IEA Wind TCP Task 32: Wind LIDAR Systeme für die Entwicklung der Windenergie (Arbeitsperiode 2019 – 2021)

Beschreibung LIDAR-Systeme werden seit etwa einem Jahrzehnt im Bereich der Windenergie eingesetzt und haben maßgeblich zur Kostenreduktion der letzten Jahre beigetragen. Zwar ist der Reifegrad der Technologie in den letzten Jahren gestiegen, dennoch sind Wind-LIDAR-Geräte in der Windenergieindustrie noch nicht gänzlich akzeptiert.

Um die bestehenden Hemmnisse zu minimieren, wurde im Jahr 2013 der Task 32 der IEA Wind ins Leben gerufen, der sich seitdem mit den Möglichkeiten und Herausforderungen der Anwendung von LIDAR-Systemen auseinander setzt. Durch wechselseitigen Erfahrungsaustausch und globale Vernetzung werden neue Erkenntnisse generiert und die bestehenden Hemmnisse reduziert.

Für Österreich ist aufgrund der komplexen Topographie vieler WKA- Standorte der Subtask ‚Site Assessment' von großer Relevanz, da hinsichtlich der Erhebung der standortspezifischen Windressourcen in komplexen Regionen Herausforderungen bestehen, denen die LIDAR-Geräte derzeit noch nicht gerecht werden können. Einerseits wirft die mangelnde Datenverfügbarkeit an alpinen und semialpinen Standorten Fragen auf, die von den Experten aus Industrie und Forschung bisher nicht zufriedenstellend beantwortet werden konnten. Andererseits ist infolge des Mess- und Funktionsprinzips einer LIDAR-Messung die Rückführung der Signale auf einen Punkt bei der Anwendung im komplexen Gelände mit hohen Ungenauigkeiten behaftet. Auch die rechnerische Korrektur der geländebedingten Messfehler über dreidimensionale Strömungsmodelle konnte bisher keine zufriedenstellenden Lösungen bringen.

Der geplante nationale Beitrag der Energiewerkstatt knüpft direkt an diese Fragestellungen an: Dahingehend werden zunächst zehn LIDAR Messungen, die an Standorten mit unterschiedlichen örtlichen Gegebenheiten durchgeführt wurden, in Hinblick auf die standortspezifischen Auswirkungen der Umweltbedingungen auf die Datenverfügbarkeit bewertet. Darüber hinaus übernimmt die Energiewerkstatt die Organisation von zwei themenspezifischen Workshops, die sich mit den Herausforderungen der Bewertung von Windressourcen an alpinen Standorten auseinander setzen. In diesem Zusammenhang bewerten die Teilnehmer anhand der Messdaten von kombinierten LIDAR- und Mastmessungen die Performanz der beiden Messtechnologien (i.e. LIDAR und konventionelle Mastmessung) in Bezug auf Messabweichungen und Messgenauigkeit und erarbeiten Empfehlungen zur Anwendung von LIDAR-Geräten in komplexem Gelände.

Die Ergebnisse der Kooperation werden in Form von Leitfäden mit Empfehlungen zu den verschiedenen Anwendungen der LIDAR-Technologie im Bereich der Windenergie publiziert. Diese Publikationen enthalten auch Informationen hinsichtlich international gültiger Definitionen und Klassifizierungssysteme und dienen als Inputs für Normen und Standards.

Um darüber hinaus für einen reibungslosen Knowhow-Transfer der internationalen Expertise nach Österreich zu sorgen, fungiert die Energiewerkstatt als nationale Schnittstelle zwischen den Experten des Task 32 und der österreichischen Windenergieszene. Unter Einbeziehung der IG Windkraft werden die internationalen Erfahrungen in Österreich verbreitet.

Flyer und Kurzinfos

• Wind Lidar (2019)
• Increasing the impact of wind lidar through digitalisation (2019)
• The OpenLidar Initiative for collaboration on wind lidar hardware and software (2019)

Präsentationsunterlagen

• A business case for wind resource assessment using scanning wind lidars (2021)
• Comparison of uncertainties in measurements from cup anemometers and lidar systems (2021)

Weitere Publikationen

• IEA Wind TCP Task 32/52 Report: Comparative Exercise on Ground Based Lidar in Complex Terrain (2023)
• Workshop Minutes: Workshop 16 - Digitalisation of Wind Lidar (2021)
• Survey of Correction Techniques for Remote Sensing Devices in Complex Flow (2020)
• A Review of Guidance for Using Ground-Based Vertically-Profiling Wind Lidar For Wind Resource Assessment (2020)
• Webinar Summary: Approaches in filtering data from pulsed wind lidar (2020)
• Collaborative R&D Roadmap (Update vom 15. September 2020)
• Collaborative R&D Roadmap (2019)

Weitere Publikationen finden Sie bei der vergangenen Arbeitsperiode 2016-2019.

Projektleitung:

Ing. Christoph Tiefgraber, Energiewerkstatt Verein

China, Kanada, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Japan, Niederlande, Großbritannien, Norwegen, Südkorea, Vereinigte Staaten, Österreich

Ing. Christoph Tiefgraber
Energiewerkstatt Verein
Heiligenstatt 24
5211 Friedburg

Tel.: +43 7746 28212 – 18
E-Mail: christoph.tiefgraber@energiewerkstatt.org