Technologie

Wie man Windparks optimiert

12.11.2019 - Neue Software zeigt, wie sich Windparks robuster oder leistungsfähiger machen lassen.

Ein Viertel des Stroms in Deutschland stammt aus Windkraft und der Anteil steigt. Um die Windenergie optimal nutzen zu können, müssen Windenergie­anlagen und Windparks durchdacht geplant werden. Ihren Aufbau und ihre Steuerung zu optimieren hilft ein Software-Tool, das Forscher der Uni Bochum gemeinsam mit der Firma Avasition entwickelt haben. Es ist das Ergebnis des Projekts Wind-Opt-Tool, das nach drei Jahren abgeschlossen ist. Das Tool ist das erste, das sowohl Interaktionen innerhalb einer Anlage als auch ganze Windparks ganzheitlich detailliert betrachten kann und nicht nur Einzel­komponenten in seine Berechnungen einbezieht.

Große Offshore-Windparks bestehen mitunter aus Dutzenden oder bis zu Hunderten einzelnen Windenergie­anlagen, die den durch ihre Generatoren erzeugten Strom in ein gemeinsames Netz einspeisen. Zwischen ihnen gibt es oft mehrere kleinere Netz­abschnitte und Steuer­anlagen, die den Betrieb der Anlagen regeln. Zwischen den einzelnen Anlagen und Netzen besteht eine elektrische Inter­aktion. „Wenn es zum Beispiel einen Fehler im Netz gibt, etwa durch einen Spannungs­einbruch nach einem Blitzschlag, hat das Auswirkungen auf einzelne Komponenten“, erklärt Katharina Günther von der Uni Bochum.

Die neue Software erlaubt es, Szenarien von Einzel­anlagen oder Windparks zu simulieren und die Auswirkungen von Entscheidungen zu testen. Dabei können Experten Rahmen­bedingungen eingeben und unter diesen Gegeben­heiten prüfen, wie sich der Bau einer Anzahl von Windenergie­anlagen oder die Wahl eines Anlagentyps auf das gesamte Netz auswirken würde. Das System kann auch Alternativen berechnen, also Systeme auf Ziele hin optimieren.

„Aufgabe muss es dabei sein, nicht allein die Energie­ausbeute zu maximieren, so wie das bisher oft der Fall war“, erklärt Günther. „Es muss außerdem sicher­gestellt werden, dass eine ausreichende Robustheit gegen Störungen erreicht wird.“ Das Projektteam hat nicht nur die Software entwickelt, sondern die Ergebnisse der Simulation auch mithilfe eines Prüfstandes im lehrstuhl­eigenen Labor unter realistischen Bedingungen getestet.

RUB / RK

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