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Windforschung

Weltneuheit: Windtestfeld in bergigem Terrain

Das weltweit erste Testfeld in bergigem Gelände mit Zugriff auf Anlagenregelung soll Windturbinen für den Einsatz in komplexen Topografien optimieren.

Inhaltsverzeichnis

Nicole Weinhold

Anfang Juni 2020 wurde durch das Landratsamt Göppingen die Genehmigung nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz erteilt: Auf der Schwäbischen Alb zwischen Donzdorf und Geislingen plant das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) das nach eigenen Angaben weltweit erste Testfeld für Windenergieanlagen in bergigem Gelände mit vollständigem Zugriff auf Anlagentechnik und -regelung.

Das Windenergietestfeld am Rand des Stöttener Berges wird auf einer unbewaldeten Freifläche oberhalb einer Geländesteilstufe, dem Albtrauf, errichtet. Die mittleren Jahreswindgeschwindigkeiten sind mit 5 bis 6,5 Metern pro Sekunde ausreichend hoch und weisen hohe Turbulenzen und wechselnde Schrägströmungen auf. „Das Gelände passt perfekt zu unseren Forschungsthemen, die auch international auf großes Interesse stoßen“, sagt Projektleiter Andreas Rettenmeier. „Die Bedingungen dort sind typisch für Windenergiestandorte in bergigem, komplexem Gelände und ideal für die Entwicklung und Erprobung neuer Technologien ebenso wie für Konzepte zur Stärkung eines naturverträglichen Windenergieausbaus.“

100 Meter hohe Messmasten

Am Standort stehen bereits zwei 100 Meter hohe meteorologische Messmasten, bisher mit einer temporären Genehmigung. Zwei weitere gleich hohe sind geplant. Sie zeichnen zeitlich hoch aufgelöst Geschwindigkeit und Richtung des Windes, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck auf. Laseroptische Messsysteme erfassen die An- und Nachlaufströmung der geplanten Windenergieanlagen. Zwischen jeweils zwei Messmasten sollen in den kommenden Monaten die Windenergieanlagen errichtet werden. Jede einzelne von ihnen hat eine installierte Leistung von 750 Kilowatt. Der Rotordurchmesser beträgt 54 Meter, die Gesamthöhe 100 Meter. Die Windkraftanlagen sind vom Fundament bis zu den Rotorblättern umfangreich mit Mess-Sensoren ausgestattet.

Das Testfeld ist als Plattform konzipiert, mit der die Aktivitäten von Forschung und Industrie unterstützt werden. Hersteller von Windener-gieanlagen und Zulieferer etwa können dort technologische Verbesserungen entwickeln und untersuchen lassen: Die Forscherinnen undForscher statten dafür die eine Windenergieanlage mit den jeweiligen Neuentwicklungen aus, die andere bleibt unverändert und dient als Referenz.

Forschung zu Betriebsführung und Akzeptanz

Die Untersuchungsergebnisse sollen in weiteren Schritten gemeinsam mit der Industrie auf kommerzielle Großanlagen an anderen Standorten übertragen werden. Teil des Vorhabens ist außerdem die Entwicklung einer neuartigen Betriebsführung, mit der die Anlagen intelligent und wesentlich präziser als bislang auf sich ändernde Windverhältnisse reagieren können. Zum Einsatz kommt auch künstliche Intelligenz: Damit werden Einspeiseprognosen verbessert und Modelle für die Einbindung von Energiespeichersystemen optimiert. Hinzu kommt, dass der Ausbau der Windenergie nur zusammen mit den Anwohnerinnen und Anwohnern im Umfeld von Windenergieanlagen gelingen kann. Das nun genehmigte Forschungstestfeld Winsent bietet samt seiner umfangreichen Ausstattung auch die Gelegenheit für eine einzigartige interdisziplinäre Anwohnerbegleitforschung im Zuge eines weiteren Forschungsvorhabens „Inter-Wind“,bei dem auch benachbarte, kommerzielle Windparks mituntersucht und eingebunden werden.