Mehrarmiges-LiDAR-System für genaue Messung der Windcharakteristik im komplexen Gelände (MerLiS). Teilvorhaben: Entwicklung und Integration der Hardware und Steuerung für das mehrarmige LiDAR-System

Die prinzipielle Machbarkeit, die Windcharakteristik im komplexen Gelände mit Hilfe eines mehrarmigen Wind-LiDAR zu messen, wurde bereits gezeigt. Dabei zeigte sich aber auch, dass die gewünschte Genauigkeit nicht immer erreicht werden konnte. Das mehrarmige LiDAR-System MerLiS ist das erste 3D-LiDAR-System, das von Grund auf für den oben genannten Einsatz konzipiert wurde. Drei oder mehr Puls-LiDAR-Geräte werden an verschiedenen Stellen im Gelände positioniert und eingemessen und deren Laserstrahlen in einem gemeinsamen Punkt fokussiert, wodurch die einzelnen Messvolumen zusammenfallen und kein Fehler bei inhomogenen Strömungen mehr entsteht. Aus den radialen Vektoren der verschiedenen LiDAR-Geräte entlang ihres jeweiligen Strahls kann ein dreidimensionaler Windvektor berechnet werden. Im Rahmen dieses Projekts wurden 3 LiDAR-Geräte entwickelt und in einer Messkampagne validiert. Neben Standortbewertungen für geplante Windkraftanlagen, sind Anwendungen im Bereich Flugsicherheit oder Klimaforschung denkbar.

The basic feasibility of measuring the wind characteristics in complex terrain with the help of a multi-arm wind LiDAR has already been shown. However, it also became apparent that the desired accuracy could not always be achieved. The multi-arm LiDAR system MerLiS is the first 3D LiDAR system that was designed in particular for the above-mentioned use. Three or more pulse LiDAR devices are positioned and levelling at different points in the area and their laser beams are focused in the same point, whereby the individual measurement volumes coincide and there are no longer any errors in inhomogeneous flows. A threedimensional wind vector can be calculated from the radial vectors of the various LiDAR devices along their respective beam. As part of this project, 3 LiDAR devices were developed and validated in a measurement campaign. In addition to location assessments for planned wind turbines, applications in the area of flight safety or climate research are conceivable.