F\u00fcr die Studie wurde das etablierte Regionalmodell namens COSMO6.0 CLM weiterentwickelt und mit einem erweitertem Windpark-Modul kombiniert, das gegen\u00fcber fr\u00fcheren Versionen eine gr\u00f6\u00dfere Anpassungsf\u00e4higkeit bietet. Zum ersten Mal k\u00f6nnen in einem Modell unterschiedliche Turbinentypen und Rotorgr\u00f6\u00dfen sowie zeitlich abgestufte Inbetriebnahmen einzelner Windparks abgebildet werden. Parallel wurde untersucht, wie die r\u00e4umliche Anordnung der Anlagenfelder die simulierte Gesamtproduktion von Strom beeinflusst.<\/p>\n\n\n\n
Gr\u00f6\u00dfere Turbinen ver\u00e4ndern sowohl Windfeld als auch Ertr\u00e4ge<\/h4>\n\n\n\n
\u201eDie Ergebnisse zeigen, dass sich bei einem angenommenen Gesamtausbau von 150 Gigawatt in der Nordsee deutliche Unterschiede in der simulierten Stromproduktion ergeben. Die Differenzen zwischen den Szenarien liegen bei insgesamt etwa 15 Gigawatt, was bemerkenswerten 10 Prozent der Gesamtleistung entspricht\u201c, sagt Prof. Corinna Schrum, die als Leiterin des Hereon-Instituts f\u00fcr K\u00fcstensysteme \u2013 Analyse und Modellierung an der Studie beteiligt war.
Die gr\u00f6\u00dften Abweichungen entstehen zwischen Turbinentypen, besonders zwischen \u00e4lteren Modellen mit geringerer Leistung und modernen Anlagen mit sehr gro\u00dfen Rotoren. Der technologische Wandel hin zu immer gr\u00f6\u00dferen Turbinen zeigt deutliche Auswirkungen. Die Studie vergleicht zwei Extremf\u00e4lle: kleine 3,6-MW-Anlagen und moderne 15-MW-Turbinen.<\/p>\n\n\n\n
Ausgedehnte Wake-Effekte angenommen<\/h4>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.sonnenseite.com\/wp-content\/uploads\/2026\/04\/hereon_windkraft_alberto-elizalde.png\")
<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\nF\u00fcr den Standort FINO1 gemittelte Windgeschwindigkeiten in 91 m H\u00f6he: Die Beobachtungen (in schwarz; mit Messl\u00fccke 2018 \u2013 2020) zeigen den Abfall der gemessenen Windgeschwindigkeit mit jedem weiteren Windpark in N\u00e4he (kleine Turbinen-Icons im Installationsjahr). W\u00e4hrend die Reanalyse-Daten (ERA5 in orange) diese Abnahme nicht zeigen, folgt die in der Studie vorgestellte Simulation dem gemessenen Verlauf sehr genau. Grafik: Alberto Elizalde<\/p>\n\n\n\n
Ein zentraler Aspekt der Studie ist die Analyse der Nachl\u00e4ufe (Wake\u2011Effekte) hinter Windkraftanlagen, die durch verringerte Windgeschwindigkeiten und erh\u00f6hte Turbulenz gekennzeichnet sind, da die Anlagen dem Wind kinetische Energie entziehen. Wie in bisherigen Studien \u2013 auch vom Hereon \u2013 zeigte sich, dass sich die Nachlaufeffekte der Windparks \u00fcber mehr als 50 Kilometer hinter den Windfarmen in Windrichtung ausbreiten k\u00f6nnen und dort Windgeschwindigkeiten deutlich reduzieren. Allerdings wurde bisher der Einfluss unterschiedlicher Randbedingungen, mit denen die regionalen Simulationen gesteuert werden, au\u00dfer Acht gelassen. Die Gegen\u00fcberstellung der verschiedenen Resultate mit einer Absch\u00e4tzung der m\u00f6glichen Abweichungen von Ertragsprognosen f\u00fcr die gesamte Nordsee wurde in dieser Studie erstmals umgesetzt. Ebenso konnte erstmals die realistische Modellierung der Windfelder unter Einfluss der entstandenen Windparks f\u00fcr den Zeitraum von 2008 bis 2021 vorgenommen werden, abh\u00e4ngig vom Standort, den Wetterbedingungen und der Windparkkonfiguration um Gr\u00f6\u00dfenordnungen von ca. 20%.
Die Ergebnisse der Studie haben direkte Bedeutung f\u00fcr die Planung von Offshore-Windkraftnutzung und f\u00fcr die Prognose der insgesamt zu erzeugenden Offshore Windenergie. Sie liefern eine Absch\u00e4tzung der Genauigkeit von Simulationsergebnissen und zeigen, dass unterschiedliche Modellierungsans\u00e4tze zu erheblich verschiedenen Prognosen f\u00fchren: Sowohl f\u00fcr Wettervorhersagemodelle als auch bei der Erstellung von historischen, sogenannten Reanalyse-Daten, m\u00fcssen Windparks in die Berechnungen einbezogen werden. F\u00fcr eine realistische Bewertung der Energieertr\u00e4ge sowie f\u00fcr den \u00f6kologischen und infrastrukturellen Rahmen k\u00fcnftigen Ausbaus ist es daher n\u00f6tig, die genannten Unsicherheiten einzubinden.<\/p>\n\n\n\n
Spitzenforschung f\u00fcr eine Welt im Wandel<\/h4>\n\n\n\n
Das Ziel der Wissenschaft am Helmholtz-Zentrum Hereon ist der Erhalt einer lebenswerten Welt. Daf\u00fcr erzeugen rund 1000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Wissen und erforschen neue Technologien f\u00fcr mehr Resilienz und Nachhaltigkeit \u2013 zum Wohle von Klima, K\u00fcste und Mensch. Der Weg von der Idee zur Innovation f\u00fchrt \u00fcber ein kontinuierliches Wechselspiel zwischen Experimentalstudien, Modellierungen und k\u00fcnstlicher Intelligenz bis hin zu Digitalen Zwillingen, die die vielf\u00e4ltigen Parameter von Klima und K\u00fcste oder der Biologie des Menschen im Rechner abbilden. Damit wird interdisziplin\u00e4r der Bogen vom grundlegenden wissenschaftlichen Verst\u00e4ndnis komplexer Systeme hin zu Szenarien und praxisnahen Anwendungen geschlagen. Als aktives Mitglied in nationalen und internationalen Forschungsnetzwerken und im Verbund der Helmholtz-Gemeinschaft unterst\u00fctzt das Hereon mit dem Transfer der gewonnenen Expertise Politik, Wirtschaft und Gesellschaft bei der Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft.<\/p>\n\n\n\n
\n- Elizalde, A., Akhtar, N., Geyer, B., and Schrum, C.: Uncertainty in North Sea offshore wind power: contributions of reanalysis forcing, turbine type, and wake parameterization, Wind Energ. Sci., 11, 1077\u20131095, 2026.<\/a><\/li>\n<\/ul>\n\n\n
Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n
Helmholtz-Zentrum Hereon 2026<\/a><\/p>\nDiese Meldung teilen<\/div>
<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\nF\u00fcr den Standort FINO1 gemittelte Windgeschwindigkeiten in 91 m H\u00f6he: Die Beobachtungen (in schwarz; mit Messl\u00fccke 2018 \u2013 2020) zeigen den Abfall der gemessenen Windgeschwindigkeit mit jedem weiteren Windpark in N\u00e4he (kleine Turbinen-Icons im Installationsjahr). W\u00e4hrend die Reanalyse-Daten (ERA5 in orange) diese Abnahme nicht zeigen, folgt die in der Studie vorgestellte Simulation dem gemessenen Verlauf sehr genau. Grafik: Alberto Elizalde<\/p>\n\n\n\n
Ein zentraler Aspekt der Studie ist die Analyse der Nachl\u00e4ufe (Wake\u2011Effekte) hinter Windkraftanlagen, die durch verringerte Windgeschwindigkeiten und erh\u00f6hte Turbulenz gekennzeichnet sind, da die Anlagen dem Wind kinetische Energie entziehen. Wie in bisherigen Studien \u2013 auch vom Hereon \u2013 zeigte sich, dass sich die Nachlaufeffekte der Windparks \u00fcber mehr als 50 Kilometer hinter den Windfarmen in Windrichtung ausbreiten k\u00f6nnen und dort Windgeschwindigkeiten deutlich reduzieren. Allerdings wurde bisher der Einfluss unterschiedlicher Randbedingungen, mit denen die regionalen Simulationen gesteuert werden, au\u00dfer Acht gelassen. Die Gegen\u00fcberstellung der verschiedenen Resultate mit einer Absch\u00e4tzung der m\u00f6glichen Abweichungen von Ertragsprognosen f\u00fcr die gesamte Nordsee wurde in dieser Studie erstmals umgesetzt. Ebenso konnte erstmals die realistische Modellierung der Windfelder unter Einfluss der entstandenen Windparks f\u00fcr den Zeitraum von 2008 bis 2021 vorgenommen werden, abh\u00e4ngig vom Standort, den Wetterbedingungen und der Windparkkonfiguration um Gr\u00f6\u00dfenordnungen von ca. 20%.
Die Ergebnisse der Studie haben direkte Bedeutung f\u00fcr die Planung von Offshore-Windkraftnutzung und f\u00fcr die Prognose der insgesamt zu erzeugenden Offshore Windenergie. Sie liefern eine Absch\u00e4tzung der Genauigkeit von Simulationsergebnissen und zeigen, dass unterschiedliche Modellierungsans\u00e4tze zu erheblich verschiedenen Prognosen f\u00fchren: Sowohl f\u00fcr Wettervorhersagemodelle als auch bei der Erstellung von historischen, sogenannten Reanalyse-Daten, m\u00fcssen Windparks in die Berechnungen einbezogen werden. F\u00fcr eine realistische Bewertung der Energieertr\u00e4ge sowie f\u00fcr den \u00f6kologischen und infrastrukturellen Rahmen k\u00fcnftigen Ausbaus ist es daher n\u00f6tig, die genannten Unsicherheiten einzubinden.<\/p>\n\n\n\n
Spitzenforschung f\u00fcr eine Welt im Wandel<\/h4>\n\n\n\n
Das Ziel der Wissenschaft am Helmholtz-Zentrum Hereon ist der Erhalt einer lebenswerten Welt. Daf\u00fcr erzeugen rund 1000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Wissen und erforschen neue Technologien f\u00fcr mehr Resilienz und Nachhaltigkeit \u2013 zum Wohle von Klima, K\u00fcste und Mensch. Der Weg von der Idee zur Innovation f\u00fchrt \u00fcber ein kontinuierliches Wechselspiel zwischen Experimentalstudien, Modellierungen und k\u00fcnstlicher Intelligenz bis hin zu Digitalen Zwillingen, die die vielf\u00e4ltigen Parameter von Klima und K\u00fcste oder der Biologie des Menschen im Rechner abbilden. Damit wird interdisziplin\u00e4r der Bogen vom grundlegenden wissenschaftlichen Verst\u00e4ndnis komplexer Systeme hin zu Szenarien und praxisnahen Anwendungen geschlagen. Als aktives Mitglied in nationalen und internationalen Forschungsnetzwerken und im Verbund der Helmholtz-Gemeinschaft unterst\u00fctzt das Hereon mit dem Transfer der gewonnenen Expertise Politik, Wirtschaft und Gesellschaft bei der Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft.<\/p>\n\n\n\n
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- Elizalde, A., Akhtar, N., Geyer, B., and Schrum, C.: Uncertainty in North Sea offshore wind power: contributions of reanalysis forcing, turbine type, and wake parameterization, Wind Energ. Sci., 11, 1077\u20131095, 2026.<\/a><\/li>\n<\/ul>\n\n\n
Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n
Helmholtz-Zentrum Hereon 2026<\/a><\/p>\n
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