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Professionelle Windmessung (LiDAR)

Windkraftnutzung bedarf einer präzisen Windmessung im komplexen, bergigen und bewaldeten Gelände. Auf Grund der stetig größer werdenden Windkraftanlagen ist es messtechnisch schwierig Windprofile mit herkömmlichen meteorologischen Masten zu erfassen. Die bisher hierfür eingesetzte Messtechnik mit Schalensternanemometern auf einen Messmast stößt bei den zukünftig relevanten Nabenhöhen der Windkraftanlagen an technische und finanzielle Grenzen. LiDAR (Light Detection And Ranging) ist der Schlüssel für Windprofilmessungen bis in große Höhen. Mit Hilfe von Laserstrahlen wird der Wind bis in Höhen von bis zu 250 m gemessen. Auf jeden Fall bis zur Höhe der Windkraftanlage - nicht nur der Nabenhöhe sondern bis zur oberen Blattspitze. Die LiDAR-Technologie nutzt dabei den Laufzeitunterschied des an Aerosolen reflektierenden Laserstrahls zur Bestimmung von Windgeschwindigkeit und -richtung. Diese Windmessung mit dem LiDAR-System reduziert die Unsicherheit der späteren Ertragsberechnung entscheidend.

Die Vorteile des LiDAR-Systems liegen auf der Hand: Ein langwieriger und aufwendiger Bauantrag für die Errichtung eines Windmessmastes muss nicht mehr gestellt werden; stattdessen wird der eigens dafür ausgestattete Anhänger einfach auf den gewünschten Standort manövriert und schon kann die Messung beginnen. Mittels einer autarken Stromversorgung bestehend aus Photovoltaik- und einer Brennstoffzelle kann die Windmessung an jedem Ort betrieben werden.


Zusätzlich werden die meteorologischen Größen wie Luftdruck, -feuchtigkeit und -temperatur gemessen. Werte zur Niederschlagsmenge und Sonnenscheindauer komplettieren die Daten. Damit erreichen wir eine einzigartige sensorische Ausstattung, die es erlaubt, den Einfluss dieser Parameter auf die Windbedingungen zu bestimmen. Mit dieser Investition, sind wir in der Lage verschiedene Standorte zu vermessen, nur Messdaten helfen einem bei der Entscheidung, die Wirtschaftlichkeit des Standorts beurteilen zu können.

 

Die Montage, Inbetriebnahme, Überwachung, Kontrolle, Datenfernabfrage, Datenverwaltung, Auswerten der Daten und Erstellen des Messberichts von der laufenden LiDAR-Windmessung erfolgt von BürgerWIND Bayerwald.

Ein akkreditierter Windgutachter erstellt auf Basis der Messreihen und Messdaten der LiDAR-Windmessung das Wind-, Turbulenzen- und Ertragsgutachten.

Ein akkreditierter Windgutachter prognostiziert die mittlere Windgeschwindigkeit und den zu erwartenden Energieertrag für den Standort einer zu bauenden Windenergieanlage über die zu erwartende zukünftige Betriebsdauer von bis zu 25 Jahren. Grundlagen sind gemessene und berechnete Windverhältnisse, die Leistungskurve einer Windenergieanlage, Abschattungs- und Turbulenzeffekte, Nutzungseinschränkungen durch Vereisung.

Die LiDAR-Technologie wird vom Bundesumweltministerium (BMU) mit einem Förderprogramm unterstützt. Der Stiftungslehrstuhl Windenergie (SWE) der Uni Stuttgart hat das Forschungsprojekt LiDAR Complex am 1. Oktober 2012 vom BMU bewilligt bekommen. Es hat eine Laufzeit von drei Jahren und beschäftigt sich mit der Entwicklung von LiDAR-Messverfahren zur Erfassung von Windfeldstrukturen hinsichtlich der Optimierung der Windenergienutzung im  bergigen, komplexen Gelände und der Validierung von Windfeld-modellen für topographisch komplexe Standorte.