Wind- und Ertragsgutachten

Wind- und Ertragsgutachten sind die entscheidende Grundlage für die Realisierung von Windkraftprojekten. Sie liefern Informationen über die Windverhältnisse und den Energieertrag am geplanten Standort als Basis für Verhandlungen zwischen Projektierern, Investoren, Finanzierern und Anlagenherstellern. Welcher Anlagentyp und welche Nabenhöhe ausgewählt wird, entscheiden unsere Auftraggeber. Unabhängig davon, ob wir ein Gutachten auf Basis von Vergleichsanlagen oder einer Messung erstellen, bieten wir bankfähige Gutachten nach der Technischen Richtlinie TR6 der Fördergesellschaft Windenergie, Rev. 8 vom Mai 2011. Unsere Wind- und Ertragsgutachten enthalten folgende Informationen und Leistungen:

- eine ausführliche Besichtigung des Standorts und der Umgebung
- die Digitalisierung des Geländes hinsichtlich der Orographie und Rauigkeiten, inklusive einer visuellen Aufbereitung
- das Einbeziehen von Ertragsdaten nächstgelegener Windenergieanlagen
- die Analyse und Aufbereitung von Windmessdaten, Betriebsdaten und Reanalysedaten (MERRA)
- den Langzeitabgleich der Datenbasis mit DWD-, MERRA, und/oder WEA-Daten sowie weiteren meteorologischen Messdaten
- die Modellierung des Standortes mit einem geeigneten Programm (WASP oder METEODYN)

Die Vorgehensweise der Berechnung und alle Ergebnisse werden in einem ausführlichen Gutachten dargestellt. Dies sind u.a.:

- die mittlere Windgeschwindigkeit am geplanten Standort.
- die Windrose
- das Vertikalprofil der Windgeschwindigkeit
- die richtungsabhängigen Weibullparameter und Windstärkeverteilung
- die Volllaststunden
- der Jahresenergieertrag, inklusive der Abschattungsverluste bei Windparks und
- die Unsicherheiten gemäß der TR6 inklusive der Überschreitungswahrscheinlichkeiten für den Ertrag (P50, P75, P90).

Alle Angaben und Inhalte richten sich nach den Vorgaben der TR6. Die Windfeldparameter und Erträge werden von uns langzeitbezogen und sind folglich als mittlere langjährige Werte anzusehen.

Windgutachten auf Basis von Vergleichsanlagen:

Wenn keine Messung am geplanten Standort durchgeführt wurde, werden in Ausnahmefällen für die Berechnungen die Energieerträge der nächstgelegenen Windkraftanlagen verwendet. Diese können entweder in Form von Monatserträgen vorliegen, wie sie z.B. in der Betreiberdatenbasis gelistet werden, oder es werden die ( oft intern bekannten) Betriebsdaten von Windkraftanlagen verwendet. Wir haben Programme entwickelt, die die korrekte Nutzung dieser Daten ermöglichen.

Windgutachten auf Basis von Windmessungen:

Im Idealfall wird am geplanten Standort eine Messung durchgeführt. Dies ist die beste Grundlage für unsere Wind- und Ertragsgutachten. Aus den Daten berechnen wir mit unseren Programmen und Verfahren den langjährigen mittleren Energieertrag am Messstandort. Er wird entweder mit dem Modell WAsP oder meteodYn auf die geplanten Standorte der Windkraftanlagen übertragen. Der berechnete Energieertrag wird mit weiteren Daten, z.B. mit den Erträgen von Standorten in der Umgebung, abgeglichen und plausibilisiert.

Modelle:

Wir bieten Ihnen für die Ertragsberechnung die Wahl zwischen dem Modell WAsP und meteodYn.
Beide Modelle folgen einem klar definierten Schema. Höhenlinien, Rauigkeit und Hindernisse müssen digitalisiert und als Karte vorhanden sein. Dann wird zunächst aus den zu bearbeitenden Winddaten eine zweidimensionale Windstatistik, nach Richtung und Geschwindigkeit, erstellt. Im weiteren Ablauf wird der Einfluss der Hindernisse in der näheren Umgebung, der Rauigkeit in der weiteren Umgebung, sowie der Orographie über strömungsdynamische Verfahren modell¬mäßig berechnet.

WAsP ( Wind Atlas Analysing and Application Programme) ist ein zweidimensionales Programm, welches eine Analyse der Windverhältnisse potentieller WKA- Standorte ermöglicht. Die Bearbeitung mit WAsP ist gleichbedeutend mit einer Generalisierung des Standortes. Die allgemeinen Windverhältnisse im Umgriff einer Messstation werden im sog. Atlas¬format katalogisiert, Atlas deswegen, weil es auch dem Europäischen Windatlas zu Grunde liegt. Das Format ermöglicht einen leichten Austausch und Übertragung von Messdaten und beschreibt ein von den Standortbedingungen gereinigtes Windprofil. Die Strömung in gegliedertem Gelände ist recht komplex und schwieriger zu beschreiben als in der Ebene. Das im Kern der Anwendung steckende mathematische Verfahren beruht wie üblich auf Näherungslösungen, die im Normalfall zutreffende Ergebnisse liefern, in Einzelfällen können aber auch größere Fehler auftreten.

Speziell für komplexes Gelände verwenden wir das dreidimensionale CFD-Modell meteodYn, welches in Frankreich entwickelt wurde. Bei CFD-Modellen handelt es sich um mesoskalige Modelle aus der Meteorologie und CFD-Modelle aus dem Bereich von techni¬schen Strömungsanwendungen wie z.B. dem Flugzeugbau. Vor allem die CFD-Modelle haben sich einen Markt in der Ertragsberechnung erobert und sind mittlerweile auch benutzer- freundlich aufge¬baut. Die Grundlage der Berechnungen sind zum einen Strömungsansätze mit nicht linearen Ansätzen zum anderen die Berechnung der Windverhältnisse in einem Rechengitter, welches über das Untersuchungsgebiet gelegt wird. Die Berechnung kann damit dreidimensional erfolgen.

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