Messzeit verkürzen, Genauigkeit erhöhen: Vorstellung des STRAIGHT-Projekts

Seitens der Windindustrie besteht ein großes Interesse an der Steigerung der zeitlichen Effizienz bei der Windparkplanung. Zentrales Element ist dabei die Dauer einer Windmesskampagne, die aktuell üblicherweise ein Jahr beträgt. Eine Reduktion der Messdauer hat das Potenzial, entscheidend zu einer Beschleunigung der Ertragsabschätzung beizutragen. Da in einem solchen Fall eine geringere Datenmenge vorhanden ist, ergeben sich besondere Anforderungen an die Ertragsabschätzung. So muss oft systematischen, saisonalen Fehlern begegnet werden, wenn die Windmessung nicht alle Jahreszeiten umfasst. Bislang existieren keine Verfahren, die all dies berücksichtigen und eine hohe Genauigkeit auch bei verkürzter Messdauer gewährleisten. Hier setzt das Forschungsprojekt „Steigerung von Qualität und Effizienz bei der Ertragsabschätzung für Windparks“ (STRAIGHT) an. Es werden Verfahren entwickelt, die eine Verkürzung der Messdauer auf z. B. ein halbes Jahr möglich machen. Dies umfasst einerseits die Gewährleistung einer qualitativ hochwertigen Datengrundlage. Dies betrifft in erster Linie die Langzeitdaten, die für eine langzeitliche Einordnung (Langzeitkorrektur) der Messdaten genutzt werden (üblicherweise Wettermodell- bzw. Reanalysedaten). Für die Langzeitkorrektur werden neue Verfahren auf Basis künstlicher Intelligenz entwickelt, die saisonale Muster erkennen und nutzen. Auch die Abschätzung der Verluste (oftmals tages-/jahreszeitlich abhängig) ist betroffen und muss optimiert bzw. auf den Fall einer Kurzzeitmessung angepasst werden. Weitere Schwerpunkte des Projektes liegen in der Berechnung einer standortspezifischen Leistungskennlinie sowie der präzisen Abschätzung weiterer Designwindbedingungen. Im Einzelnen werden folgende Innovationen und Projektziele verfolgt: Verbesserung von Reanalysedaten (auf Basis des anemos-Windatlas), Entwicklung eines Verfahrens zur Verbesserung der Messdatenbasis (Auffüllen von Datenlücken), Entwicklung eines KI-basierten Verfahrens für die Langzeitkorrektur kurzzeitiger Windmessungen, Verbesserung der Verlustberechnung bzgl. meteorologisch bzw. tages- und jahreszeitlich abhängiger Verluste (z.B. Tierschutz, schallreduzierter Betrieb, Schattenwurf), Verbesserung der Verlustberechnung bzgl. Abschattungsverluste im Windpark, Entwicklung einer standortgenauen Korrektur der Leistungskennlinie zur Berücksichtigung von Effekten wie Turbulenz oder Schräganströmung auf die Anlagenerträge, Verbesserung und Nutzung von Geodaten zur Bestimmung der lokalen Rauhigkeit und deren zeitlicher Änderung Darüber hinaus werden Methoden zur objektivierten Bestimmung aller relevanter Teilunsicherheiten entwickelt. Die im Projekt entwickelten Verfahren werden am Ende so zusammengefügt, dass eine hochgradig automatisierte Abschätzung der Erträge inklusive Unsicherheiten erfolgt. Die Ergebnisse werden in Form von Reports ausgegeben. Ergänzend kombiniert das Fraunhofer IEE die Verfahren so, dass eine Ertragsabschätzung auf regionaler Ebene möglich ist. Damit können beispielsweise Potenzialstudien berechnet werden, was großräumige Planungen von Industrie und Politik unterstützt. Mitglieder des Projektkonsortiums sind das Fraunhofer IEE (Projektkoordination), die Universität Kassel, die anemos GmbH sowie fünf weitere assoziierte Projektpartner aus der Industrie.