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Windmessung am Standort Langfeld

Nach 15 Jahren Windstille haben wir am 1.Mai 2012 unseren 10-Meter-Windmasten wieder aktiviert und erfolgreich wie in alten Zeiten aufgestellt.


Die Windmessung wurde am Standort der Windkraftanlage aufgebaut und besteht aus einen Anemometer, welches auf einem 10-Meter-Mast die Windgeschwindigkeit misst und die 10-Minuten-Mittelwerte abspeichert.

Die Windgeschwindigkeit wird mit einem Schalenkreuz - Anemometer auf einem 10-Meter-Mast gemessen. In dieser Höhe - und rundherum frei von Hindernissen - wird der bodennahe Wind gem. WMO-Standard gemessen werden. Selbst die nationalen und natürlich auch die privaten Wetterdienste tun sich in unserem zugebauten Europa schwer, solche Bedingungen an ihren Wetterstationen zu realisieren.


Die Windmesseinrichtung berechnet die 10-Minuten-Mittelwerte und teilt die Messwerte in 22 Windklassen ein. Die Messwerte werden im 10-Minuten-Rhythmus abgespeichert. Neben dem 10-Minuten-Mittel des Windes wird auch der jeweils höchste Messwert aus dem vergangenen 10-Minuten-Intervall gespeichert.


Der Datenlogger bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten und ist das Herzstück des Windmesssystems. Er zeichnet sich durch seine robuste, zuverlässige Bauweise und den niedrigen Energieverbrauch aus - dies bei einer Speicherkapazität von 8 MB bzw. 4.000.000 Messwerten. Der Datenlogger ist wetterfest in eine Geldkassette eingebaut und ist so gegen Blitzschlag und Diebstahl geschützt. Bei Sabotage erfolgt eine Meldung auf ein Mobiltelefon als SMS.


Mit dieser 10-Meter-Messung werden wir unsere Langzeitdaten der letzten 15 Jahre von den verschiedenen Standorten im Bayerischen Wald vergleichen bzw. abgleichen. Durch den Abruf unserer langjährigen Messreihen aus unserer Datenbank sind wir in der Lage, tendenzielle Aussagen zum Windpotenzial im Bayerischen Wald zu treffen. Nur diese langfristigen Daten und die Korrelation zum geplanten Standort lassen eine seriöse Ertragsprognose zu. Diese 10-Meter-Messung ersetzt auf keinen Fall eine professionelle Windmessung (LIDAR) auf Nabenhöhe über 12 Monate.

LIDAR ist der Schlüssel für Windprofilmessungen bis in große Höhen. Mit Hilfe von Laserstrahlen wird der Wind bis in Höhen von 250 Metern gemessen. Auf jeden Fall bis zur Höhe der Windenergieanlage – nicht nur der Nabenhöhe, sondern bis zur oberen Blattspitze. Diese Messung reduziert die Unsicherheit der späteren Ertragsberechnung entscheidend.


Windmessungen werden zumeist in niedrigeren Höhen als die der Nabenhöhe durchgeführt. Deshalb ist eine angleichende Umrechnung der gemessenen Messwerte notwendig. Zuerst wird die Rauhigkeitslänge des Standorts bestimmt. Dies geschieht oft gesondert für die einzelnen Richtungssektoren, falls die Bodenbeschaffenheiten unterschiedlich sind. Zur Ermittlung der Rauhigkeitslängen stehen Tabellen zur Verfügung, die ungefähre Richtwerte angeben, die sich an der Beschreibung des Umfeldes orientieren. Dann müssen auch die Einflüsse der umliegenden Topographie berücksichtigt werden.


Alle Messdaten werden über einen Zeitraum von mindestens 12 Monaten unter Berücksichtigung der saisonbedingten Schwankungen erfasst. Die gesammelten Ein-Jahresdaten müssen mit Langzeitdaten verglichen werden, da die Windgeschwindigkeit eines Jahres bis zu 20 % vom langjährigen Mittel abweichen kann. Zum Erzielen von guten Prognoseergebnissen aus den Vergleichswerten sind die Kontinuität der Messdaten und die Vergleichbarkeit des Standorts aufgrund des topografischen Umfeldes entscheidend. Wichtig ist, dass die Langzeitvergleichsdaten mit ähnlicher Präzision erstellt wurden und eine ausreichende Auflösung und Genauigkeit aufweisen und zudem entsprechend den Anforderungen korrigiert wurden.

Zusammenfassung

Der Wind und dessen Energieinhalt unterliegen starken zeitlichen und lokalen Schwankungen. Es ist daher von grundlegender Bedeutung möglichst zuverlässige Angaben zum Windenergiepotenzial zu besitzen.

In bewaldeten Gebieten ist die Ertragsprognose besonders kompliziert, da die Turbulenzen und Störeinflüsse des Waldes schwierig zu berechnen sind. Die Ergebnisse einer Computersimulation sind häufig fehlerbehaftet, so dass diese durch eine mindestens einjährige Stützmessung und vergleichende Betrachtungen zu langjährigen Messdaten bestätigt werden sollten.

Die Messung des bodennahen Windes (5 bis 30 m über Grund) wird in unbebautem Gelände in 10 m Höhe über Grund durchgeführt. Die Ergebnisse einer Windmessung stellen nur die lokalen Windverhältnisse am Messstandort dar. Durch Geländeeinflüsse können selbst in der näheren Umgebung völlig andere Windverhältnisse herrschen.

Die Berechnung des Höhenprofils an einem Standort ist schwierig, weil die angewandte logarithmische Formel eine allgemeine Annäherung darstellt. Die Unsicherheit des Ergebnisses vergrößert sich mit jedem Fehler, der bei der Messung gemacht wird.

Um eine genaue Windmessung vornehmen zu können und damit den besten, also wirtschaftlichsten Standort zu ermitteln, ist die sorgfältige Auswahl und Positionierung eines qualitativ hochwertigen Messsystems und der richtige Messaufbau ausschlaggebend, denn schon ein minimaler Messfehler von nur 3 % bei der Bestimmung der Windgeschwindigkeit kann zu wirtschaftlichen Verlusten in sechsstelliger Höhe führen.

Nur Messdaten helfen einem bei der Entscheidung, die Wirtschaftlichkeit eines Standorts für eine Windkraftanlage zu beurteilen. Wer auf einfaches Windmess-Equipment aus dem Elektronik-Kaufhaus zurückgreift, wird mitunter falsche Daten gewinnen und böse Überraschungen erleben.

Nun gilt es nur noch auf ordentlichen Wind zu warten, es muss ja nicht gleich wieder ein Kyrill sein.