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Adaptive Betriebsstrategien für bestehende Windenergieanlagen

Drohnenaufnahme eines Windrads, im Hintergrund Felder und Himmel. Auf dem Gondeldach hinter den Rotorblättern steht ein Lidar auf einem orangen Stativ.
Eckdaten
Projektstatus
aktiv
Projektlaufzeit
Projektbudget Gesamt
1.418.155,86 Euro
Fördersumme Hochschule
50.420,79 Euro
Forschungseinrichtung
Projektpartner*innen
Aero Dynamik Consult GmbH
 
sowento GmbH
 
Siemens Gamesa Renewable Energy Service GmbH
Universität Stuttgart - Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie am Institut für Flugzeugbau

Projektbeschreibung

Dazu werden sowohl Betriebsführungskonzepte entwickelt, welche im Zeitbereich von Minuten agieren, als auch Regelungsstrategien, welche im Zeitbereich von Sekunden reagieren.
Die Schwerpunkte liegen zum einen auf der Integration des aktuellen Energiepreises, einer Lidar-basierten Windvorhersage und eines Lastmonitorings in die Betriebsführung und Regelung. Für die Bereitstellung und Aufbereitung zusätzlichen Information werden wichtige Forschungsfragen beantwortet:

 

  • Wie kann die Windvorhersage mit den neuesten Simulationsmethoden verbessert werden?
  • Wie können Modelle für das Lastmonitoring auf Anlagen des gleichen Typs übertragen werden?
  • Wie können Lidar-Messungen bei der Lastverifikation unterstützen?

Zum anderen soll durch diese Information und datenbasierte Regelung eine Lebenszeitverlängerung, eine Erhöhung des Energieertrages, Reduktion der Schallemissionen und eine Stützung des elektrischen Netzes erreicht werden. Dazu werden für die Verbesserung des Betriebs von Bestandsanlagen folgende wichtige Forschungsfragen beantwortet:

  • Wie kann eine optimale Vorsteuerung mit einer bestehenden Regelung kombiniert werden?
  • Wie kann mit Hilfe eine Windvorhersage die Schallemission reduziert und das elektrische Netz unterstützt werden?
  • Wie kann die Kenntnis des Energiepreises und das Lastmonitoring genutzt werden, um Bestandsanlagen möglichst lang und wirtschaftlich zu betreiben?
  • Wie können moderne Regelungsstrategien auf Bestandsanlagen übertragen werden?

Die entwickelten Betriebsstrategien werden im Laufe des Projektes auf drei Forschungsanlagen erprobt (Leistungsklassen: 2 MW und 6 MW). Dazu wird auf bestehender Infrastruktur aufgebaut und eine repräsentative und einmalige Testumgebung für Bestandsanlagen geschaffen. Ein weiteres Ziel des Projektes ist es, die Forschungsergebnisse so aufzubereiten, dass eine schnelle Umsetzung in der Industrie erfolgen kann. Dies geschieht zum einen durch die enge Zusammenarbeit der Forschungsinstitute mit führenden Industriepartnern schon während des Projektes, aber auch durch eine geplante Verbreitung der Forschungsergebnisse und Werkzeuge auf nationaler und internationaler Ebene.

Drohnenaufnahme eines Windrads. Im Mittelpunkt des Bildes ein Lidar auf einem Stativ, das hinter Rotorblättern zu sehen ist.
Das Lidar auf einem Stativ auf dem Gondeldach. (Foto: Marcel Schedat)

Förderung

Projektträger Jülich [Forschungszentrum Jülich GmbH]

Kontakt