Überblick über Küsteneffekte auf Offshore-Windparks Messflüge: TU Braunschweig sammelt Daten für Optimierung von Windparks
Die Nutzung von Windenergie aus Offshore-Windparks vor der Nordseeküste ist für die Energiewende in Deutschland unverzichtbar. Die Nähe zur Küste beeinflusst hier den Ertrag der Windparks. Besonders der Wind vom Land in Richtung Meer und Temperaturunterschiede zwischen Land und Wasser spielen im atmosphärischen Übergangsbereich von Land und Meer eine Rolle. Die Technische Universität Braunschweig hat über mehrere Jahre im Bereich der gesamten Deutschen Bucht Messflüge mit zwei Forschungsflugzeugen sowie bodengestützte Windmessungen auf den Inseln Helgoland und Norderney durchgeführt.
Die Analyse der gewonnenen Daten zeigt, dass die Windgeschwindigkeiten in einzelnen Offshore-Windparks stark von der Windrichtung und der Form der Küstenlinie in diesem Bereich abhängen. Die Zunahme der Windgeschwindigkeit hängt stark von der Durchmischung der Atmosphäre ab, und bei der typischen Situation, dass wärmere Luftmassen über die kühlere Meeresoberfläche transportiert werden, dauert die Zunahme der Windgeschwindigkeit deutlich länger.
Diese Untersuchung liefert die Grundlage, um Wechselwirkungen mit dem Seegang, den thermischen Eigenschaften der Wattgebiete und der Oberflächenrauigkeit sowie atmosphärischer Turbulenz künftig besser zu verstehen.
- Weitere Informationen zur Studie: Meldung des Helmholtz-Zentrums Hereon
- Originalpublikation in „Meteorologische Zeitschrift“: Coastal impacts on offshore wind farms – a review focussing on the German Bight area
Hintergrund
Die für Windenergie nutzbare Fläche in der Deutschen Bucht ist begrenzt. Daher werden Windparks meist in Gruppen, sogenannten Windparkclustern, gebaut. Solche Cluster können aus mehreren hundert Windturbinen bestehen. Während hinter den Anlagen Nachlaufströmungen entstehen, wird stromaufwärts der Wind durch Vorstaueffekte reduziert. Das hat zur Folge, dass die Anlagen, auf die der Nachlauf trifft, weniger Energie konvertieren und stärker belastet werden. Unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen können sich Nachläufe über Entfernungen von mehr als 50 Kilometern erstrecken.
Projektdaten
Das Projekt „X-Wakes“ wird in einem großen Konsortium unter der Koordination des Fraunhofer Instituts für Windenergiesysteme durchgeführt. Projektpartner sind das Institut für Flugführung der TU Braunschweig, die Eberhard-Karls-Universität in Tübingen, das Helmholtz-Zentrum Geesthacht, das Karlsruhe Institut für Technologie, die Universität Oldenburg, und die UL International GmbH. Verschiedene Windpark-Betreiber und das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrologie sind als assoziierte Partner ins Projekt eingebunden. Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Zeitraum 2019-2023 gefördert.