ANWIND

Anwendungsorientierte Windfelderforschung und -messung für Windenergieanlagen

ANWIND ist ein Kooperationsprojekt der Universität Stuttgart (SWE und IFR) und der Senvion GmbH mit dem Ziel durch eine interdisziplinäre Untersuchung und einem daraus hervorgehenden besseren Verständnis des Windfeldes, neue Methoden der Betriebsführung von Windenergieanlagen zu entwickeln.

Projektkoordination:
Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie (SWE) am Institut für Flugzeugbau, Universität Stuttgart
 
Laufzeit des Projektes:
Januar 2016 – Dezember 2018
 

Projektziele

  • Verbesserung des Windfeldverständnisses
  • Entwicklung neuer Messsysteme und -methoden
  • Optimierung der Betriebsführung durch neue Regelalgorithmen

Motivation

Hintergrund von ANWIND sind die stetig wachsenden Rotordurchmesser neu installierter Anlagen und die damit verbundenen stärkeren Belastungen durch ungleichmäßige Windeinströmung. Schräganströmungen und Scherung belasten diese Anlagen in besonderer Weise, was eine Ausweitung des derzeitigen Windfeldverständnisses, eine intensive Beschäftigung mit neuen Technologien zur Windanalyse, sowie eine zeitgemäße Auseinandersetzung mit neuen Regelstrategien dringend erforderlich macht.

Methoden

Durch eine grundlegende theoretische Auseinandersetzung mit dem Windfeld, werden anwendungsspezifische Modelle für eine verbesserte Repräsentation von Charakteristiken und Dynamiken des Windfeldes entwickelt. Die ausgearbeiteten Modelle werden anschließend durch drei in das Projekt integrierte Messkampagnen verifiziert.


Parallel wird die Erarbeitung innovativer Windmesssysteme und neuer Messmethoden angestrebt. Durch die Entwicklung und Erprobung gondelbasierter LiDAR-Sensorik, sowie eines neuartigen UAV-Sensornetzes (Unmanned Aerial Vehicle), wird das Windfeld vor der Anlage räumlich und zeitlich hochaufgelöst erfasst, sodass eine präventive Anlagenregelung und detaillierte Analysen von Anlagenstandorten ermöglicht werden. Um die Zusammenhänge von einströmendem Windfeld und Anlagenreaktionen detailliert vergleichen und analysieren zu können, wird mit Hilfe von faseroptischen Sensoren zur Messung der Blattbiegung auch das Windfeld in der Rotorebene erfasst.

Auf Basis detaillierter Auswertungen der erfassten Daten wird die Korrelation von Windbedingungen und Varianzen anlagenspezifischer Kennwerte, wie der Leistungskurve oder Schallemissionen, untersucht.

Darüber hinaus ermöglicht ANWIND mit seinen hochauflösenden Messgeräten und umfassenden Messkampagnen die Entwicklung und Erprobung diverser Regelungs- und Vorsteuerkonzepte. Unter Nutzung der neu entwickelten Messsensorik, kann so die Betriebsführung von Anlagen optimiert werden.

 

Arbeitspakete (AP)

 

Kontakte und Partner

Universität Stuttgart

Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie (SWE) am Institut für Flugzeugbau
Prof. Dr. Po Wen Cheng
Allmandring 5b
70569 Stuttgart
  +49 711 / 685-68258
 cheng@ifb.uni-stuttgart.de

 

Institut für Flugmechanik und Flugregelung (IFR)
Prof. Dr.-Ing. Walter Fichter
Pfaffenwaldring 27
70569 Stuttgart
  +49 711 / 685-67060
 fichter@ifr.uni-stuttgart.de

 

Senvion GmbH

Dr.-Ing. Jan Kruse
Überseering 10
22297 Hamburg
  +49 40 / 5555 090-3009
 jan.kruse@senvion.com