IEA Wind Task 54: Windenergie in kalten Klimazonen (Arbeitsperiode 2025 - 2029)

Zur Erreichung der Ausbauziele für erneuerbare Energien werden Erzeugungsanlagen zukünftig vermehrt an Standorten mit anspruchsvolleren 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 EU-Kommission zur Bekämpfung des Klimawandels und Erreichung der Klimaneutralität erfordert einen massiven Ausbau der Erneuerbaren 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.
Der Task 54 (ehemals 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:

Strategien der Betriebsführung
Management des Eiswurfrisikos
Performance von WKA und Blattheizungssystemen
Offshore Windenergie
Komplexität von Vereisungsereignissen
Systematische Betrachtung der Unsicherheiten
Vereisungs-Windkanal Validierungen

Der stetig wachsende Anteil an Windenergieerzeugung unter Vereisungsbedingungen führt in Verbindung mit den immer volatiler werdenden Marktbedingungen zu einem Bedarf an Strategien zur vorausschauenden Betriebsführung von Windparks unter Vereisungsgefahr, um sowohl Sicherheitsaspekten, im Besonderen aber auch technoökonomischen Gesichtspunkten Rechnung zu tragen. In Österreich können großflächig auftretende Wetterfronten, die zur Vereisung von WKA führen, gleichzeitig eine Vielzahl an Windparks treffen und zu abrupten Abschaltungen von geplanter Erzeugungskapazität im GW-Bereich führen, Tendenz steigend. Es braucht daher Lösungen, die zum einen den Weiterbetrieb bei Vereisung grundsätzlich ermöglichen und zum anderen die Vorhersage und Steuerung des Betriebs unter Vereisung verbessern.

Die Vorgabe von Abschaltung bei Anlagenvereisungen ist eine im europäischen Umfeld auf Österreich und Deutschland beschränkte Anforderung. Eine pauschale Abschaltung bei Eiserkennung führt in vielen Fällen dazu, dass auch bei Vereisungsereignissen, während derer mit hoher Wahrscheinlichkeit keine relevante Gefährdung für Personen besteht, abgeschaltet wird. Der Einfluss auf das Stromnetz durch diese Abschaltungen ist erheblich und wird sich durch den sukzessiven und beschleunigten Ausbau der Windkraft noch verstärken. In anderen Ländern ist ein – technisch durchaus möglicher – Weiterbetrieb unter Vereisungsbedingungen hingegen erlaubt.

Die österreichische Task-Beteiligung soll eine wissenschaftlich fundierte Grundlage für eine Abänderung der bislang gängigen Praxis der pauschalen Abschaltung bei Vereisung bilden. Eine internationale Vergleichsstudie sowie abgestimmte Empfehlungen zu Risikobeurteilung, ‑minderung und ‑vorhersage in Bezug auf potentiellen Eiswurf werden neben der Verbreitung in der österreichischen Windbranche speziell auch den Behörden und Sachverständigen, die mit dem Thema Eisfall, Sicherheitstechnik sowie Arbeitssicherheit befasst sind, zur gemeinsamen Erörterung vorgelegt.

Teilnehmende Staaten

Dänemark, Deutschland, Finnland (Operating Agent), Kanada (Task Manager), Norwegen, Österreich, Schweden, Schweiz

Kontaktadresse

Energiewerkstatt Verein
Dipl.-Phys. Claas Rittinghaus
Heiligenstatt 23
A-5211 Friedburg
Tel.: +43 (7746) 28212 - 13
E-Mail: claas.rittinghaus@energiewerkstatt.org