Mit dem Forschungspark Windenergie verfügt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Krummendeich nahe der Elbmündung über eine einzigartige Grossforschungsanlage: WiValdi, was für Wind Validation steht, ermöglicht Wissenschaft im Originalmassstab mit einem bisher unerreichten Detailgrad unter realen Umweltbedingungen. Ziel ist es, die Windenergie mit all ihren Einflussfaktoren besser zu verstehen. Gemeinsam mit Unternehmen und weiteren Forschungseinrichtungen will das DLR so Technologien entwickeln, um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu steigern, die Schall-Emissionen der Anlagen zu verringern und damit auch die Akzeptanz von Windenergie voranzubringen.

Nach rund zwei Jahren Bauzeit läuft aktuell die Inbetriebnahme auf Hochtouren. Im Probebetrieb hat WiValdi bereits Strom ins Netz gespeist, Forschungsprojekte sind gestartet und erste spannende Daten erfolgreich gesammelt.

Über 2000 Sensoren
Die Anordnung und Zusammensetzung des DLR-Forschungsparks sind einmalig: Zwei hochmoderne Windenergieanlagen des deutschen Herstellers Enercon mit je einer Nennleistung von 4.26 Megawatt und mehrere Messmasten stehen in Hauptwindrichtung hintereinander. Die Blattspitzen der beiden Windräder befinden sich in 150 Meter Höhe. Die insgesamt sechs Rotorblätter sind je 57 Meter lang und wiegen rund 20 Tonnen. WiValdi ist mit über 2000 Sensoren ausgestattet, die zum Beispiel Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Drücke oder selbst kleinste Verformungen der Rotorblätter messen. Der Forschungspark erzeugt so einen umfangreichen Datenschatz für die Wissenschaft. Dieser dient als Grundlage, um zum Bespiel intelligente Turbinen für die Windenergie zu entwickeln.

Flächen effizienter nutzen, Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz
Zu den Messmasten gehört auch ein Messmasten-Array zwischen der ersten und zweiten Windenergieanlage. Das Array verbindet drei Messmasten miteinander, zwei 100 Meter hohe aussen und einen 150 Meter hohen in der Mitte. Es trägt eine Vielzahl an Sensoren, deren einzigartige Anordnung von ForWind – Zentrum für Windenergieforschung, das an der Universität Oldenburg speziell für diese Untersuchungen entwickelt wurde. Diese Sensoren bestimmen genau, wie der Wind durch die erste Anlage beeinflusst wird, bevor er auf die zweite trifft. Die zweite Anlage steht also häufig im Nachlauf der ersten und muss mit sehr verwirbelter Luft zurechtkommen. Unter kommerziellen Bedingungen ist das ungünstig, aber genau diese Konstellation interessiert die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Denn bei einem massiven Ausbau der Windenergie werden sich solche Anordnungen bald nicht vermeiden lassen. Deshalb untersuchen sie schon jetzt und erstmals im Originalmassstab mit bisher unerreichtem Detailgrad, was bei dieser Konstellation passiert. Sie wissen dann besser, wie eng man Anlagen zukünftig positionieren, vorhandenen Platz besser nutzen und eine möglichst hohe und für das Stromnetz bedarfsgerechte hohe Ausbeute erzielen kann.

3. kleinere Anlage kommt 2024
Noch ist das WiValdi-Ensemble nicht komplett: Die dritte, etwas kleinere Windenergieanlage und ein weiterer Messmast werden voraussichtlich im Lauf des Jahres 2024 fertiggestellt. Die Planungsarbeiten, Ausschreibungen und Vorbereitungen dafür laufen bereits. Als einzigartige Grossforschungsanlage ermöglicht der DLR-Forschungspark WiValdi Wissenschaft im Originalmassstab unter realistischen Bedingungen. Er steht Industrie wie Wissenschaft offen.

Text: ee-news.ch, Quelle: DLR