{"id":52076,"date":"2014-04-30T00:00:00","date_gmt":"2014-04-29T22:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/energie\/wind-area-automatisierte-standortanalyse-fuer-kleinwindkraftanlagen-auf-der-basis-von-3d-geodaten.html"},"modified":"2014-04-30T00:00:00","modified_gmt":"2014-04-29T22:00:00","slug":"wind-area-automatisierte-standortanalyse-fuer-kleinwindkraftanlagen-auf-der-basis-von-3d-geodaten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/energie\/wind-area-automatisierte-standortanalyse-fuer-kleinwindkraftanlagen-auf-der-basis-von-3d-geodaten\/","title":{"rendered":"WIND-AREA \u2013 automatisierte Standortanalyse f\u00fcr Kleinwindkraftanlagen auf der Basis von 3D-Geodaten"},"content":{"rendered":"

Kleinwindkraftanlagen werden bislang nur selten wirtschaftlich betrieben, da die genaue Windgeschwindigkeit in Bodenn\u00e4he nicht bekannt ist. WIND-AREA liefert nun eine exakte Str\u00f6mungssimulation auf der Basis hochaufl\u00f6sender Fernerkundungsdaten. Dabei werden Topographie, Vegetation und Geb\u00e4ude detailliert ber\u00fccksichtigt. So kann erstmals gro\u00dffl\u00e4chig ein Nachweis \u00fcber wirtschaftliche Standorte f\u00fcr Kleinwindkraftanlagen erbracht werden, ein neues Aufgabenfeld der Geoinformation im Rahmen der Energiewende. <\/p>\n

Nach zweij\u00e4hriger Forschungsarbeit, unterst\u00fctzt durch F\u00f6rdermittel des Landes Hessen, wurde das Forschungsprojekt WIND-AREA erfolgreich abgeschlossen und am 31.3.2014 gemeinsam mit dem Hessischen Staatsminister f\u00fcr Wissenschaft und Kunst, Herrn Boris Rhein, und dem Pr\u00e4sidenten der Frankfurt University of Applied Sciences der \u00d6ffentlichkeit pr\u00e4sentiert.<\/p>\n

Die Abschlussveranstaltung zog ein breitgef\u00e4chertes Publikum an. Das Interesse der Vertreter von Kommunen, Verb\u00e4nden, Investoren und der Wissenschaft best\u00e4tigt die Aktualit\u00e4t des Themas und den Forschungsbedarf. In der abschlie\u00dfenden Podiumsdiskussion wurden die Markteinf\u00fchrung und die Umsetzung in der Praxis gemeinsam diskutiert.<\/p>\n

[Foto 01]<\/p>\n

\u201eDer Ausbau der Erneuerbaren Energien ist m\u00f6glichst an den Orten des maximalen Energiebedarfs zu intensivieren \u2013 im urbanen Raum. Die Berechnungsergebnisse von WIND-AREA zeigen f\u00fcr gro\u00dfe Untersuchungsgebiete wirtschaftliche Standorte f\u00fcr Kleinwindkraftanlagen, eine Chance f\u00fcr die Energiewende, die bisher so gut wie nicht genutzt wird\u201c, bekr\u00e4ftigt Prof. Dr. Martina Kl\u00e4rle<\/a>, Leiterin des Forschungsprojektes vom Frankfurter Forschungsinstitut f\u00fcr Architektur \u2022 Bauingenieurwesen \u2022 Geomatik (FFin) an der Fachhochschule Frankfurt am Main.<\/p>\n

Die Energieausbeute einer Windkraftanlage steigt mit der dritten Potenz zur Windgeschwindigkeit, d.h. doppelte Windgeschwindigkeit bringt 8-fachen Stromertrag. WIND-AREA selektiert die Standorte mit verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig hohen Windgeschwindigkeiten und Starkwinden, die durch den Venturi-Effekt auftreten. Diese \u201ezugigen\u201c Bereiche gibt es in allen St\u00e4dten, aber auch in der freien Landschaft.<\/p>\n

An nur wenige Meter voneinander entfernten Punkten k\u00f6nnen stark unterschiedliche Windgeschwindigkeiten auftreten. Grund daf\u00fcr sind Ver\u00e4nderungen in der Topografie, unterschiedliche Rauigkeiten der Oberfl\u00e4che und Verwirbelungen durch Hindernisse wie z.B. Geb\u00e4ude, Br\u00fccken oder B\u00f6schungen. WIND-AREA stellt die Windgeschwindigkeit in Schritten von 0,1m\/sec in dreidimensionalen Karten dar. Im Falle von Kleinwindkraftanlagen ist die Kenntnis der genauen Windgeschwindigkeit am Standort besonders wichtig, da die Windgeschwindigkeit in Bodenn\u00e4he stark schwankt.<\/p>\n

Bei gro\u00dfen Windkraftanlagen f\u00fchrt eine Windgeschwindigkeitsmessung zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und wird immer durchgef\u00fchrt. Die Kosten liegen bei weit unter einem Prozent des Investitionswertes. Die Messung und Auswertung von Windgeschwindigkeiten f\u00fcr Kleinwindkraftanlagen liegt in der Regel bei \u00fcber 25% der Investitionskosten und wird deshalb entweder nicht durchgef\u00fchrt oder verteuert die Stromgestehungskosten stark. Eine automatisierte Potenzialanalyse speziell f\u00fcr Kleinwindkraftanlagen kann aufw\u00e4ndige Windmessungen ersetzen, unbekannte Starkwindstellen erkennen und somit die Wirtschaftlichkeit der Anlagen um ein Vielfaches erh\u00f6hen.<\/p>\n

WIND-AREA ist die erste automatisierte Potenzialanalyse speziell f\u00fcr Kleinwindkraftanlagen auf der Basis von 3D-Geodaten. Die Methode basiert auf der Verschneidung von hochaufl\u00f6senden Laserscandaten mit regionalen Winddaten durch Werkzeuge aus der Str\u00f6mungslehre. Mit Hilfe einer Software zur Str\u00f6mungssimulation (z.B. WindSim oder OpenFOAM) k\u00f6nnen bodennahe Windstr\u00f6mungen und ihr Verhalten im Bereich von Hindernissen genau modelliert und mit Hilfe von Geographischen Informationssystemen dargestellt werden. Kostspielige Test-Messungen werden durch die Modellierungen von WIND-AREA ersetzt.<\/p>\n

[Abb_1]<\/p>\n

Das Ergebnis von WIND-AREA sind Daten und Karten, welche die Windgeschwindigkeit in hoher Aufl\u00f6sung in beliebigen H\u00f6henschichten, z.B. von 1m bis 10m \u00fcber der Gel\u00e4ndeoberfl\u00e4che bzw. den Hindernissen\/Geb\u00e4uden, darstellen. Die Potenzialkarten zeigen punktuelle Starkstr\u00f6me auf Geb\u00e4uded\u00e4chern und andere Bereiche mit hohen Windgeschwindigkeiten, z.B. an Hauskanten, zwischen Geb\u00e4uden oder an B\u00f6schungen. Auch die H\u00e4ufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeit und der Windrichtung kann abgebildet werden. Diese Informationen sind wichtig bei der Wahl des Typs der Kleinwindkraftanlage.<\/p>\n

[Foto_3_KWEA-horizontal] [Foto_4_KWEA-vertikal]<\/p>\n

Wenn die Windrichtung sich h\u00e4ufig \u00e4ndert, empfiehlt WIND-AREA eine Kleinwindkraftanlage mit vertikaler Achse. Bei Standorten mit nahezu gleichbleibender Windrichtung empfiehlt WIND-AREA Kleinwindkraftanlagen mit horizontaler Achse.<\/p>\n

Die Windsimulation wurde bisher f\u00fcr drei Gebiete durchgef\u00fchrt: ein st\u00e4dtisches Gebiet in Frankfurt-H\u00f6chst und die zwei l\u00e4ndlichen Gemeinden Lautertal in Hessen und Waldaschaff in Bayern. Die Methode kann auf jede beliebige Gemeinde\/Region \u00fcbertragen werden, da die ben\u00f6tigten Geodaten bundesweit fl\u00e4chendeckend vorliegen.<\/p>\n

[Abb_2] [Abb_3] [Abb_4]<\/p>\n

Besonders in st\u00e4dtischen Gebieten und Ballungsr\u00e4umen, wo viel Strom verbraucht wird, bieten Kleinwindkraftanlagen neben Solardachanlagen die M\u00f6glichkeit, Strom verbrauchernah zu erzeugen. Mit der im Rahmen von WIND-AREA entwickelten Methode k\u00f6nnen diejenigen Standorte gefunden werden, an denen Kleinwindkraftanlagen auch ohne erh\u00f6hte Einspeiseverg\u00fctung eine maximale wirtschaftliche und energetische Effizienz erreichen.<\/p>\n

Ziel ist der Aufbau eines Web-GIS, vergleichbar dem Solardachkataster SUN-AREA, welches die B\u00fcrger bei der Planung von Kleinwindkraftanlagen unterst\u00fctzt. Die Kleinwindkraft kann als kleiner Partner der Solarenergie bei der Stromversorgung von Geb\u00e4uden einen wichtigen Beitrag leisten, aber im Gegensatz zur Solarenergie haben Kleinwindkraftanlagen noch ein \u00e4u\u00dferst hohes Ausbaupotential. WIND-AREA bietet nun die n\u00f6tige Entscheidungsgrundlage, so der Vorsitzende des Bundesverbandes der Kleinwindanlagen e.V..<\/p>\n

Quelle<\/h5>\n

Fachhochschule Frankfurt am MainForschungsschwerpunkt Erneuerbare Energien im LandmanagementWIND AREA 2014Fachbereich 1 Nibelungenplatz 160318 Frankfurt am Mainwww.ErneuerbarKomm.dewww.sun-area.netwww.wind-area.de<\/p>\n

Diese Meldung teilen<\/div>