MiRadOr: Mikrowellen-Radiometer für die Erfassung und Bewertung von Offshore-Windressourcen

Auf einen Blick

• Eine genaue Kenntnis der atmosphärischen Bedingungen Offshore unterstützt nicht nur die Ausweisung von Windparkeignungsgebieten, sondern ermöglicht auch eine bessere Planung und optimierte Betriebsführung von Windparks.
• Die Mikrowellenradiometer-Technologie ist grundsätzlich Offshore einsetzbar. Doch es gibt noch Wissenslücken.
• Im Projekt MiRadOr erarbeiten die Projektpartner daher auf der Basis historischer und neuer Daten eine Roadmap, um die Voraussetzungen für den mittelfristigen kommerziellen Einsatz der MWR-Technologie im Bereich von Offshore-Windparks zu schaffen.
• Das Fraunhofer IWES ist in einem Teilprojekt unter anderem für die Erstellung einer Systemintegrationsstudie für die Anwendung von MWR auf Bojen verantwortlich und definiert einen Methodik-Leitfaden.

Herausforderung

Die Offshore-Windenergie soll eine zentrale Säule des zukünftigen Energiesystems werden. Deutschland und die EU haben entsprechend ehrgeizige Ausbauziele beschlossen. 70 Gigawatt Windleistung will allein die deutsche Regierung bis 2045 auf See installieren.

Um diese Ausbauziele zu erreichen und die entsprechend großen Windenergieanlagen wirtschaftlich zu planen oder zu betreiben, braucht es ein tiefes Verständnis des Windenergiepotenzials auf See. Eine vom Carbon Trust koordinierte Vorstudie (RAP) ergab, dass die Mikrowellenradiometer (MWR)-Technologie hierzu einen wichtigen Fortschritt liefern kann, da sie eine genauere Vermessung der atmosphärischen Bedingungen ermöglicht. Die RAP-Vorstudie zeigte indes auch, dass weitere Forschungsanstrengungen zur Nutzung von MWR-Technologie in der Offshore-Windenergie nötig sind, um technische Herausforderungen zu lösen und Wissenslücken zu schließen.

Lösung

Das Forschungsprojekt MiRadOr setzt hier an und zielt darauf ab, die Anwendung von MWR-Systemen im Bereich von Windpark-Plangebieten und Offshore-Windparks zu ermöglichen. Aufbauend auf den Erkenntnissen der RAP-Studie werden die Projektpartner eine Roadmap für die kommerzielle Akzeptanz der Technologie in der Offshore-Branche entwickeln. Ziel ist, die Voraussetzungen für den mittelfristigen Einsatz der MWR-Technologie im Bereich von Offshore-Windparks zu schaffen.

Das Fraunhofer IWES ist im Teilprojekt »Kombination von LiDAR- und MWR-Daten zur Nutzung in der Offshore-Windindustrie« zuständig für die Erstellung einer Systemintegrationsstudie für die Anwendung von MWR auf Bojen und definiert einen Methodik-Leitfaden. Zudem erstellt das Fraunhofer IWES eine Risikobewertung für den Einsatz der MWR-Technologie in der Windindustrie.

Mehrwert

Eine an die Offshore-Windenergie angepasste und validierte MWR-Technologie liefert durch die genauere Vermessung der atmosphärischen Bedingungen – insbesondere der zeitgleichen Messungen der vertikalen Wind- und Temperaturprofile in Kombination mit LiDAR – Windparkentwicklern und -betreibern eine deutlich verbesserte Datengrundlage. Auf dieser Basis sind nicht nur eine optimierte Planung und Betriebsführung möglich, sondern auch eine verbesserte Voruntersuchung von Windparkflächen sowie die Entwicklung realistischer Ausbauszenarien. Darüber hinaus hat die MWR-Technologie potenziell großen Nutzen für die Verbesserung von Wettervorhersagen.