IEA Wind Task 19: Windenergie in kalten Klimazonen. (Arbeitsperiode 2022 - 2024)

Zur Erreichung der Ausbauziele für erneuerbare Energien werden Erzeugungsanlagen zukünftig vermehrt an Standorten mit anspruchsvollen Rahmenbedingungen errichtet werden müssen. Für die Windenergie bedeutet dies in vielen Staaten die Planung und den Betrieb von Anlagen unter Vereisungsbedingungen. Der Task untersucht und bewertet technologische Lösungen in diesem Umfeld und veröffentlicht Verfahrensempfehlungen in Form von technischen Berichten und Richtlinien.

Kurzbeschreibung

Der European Green Deal der Europäischen Kommission zur Bekämpfung des Klimawandels und Erreichung der Klimaneutralität erfordert einen massiven Ausbau der erneuerbaren Energien in allen Mitgliedsstaaten. Auch weltweit werden die Klimaziele ambitionierter und damit verbunden die Ausbauziele für die Windenergie. In vielen Staaten mit ausgeprägtem Winterklima bedeutet dies die Planung und den Betrieb von Windkraftanlagen (WKA) an Standorten mit erheblichem Vereisungspotenzial.

Etwa 15 % der derzeitigen Anlagenstandorte in Österreich können als sogenannte "Cold Climate" Standorte mit häufiger und intensiver Vereisung eingestuft werden. Hier stellt die Vereisung eine große Herausforderung sowohl während der Projektierung als auch während des Betriebs der Anlagen dar.

Selbst an Standorten in jenen Regionen Ost-Österreichs, in denen heute ein Großteil der österreichischen WKA in Betrieb ist, treten mehrmals pro Jahr Vereisungsereignisse auf. Das beträchtlich erhöhte Ausbauziel des Erneuerbaren Ausbau Gesetzes für die Windenergie von 10 TWh bis 2030 führt dazu, dass ein erheblicher Teil des Ausbaus auch an Standorten im alpinen und semialpinen Gelände mit einerseits großem Windpotenzial, aber andererseits auch erhöhtem Vereisungsrisiko stattfinden wird.

Die Untersuchung von Technologien und Strategien zum sicheren und effizienten Umgang mit Vereisung hat daher eine hohe Priorität im Zuge des weiteren Ausbaus der Windenergie auch für Österreich.

Der Task 19 des IEA Wind TCP setzt sich seit mehr als 15 Jahren mit den vielfältigen Herausforderungen der Planung und des Betriebs von WKA unter Vereisungsbedingungen auseinander.

Die aktuelle Arbeitsperiode fokussiert dabei die folgenden Themenbereiche:

  • Steuerung von WKA und einzelnen Subsystemen
  • Behandlung von Unsicherheiten
  • Modellierung und Prüfung
  • Sicherheit und Akzeptanz

Die österreichischen Beiträge fokussieren dabei vor allem die ersten beiden Bereiche.

In Bezug auf die Steuerung von Subsystemen der WKA unter Vereisungsbedingungen wird ein Subtasks eingesetzt, der sich mit Rotorblattheizungssystemen unterschiedlicher Bauart und Funktion beschäftigt.

Speziell die Effektivität der Enteisung bzw. Verhinderung der Vereisung in unterschiedlichen Betriebsmodi der Blattheizung soll untersucht werden, jeweils in Relation zu Vereisungshäufigkeit und -dauer an den jeweiligen Standorten. 

Ein umfassender Vergleich der unterschiedlichen Systeme, sowie ein Tool zur Berechnung einer optimalen Dimensionierung bieten einen großen Mehrwert für Projektentwickler und Betreiber, die die Planung des zukünftigen Ausbaus der Windenergie an Standorten mit relevantem Vereisungsgeschehen vorantreiben.

Im Bereich der Behandlung von Unsicherheiten soll anhand der Datensätze von (für die Windenergie) relevanten Standorten eine Transferfunktion zur Übertragbarkeit der Vereisungshäufigkeit und -dauer an einem unbeheizten 1st-Class-Schalensternanemometer auf eine unbeheizte WKA erarbeitet werden.

Teilnehmende Staaten

  • Dänemark
  • Deutschland
  • Finnland (Leitung)
  • Japan
  • Kanada
  • Norwegen
  • Österreich
  • Schweden
  • Schweiz
  • Vereinigtes Königreich

Kontaktadresse

Energiewerkstatt
Dipl.-Phys. Claas Rittinghaus
Heiligenstatt 23
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