Technologie

Windrampen per Laser erfassen

21.09.2020 - Neues Verfahren soll Leistung von Offshore-Windparks besser vorhersagen.

Windrampen sind starke Änderungen der Wind­geschwin­dig­keit in Zeit­räumen von weniger als einer halben Stunde. Treten sie unvorher­gesehen auf, stellen sie Strom­händler und Netz­betreiber vor Probleme: Erzeugen Anlagen in Offshore-Windparks kurz­fristig deutlich mehr oder weniger Strom als vorher­gesagt, kann das Aus­wirkungen auf das Stromnetz haben, eventuell werden auch Ausgleichs­zahlungen fällig. Um die Vorher­sage von Wind­rampen zu verbessern, wollen Wissen­schaftler des Zentrums für Wind­energie­forschung an der Uni Olden­burg Laser­strahlen nutzen, um den Wind weit vor dem Windpark zu messen. Für ihr Forschungs­projekt „WindRamp – Beobachter­gestützte Vorher­sage von Netz­engpässen und möglicher Ein­speisung von Offshore-Windenergie für die operative Netz­betriebs­führung und Handels­prozesse“ erhält das Team um Martin Kühn zusammen mit Projekt­partnern rund 2,75 Millionen Euro. Gefördert wird das Vorhaben für drei Jahre vom Bundes­wirtschafts­ministerium.

Um die Leistung von Offshore-Windparks vorher­zusagen, verlassen sich die Betreiber bislang im Wesent­lichen auf Wetter­modelle. Diese Computer­modelle können die Wind­leistung für Standorte auf der ganzen Welt einige Minuten bis mehrere Tage im Voraus recht zuverlässig vorher­sagen. Anhand der Prognosen wird Windstrom an der Strombörse gehandelt. Netz­betreiber benötigen sie außerdem, um die erzeugte Windenergie optimal ins Stromnetz zu integrieren. Starke, kurz­fristige Verände­rungen der Wind­ge­schwin­digkeit lassen sich aller­dings mit den derzeit verwendeten Methoden oft nicht zuverlässig genug vorher­sagen. „Für präzisere Vorher­sagen sind lokale Messdaten nötig“, betont Kühn, der das Projekt koordiniert.

An dieser Stelle setzt WindRamp an: Das Vorhaben zielt darauf ab, den Wind mit Laser­strahlen zu vermessen, bevor er den Windpark erreicht. Dafür wendet das Team die Fern­erkun­dungs­methode Lidar an. Die Lidar­geräte nutzen Laser­pulse, um Abstände und Wind­geschwin­dig­keiten zu ermitteln. „Moderne Lidar­geräte können Wind­felder in zehn bis zwölf Kilo­metern Entfernung von einem Windpark bestimmen“, erläutert Kühn. Solche Messungen will das Projekt­team nutzen, um eine beobachter­gestützte Wind­leistungs­vorhersage zu entwickeln.

Diese neue Art der Prognose soll dann in bestehende modell­basierte Vorher­sage­verfahren integriert werden. Dabei stehen die Forscher vor mehreren Heraus­forde­rungen: Sie müssen berück­sichtigen, dass der Wind nur selten völlig gleich­förmig strömt, zudem kann sich das Windfeld zwischen dem Messpunkt und dem Windpark noch verändern und der Wind kann mit der Höhe stärker werden.

Um die Luftströmungen zukünftig noch besser unter­suchen zu können, will das Team daher auch die Reich­weite und die Auflösung von Lidar-Geräten verbessern. Ziel ist, den Zeit­horizont der Vorher­sagen zu erweitern. Die erforder­lichen Mess­daten erhebt das Team in einer etwa zwei­jährigen Mess­kampagne im Offshore-Windpark Norder­gründe nord­östlich von Wangerooge.

U. Oldenburg / RK

Weitere Infos

 

 

Neue Vakuumpumpe VACUU·PURE® 10

Öl- und abriebfreies Vakuum bis 10⁻³  mbar

VACUUBRAND präsentiert eine trockene und abriebfreie Schraubenpumpe für den Vakuumbereich bis 10⁻³ mbar. Die Pumpe besticht durch ihre wartungsfreie Technologie ohne Verschleißteile und weist ein Saugvermögen von 10 m³/h auf. VACUU·PURE 10 ist die ideale Lösung für Prozesse, bei denen partikel- und kohlenwasserstofffreies Vakuum im Bereich bis 10⁻³ mbar benötigt wird. Mit dieser Eigenschaft deckt die Schraubenpumpe viele Anwendungsgebiete ab – wie beispielsweise Analytik, Vorvakuum für Turbomolekularpumpen oder die Regeneration von Kryopumpen. Sie ermöglicht aber auch Prozesse wie die Vakuumtrocknung, Gefriertrocknung, Wärmebehandlung, Entgasung oder Beschichtung. Da keine Verschleißteile zu tauschen sind und lästige Ölwechsel entfallen, ist ein unterbrechungsfreier Betrieb mit sehr langen Standzeiten möglich.

VACCU PURE 10

Lernen Sie VACUU·PURE 10 kennen.

Newsletter

Die Physik in Ihrer Mailbox – abonnieren Sie hier kostenlos den pro-physik.de Newsletter!

Erleben Sie unsere neue HiScroll – die ölfreien Vakuumpumpen von Pfeiffer Vacuum

Die HiScroll Serie besteht aus drei ölfreien und hermetisch dichten Scrollpumpen mit einem nominellen Saugvermögen von 6 – 20 m³/h. Die Pumpen zeichnen sich insbesondere durch ihre hohe Leistung beim Evakuieren gegen Atmosphäre aus. Ihre leistungsstarken IPM*-Synchronmotoren erzielen einen bis zu 15% höheren Wirkungsgrad in Vergleich zu konventionellen Antrieben.

*Interior Permanent-Magnet

Pfeiffer HiScroll Pumpen Video

Erfahren Sie mehr über die neue HiScroll Vakuumpumpe

Webinar: Grundlagen der Wellenoptik-Simulation in 18 Minuten

Dieses 18-minütige Webinar vermittelt die Grundlagen der Modellierung und Simulation wellenoptischer Systeme.

Mehr Informationen zum Webinar

Webinar: Von Transportmessungen in der Festkörperphysik zur Impedanzanalyse in der Elektrotechnik

Nach einer kurzen Einführung in das Lock-in Verstärker Messverfahren erfahren Sie, wie diese Messtechnik bessere und schnellere Transportmessungen ermöglicht.

Mehr Informationen zum Webinar

Virtuelle Jobbörse

Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Da die erste virtuelle Jobbörse mit mehr als 1.500 Registrierungen und über 1.000 teilnehmenden Personen ein sehr großer Erfolg für Anbieter und Teilnehmende war, bieten die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und der Verlag Wiley-VCH eine weitere virtuelle Jobbörse im Herbst an.

Eventbeginn:
03.11.2020 - 12:00
Eventende:
03.11.2020 - 16:00

Mehr Informationen

Webinar: Grundlagen der Wellenoptik-Simulation in 18 Minuten

Dieses 18-minütige Webinar vermittelt die Grundlagen der Modellierung und Simulation wellenoptischer Systeme.

Mehr Informationen zum Webinar

Webinar: Von Transportmessungen in der Festkörperphysik zur Impedanzanalyse in der Elektrotechnik

Nach einer kurzen Einführung in das Lock-in Verstärker Messverfahren erfahren Sie, wie diese Messtechnik bessere und schnellere Transportmessungen ermöglicht.

Mehr Informationen zum Webinar

Virtuelle Jobbörse

Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Da die erste virtuelle Jobbörse mit mehr als 1.500 Registrierungen und über 1.000 teilnehmenden Personen ein sehr großer Erfolg für Anbieter und Teilnehmende war, bieten die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und der Verlag Wiley-VCH eine weitere virtuelle Jobbörse im Herbst an.

Eventbeginn:
03.11.2020 - 12:00
Eventende:
03.11.2020 - 16:00

Mehr Informationen