Wind-Forschung auf der Schwäbischen Alb

Wie können im Mittel- und Hochgebirge Windkraftanlagen optimal betrieben werden? Um das herauszufinden, bauen Wissenschaftler jetzt südlich von Stuttgart ein Testfeld.

21. Februar 2017

Jedes Jahr gehen laut Global Wind Energy Council weltweit Windenergieanlagen (WEA) mit einer Leistung von insgesamt rund 63.000 Megawatt ans Netz – etwa ein Fünftel davon in bergigen Gebieten.

 

Der Betrieb ist dort jedoch schwieriger als im flachen Gelände, denn die Ertragsprognosen sind unsicherer und die mechanische Belastung sowie die Wartungskosten höher.

 

Die Frage, wie die Leistung der Anlagen optimiert und deren Lebensdauer verlängert werden kann, will nun das Forschungscluster Windfors beantworten. Unter Federführung des ZSW Baden-Württemberg planen die Experten ein Testfeld am Stöttener Berg bei Geislingen an der Steige auf der Schwäbischen Alb.

 

Unregelmäßige Windströmung

 

»Der Standort bietet ideale Voraussetzungen für unsere Forschungen«, so Andreas Rettenmeier vom ZSW in einer Mitteilung.

 

»Der vorherrschende Westwind wird über die Kante der vorgelagerten Geländesteilstufe beschleunigt und bildet unregelmäßige Strömungen und Turbulenzen.« Zudem verfüge das Gebiet über eine hohe mittlere Jahreswindgeschwindigkeit.

 

Fokus Forschung und Industrie

 

Diese Faktoren seien typisch für Standorte in bergigkomplexem Gelände und ideal für die Entwicklung neuer Technologien. Das Testfeld soll eine Plattform für Forschung und Industrie sein.

 

Dazu sind den Angaben zufolge zwei WEA mit einer Nennleistung von jeweils rund 750 kW und einer Nabenhöhe von 75 Metern geplant. Ihr Rotordurchmesser beträgt 50 Meter.

 

Millionenprojekt

 

Das BMWi fördert das dreieinhalbjährige Projekt mit rund 10,4 Millionen Euro. Das Ministerium für Umwelt in Baden-Württemberg gibt zusätzlich 1,2 Millionen Euro.

 

Zu den Alleinstellungsmerkmalen des Projekts zählt, dass die Wissenschaftler uneingeschränkten Zugriff auf die komplette Steuerungstechnik und die Konstruktionsdaten der Anlagen erhalten sollen, um deren Verhalten genauestens analysieren zu können.

 

Schon bei ihrem Bau ist vorgesehen, die Windkraftanlagen mit Mess-Sensoren auszustatten – vom Fundament bis zu den Rotorblättern.

 

Vor und hinter jeder Anlage soll jeweils ein 100 Meter hoher Mast aufgestellt werden, an dem meteorologische Parameter zeitlich hoch aufgelöst gemessen werden können, wie Geschwindigkeit und Richtung des Windes, Temperatur, Luftfeuchtigkeit sowie Luftdruck.

 

Lasertechnik erfasst zudem die An- und Nachlaufströmung der Windenergieanlagen.

"Weltweit einzigartig" 

 

„Ein Windenergie-Testfeld in dieser Größe und in derartig komplexem Gelände ist weltweit einzigartig und sowohl für die Forschung als auch die Windenergiebranche ungemein wichtig", so Rettenmeier.

 

"Die Ergebnisse unserer Analysen werden auf kommerzielle Großanlagen übertragbar sein und der Industrie neue Impulse liefern."

 

In einem Film wird das geplante Testfeld genau vorgestellt: www.windfors.de/testfeld.html