Windmessung auf hoher See Clevere Boje rechnet Eigenbewegung heraus

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Eine Hochseetaugliche Boje soll in der Nähe von Windkraftanlagen die Windgeschwindigkeit messen. Vorteil der Boje: Sie ist an jedem Standort einsetzbar. Ihre Eigenbewegung rechnet ein Algorithmus einfach heraus.

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Die LiDAR-Windmessboje des Fraunhofer IWES wurde erfolgreich in der Nähe des Messmastes FINO1 installiert. Die Boje misst Windgeschwindigkeiten in Höhen von 40 bis 200 m.
Die LiDAR-Windmessboje des Fraunhofer IWES wurde erfolgreich in der Nähe des Messmastes FINO1 installiert. Die Boje misst Windgeschwindigkeiten in Höhen von 40 bis 200 m.
(Foto: Fraunhofer IWES)

Messtechnik für Offshore-Windkraftanlagen: 45 km vor Borkum installieren Wissenschaftler eine Windmessboje, um Windgeschwindigkeiten zu messen. Solche Messwerte sind wichtig, um das Risiko in der Planungs-, Konstruktions- und Betriebsphase zu minimeren. Im Vergleich zu Messmasten hat die Messboje zudem einen entscheidenden Vorteil: Sie ist an jedem Standort einsetzbar, ohne zusätzliche Installationskosten und mit einem weniger aufwändigen Genehmigungsverfahren. Möglich macht das ein am Fraunhofer IWES entwickelter Korrekturalgorithmus, der die Eigenbewegung der schwimmenden Plattform aus den Messwerten herausrechnet.

Die Windmessboje ist für Windgeschwindigkeiten von 40 bis 200 km/h ausgelegt. Die Eigenbewegung, die die Messwerte bei beweglichen Untergründen verfälscht, hat bisher den zuverlässigen Einsatz eines LiDAR-Geräts (Light detection and ranging) verhindert. Schnellere Umsetzbarkeit und spürbare Kostenreduktion durch Floating-LiDAR-Technologie sollen Windparkentwicklern ermöglichen, die Gestehungskosten für Offshore-Windenergie zu reduzieren. Für den Bau eines genehmigungspflichtigen Messmastes wie FINO1 sind Investitionen in Höhe eines zweistelligen Millionenbetrags erforderlich. Die Datenqualität von Mast und Boje soll vergleichbar sein.

Über lange Zeiträume hinweg und bei großen Wassertiefen

Die Boje bleibt bis Oktober in der Nordsee, um ihre Offshore-Tauglichkeit unter Beweis zu stellen und anhand von Vergleichen mit den Messdaten des stationären Mastes eine Validierung der Messgenauigkeit ermöglichen.

Mit einem Floating-LiDAR-System erfolgt die Bestimmung der Offshore-Windressourcen exakt und verlässlich – auch über längere Zeiträume hinweg und bei großen Wassertiefen. Erhebliche Zeit- und Kostenvorteile gegenüber einem Messmast und die flexiblen Einsatzmöglichkeiten sind die Hauptargumente für den Einsatz der mobilen Systeme. In der Installationsphase erlaubt die genaue Bestimmung von Wetterfenstern eine verlässliche Planung der einzelnen Bauschritte, im Betrieb ermöglichen begleitende Messungen Aussagen zur Effizienz der Anlagen und potenziellen Windenergieausbeute.

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