Herausforderungen und Fragestellungen sind unter anderem:

Die realitätsnahe Modellierung der Dynamik der Atmosphäre.
Instationäre Effekte erfordern zeitabhängige Modelle. Neue Modelle, die auf den strömungsmechanischen Grundprinzipien basieren, liefern eine höhere Genauigkeit und ein besseres physikalisches Verständnis als übliche (halb)empirische Modelle.

Anlagen im partiellem Nachlauf, bei Schiefstand der Windenergieanlagen (WEA) oder in komplexem Gelände zu simulieren.
Die aktuell meist verwendeten Modelle versagen oft in diesen Situationen, die gleichzeitig immer häufiger in Windparks anzutreffen sind.  Ein profunder Abgleich zwischen Realität und Modell, der auf die jeweilige Anlagenspezifik eingehen kann, wird durch eine detaillierte Strömungssimulationen ermöglicht. Daraus folgt eine optimale Auslegung von Anlagen für ihre komplexe Bedingungen.

Die gegenseitige Beeinflussung von Anlagen in Windparks sowie wie Wechselwirkung von Windpark untereinander.
Numerische Modelle bieten die Möglichkeit, den Einfluss sowohl von Anlagen in Windparks als auch von dicht benachbarter Windparks aufeinander zu berücksichtigen. Die konstante Weiterentwicklung bestehender Modelle ermöglicht die verschiedenen Einflussfaktoren immer besser abzuschätzen. Dies ist vor allem unter Offshore-Bedingungen von großer Bedeutung.

Hochauflösende instationäre aerodynamische Simulationen für turbulente Windfelder. Stationäre oder gemittelte CFD-Berechnungen sind für die Modellierung der Umströmung sich bewegender Rotorblätter in einem turbulenten Windfeld nicht mehr hinreichend. Die Entwicklung von modernen lastoptimierenden  Rotorblättern macht eine hochgenaue dynamische CFD erforderlich, worauf ein Schwerpunkt unserer Arbeit liegt.

Die realitätsnahe Modellierung der hochaufgelösten Anströmverhältnisse.
WEA unterliegen turbulenten Anströmbedingungen, was eine Vielzahl von bisher kaum behandelten Effekten wie Rüttelkräften, Dynamic Stall und fluktuierender Leistungsabgabe zur Folge hat. Entsprechende Windfelder müssen mit aeroelastischen und systemdynamischen Berechnungen gekoppelt werden. Ziel ist es entsprechende Strömungssimulationen als CFD-Simulationen mit vollem Rechenaufwand durchführbar zu gestalten.