzmöglichkeiten sind die Hauptargumente für den Einsatz der mobilen Systeme. In der Installationsphase erlaubt die genaue Bestimmung von Wetterfenstern eine verlässliche Planung der einzelnen Bauschritte, im Betrieb ermöglichen begleitende Messungen Aussagen zur Effizienz der Anlagen und potenziellen Windenergieausbeute.

Ansprechpartnerin:
Dr. Julia Gottschall
Tel. +49 471 14290-354
julia.gottschall@iwes.fraunhofer.de

Britta Rollert | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iwes.fraunhofer.de

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