Wind-Lidar-Boje NG: Entwicklung einer Wind-Lidar-Boje der neuen Generation zur Erfüllung der Anforderungen der Offshore-Windindustrie

Auf einen Blick

• Die Offshore-Windenergie als eine der zentralen Energiequellen der Zukunft muss in den kommenden Jahren zügig ausgebaut werden, um die Klimaziele zu erreichen.
• Um schnelle Planungen und Wirtschaftlichkeit der Projekte abzusichern, kommen in situ Windmessungen eine zentrale Bedeutung zu. Dabei haben sich Wind-Lidar-Bojen gegenüber Messmasten durchgesetzt.
• Die Bojen der ersten Generation erfüllen allerdings noch nicht die Anforderungen der Industrie. Daher entwickelt das Fraunhofer IWES im Projekt Wind-Lidar-Boje NG eine neue Generation von Floating-Lidar-Systemen (FLS).

Herausforderung

Die Offshore-Windenergie spielt in der künftigen CO2-neutralen Energieversorgung eine wichtige Rolle. So will Europa bis spätestens 2050 klimaneutral werden. Dazu ist laut Experten ein Zubau von bis zu 7 GW neuen Offshore-Windparks pro Jahr nötig. Erforderlich ist daher ein hohes Tempo in der Planung. Gleichzeitig stehen die geplanten Parks unter einem hohen Kostendruck, da die Strompreise meist über Ausschreibungen ermittelt werden, in denen der günstigste Anbieter den Zuschlag erhält. Um so wichtiger ist es, dass Windmessungen, die vor der Planung zur Bestimmung des Windpotenzials durchgeführt werden, schnell, zuverlässig und kostengünstig die erforderlichen Daten liefern.

Lösung

In den letzten Jahren haben sich Wind-Lidar-Bojen als Messgeräte gegen Messmasten durchgesetzt, da sie über gleich mehrere Vorteile verfügen. Sie sind flexibler und kostengünstiger, zudem decken sie größere Messhöhen als Masten ab. Allerdings wird noch kein Floating-Lidar-System (FLS) auf der für Industrie und Banken wichtigen Bewertungsstufe „commercial stage“ eingeordnet. Die Bojen der ersten Generation waren für die geforderten hohen Datenverfügbarkeiten und Langzeitzuverlässigkeit nicht ausgelegt, sondern sollten zunächst die prinzipielle Machbarkeit von FLS unter Beweis stellen.

Mehrwert

Ziel des Projektes Wind-Lidar-Boje NG am Fraunhofer IWES ist daher der Neuentwurf einer Wind-Lidar-Boje als erstes System und Vorreiter der neuen Generation (NG) von FLS, die heutigen und künftigen Anforderungen entspricht. Dazu zählen neben einer 95-prozentigen Systemverfügbarkeit der Daten über den kompletten Messzeitraum auch die einfache Wartungs- und Reparierbarkeit des Systems sowie dessen leichte und schnelle Installation und Deinstallation. Ferner wird das neue FLS über eine robuste Energieversorgung sowie eine intelligente und anpassbare Steuerung und Fernüberwachung verfügen.