Daten

Messungen in RAVE

Seit 2009 ist ein umfangreiches Messprogramm Teil von RAVE. Vier der zwölf Anlagen des Windparks alpha ventus wurden mit umfangreicher Messtechnik ausgestattet. Dazu kommen SCADA Daten, Messungen an beiden Umspannwerken (onshore und offshore) und der sich in unmittelbarer Nähe befindliche 100 m hohe Messmast FINO1. Zeitweise waren mehr als 1200 Messkanäle in Betrieb, die mehr als 50 TB Daten erzeugt haben. Zusätzlich wurden in einigen Forschungsprojekten spezielle Messungen über einen begrenzten Zeitraum durchgeführt (Unterwasserschall, Gondellidar, …).

Der Windpark alpha ventus ist der erste deutsche Offshore Windpark und hat damit die längste Betriebserfahrung aller deutschen Offshore Windparks. Der in RAVE gesammelte Datensatz ist weltweit einmalig und umfasst langjährige Messungen von

  • zwei unterschiedlichen Anlagentypen (Adwen 5000M und Senvion 5M)
  • zwei unterschiedlichen Tragstrukturen (Jacket und Tripod)
  • elektrische Messungen an den Umspannwerken Offshore und an Land
  • spezielle Messungen in Forschungsprojekten (Unterwasserschall, Gondellidar, …)
  • meteorologische und ozeanographische Messungen am Messmast FINO1 und im Windpark.

Die Messungen in RAVE werden fortgesetzt, so dass die Datenbasis weiter wächst. Nicht alle Messsensoren sind noch in Betrieb. Einige Sensoren konnten nach einem Ausfall nicht wieder instandgesetzt werden (z.B. im Unterwasserbereich). Die daraus resultierend unterschiedlichen Verfügbarkeiten der verschiedenen Sensoren können im Forschungsarchiv abgefragt werden. Es gibt eine graphische Visualisierung für registrierte Datenuser können im Forschungsarchiv. Die monatlichen Verfügbarkeiten sind in verschiedenen Dateiformaten abrufbar. Es liegen graphische oder tabellarische Darstellungen vor. 

Bezüglich Forschungsarbeiten zur automatischen Datenqualitätskontrolle würden wir gerne den Vortrag von Anish Venu (DNV)
"How much Data is good Data?" von unserem jüngsten International RAVE Workshop 2023 empfehlen.

 

Datenzugang

Ziel von RAVE ist es, die Forschung für die Offshore Windenergie zu fördern und diese weltweit einmaligen Daten für Forschungszwecke zur Verfügung zu stellen. Alle Messdaten sind in dem RAVE-Datenarchiv gespeichert, das vom Bundesamt für Schifffahrt und Hydrographie (BSH) betrieben wird. Von diesem Datenarchiv können Nutzer sich die Daten für Forschungszwecke herunterladen. Für die Nutzung dieser vertraulichen Daten gelten spezielle Regelungen, zu deren Einhaltung sich der Nutzer durch Eingehen der RAVE Datennutzungsvereinbarung verpflichtet. Der Vertragstext kann nicht geändert werden. Für einige wenige, sehr vertrauliche Daten gelten spezielle Regelungen, diese Daten sind in der Liste der Sensoren mit der Kategorie "B" gekennzeichnet.

Um Zugang zu den Daten zu bekommen, muss der Vertrag vom Nutzer handschriftlich unterzeichnet und im Original per Post an das BSH gesendet werden (BSH / Sachgebiet M23, Bernhard-Nocht-Straße 78, 20359 Hamburg, Deutschland). Weitere Informationen zur Anmeldung als Nutzer finden Sie hier. Bei Fragen dazu wenden Sie sich bitte an rave-forschungsarchiv@bsh.de.

 

Windenergieanlagen Senvion 5M
Senvion 5M mit Sensoren <p style="font-size: small;">©DOTI / Matthias Ibeler, 2009
Installierte Sensoren an der SENVION 5M

©DOTI / Matthias Ibeler, 2009

Die Sensoren an den Senvion 5M befinden sich primär an der AV04 und teilweise an der AV05. Die Messungen werden durch die GL Garrad Hassan Deutschland GmbH durchgeführt und betreut.

Die Anlage lässt sich in vier Segmente unterteilen, an denen die Sensoren installiert sind: Gondel, Rotor, Turm und Tragstruktur.

Die Sensoren in der Gondel und in den Rotorblättern umfassen 3 Beschleunigungssensoren, 16 Dehnungsmessstreifen, 12 Temperatur-Feuchte-Drucksensoren, 12 faseroptische Sensoren und 6 SCADA Signale.

Die Sensoren am Turm bestehen aus 10 Beschleunigungssensoren, 8 Dehnungsmessstreifen, 9 Temperatur-Feuchte-Drucksensoren, 4 Neigungssensoren und 24 faseroptischen Sensoren.

Die Sensoren an der Jacket-Konstruktion umfassen 13 Beschleunigungssensoren, 131 Dehnungsmessstreifen und 3 Temperaturfühler.

Analog zur WEA AV04 wurde die WEA AV05 ebenfalls mit Sensoren ausgestattet. Jedoch sind alle Sensoren lediglich in Turm, Gondel und Rotorblättern verbaut. Weiterhin wurden deutlich weniger Sensoren als in der WEA AV04 installiert. In der WEA wurden 2 Beschleunigungssensoren, 12 Dehnungsmessstreifen und 12 faseroptische Sensoren verbaut. Weiter sind 6 SCADA Signale verfügbar. 

Für die Senvion 5M Anlagen stehen umfangreiche Informationen und Daten zum Design der Anlage und zur Lastrechnung zur Verfügung. Diese umfassen die MetOcean Design Basis, die Modellparameter der Anlage, Informationen zur Lastrechnung, zum Regelungsverfahren sowie Dateien für die Lastsimulation (in Flex 5).

Sensordokumentation Download

 

 

AV04

AV05

Beschreibung der Messungen Download (PDF) Download (PDF)

Sensorliste zu den Messungen

Turm Download (PDF) Download (PDF)
Nabe Blattanschluss Download (PDF) Download (PDF)
Gondel Download (PDF) Download (PDF)
Hauptwelle Download (PDF) Download (PDF)
Jacket Fundament Download (PDF)  

Details zu den Messungen

   

Eine detaillierte Dokumentation aller Sensoren sowie deren Installation befindet sich im RAVE Forschungsarchiv beim BSH und kann dort heruntergeladen werden.

 

Windenergieanlagen Adwen M5000
Adwen M5000 mit Sensoren
Installierte Sensoren an der ADWEN M5000

©Stiftung OFFSHORE-WINDENERGIE

Die Strukturdynamischen Messungen an den Anlagen AV07 und AV08 werden durch die UL International GmbH durchgeführt.

Die Standorte der Sensoren lassen sich in vier Kategorien unterteilen, diese sind: Gondel, Rotor, Turm und Tragstruktur.

Die Messungen in der Anlage AV07 werden durchgeführt mit Beschleunigungssensoren, Dehnungsmessstreifen, faseroptische Dehnungssensoren, Neigungssensoren, Drucksensoren sowie Temperatur-Feuchte-Drucksensoren.

In der Gondel ist jeweils an der Rotorfront und am Heck des Gondelrahmens ein Beschleunigungssensor installiert. Die Rotorblätter sind mit jeweils vier Dehnungsmessstreifen am Fuß bei 3 m Höhe ausgestattet, Blatt 1 hat zusätzlich noch vier Dehnungsmessstreifen bei 19 m und zwei Dehnungsmessstreifen bei 37 m, sowie einen 2-Achs-Beschleunigungssensor in der Blattspitze bei 55 m.

Das Turmsegment ist in fünf Ebenen in unterschiedlichen Höhen unterteilt. Hier befinden sich 14 Dehnungsmessstreifen, 10 Beschleunigungssensoren und jeweils 2 Feuchtigkeits-, Temperatur und Neigungssensoren.

Im Transition-Piece wurden 30 Sensoren zur Bestimmung des relativen Drucks sowie 69 Dehnungssensoren installiert.

Am Rammpfahl sind 32 Dehnungsmessstreifen, 8 faseroptische Dehnungssensoren sowie 8 Messungen zur Relativverschiebung Pfahl – Sleeve installiert. In der Tripod-Konstruktion befinden sich 56 Dehnungsmessstreifen und 10 Beschleunigungssensoren.

Zusätzlich werden 32 Signale aus dem SCADA-System gespeichert.

Sensordokumentation Download

Hier finden Sie eine Dokumentation mit mehr Informationen zu den Sensoren und Messstellen der AV 07 und AV 08. Diese Information wurde von UL International GmbH verfasst und ist nur in englischer Sprache verfügbar.

 

Weitere Messungen

In der Betriebszeit von alpha ventus wurden neben dem durchgeführten Langzeitmessprogramm weitere unterschiedlichste Messungen durchgeführt. Neben dem regulären Datengewinn seit 2010 durch das Messserviceprojekt sind dabei weitere Messdaten in verschiedenen Messkampagnen zu deren zielgerichteten Zwecken erhoben worden. Diese hinzugewonnenen Daten sind ebenso an zentraler Stelle beim BSH zusammengetragen und archiviert. Sie können freigegebene Daten mit einer Anfrage beim BSH rave-forschungsarchiv@bsh.de beziehen.
Leider sind noch nicht alle auf diese Weise generierten Daten durch die Hersteller oder Forschungsinstitutionen freigegeben.
Es empfiehlt sich, fachbezogene Fragen zum Projekt oder zu den Kampagnendaten an die jeweils aufgeführten Ansprechpartner zu richten.  Weitere Informationen zu Ergebnissen aus den Messkampagnen finden Sie ebenso in den jeweiligen Abschlussberichten der zugehörigen Projekte.
Folgende Kampagnedaten wurden in alpha ventus erfasst (plus Ansprechpartner*innen):

  • Long-range Gondel-Lidar-Messungen wurden im Rahmen des Projektes „ParkCast" (Optimierung der Kürzestfristvorhersage der Leistung von Offshore-Windparks durch long-range Gondel-Lidar-Messungen und Datenassimilation) von der Universität Stuttgart durchgeführt.
    Po Wen Cheng (cheng@ifb.uni-stuttgart.de)
  • Zudem führte die Universität Stuttgart Gondel-Lidar-Messungen innerhalb des Projektes "OWP Control" (Adaptive Betriebsführung und Regelung von Offshore-Windparks basierend auf spezifischen Betriebsstrategien zur Ertrags-, Lasten- und Netzoptimierung) durch.
    Po Wen Cheng (cheng@ifb.uni-stuttgart.de)
  • Als Teil des Projektes "LIDAR" der Universität Stuttgart wurden Messungen der Einströmungen und des Nachlaufes mittels eines stationären Gondel-Lidargeräts durchgeführt.
    Po Wen Cheng (cheng@ifb.uni-stuttgart.de)
  • Im Zusammenhang des Folgeprojektes "LIDAR II" der Universität Stuttgart wurden gondelbasierte Lidarmessungen am einströmenden Windfeld an einer Turbine im Offshore-Testfeld alpha ventus durchgeführt.
    Po Wen Cheng (cheng@ifb.uni-stuttgart.de)
  • Die Universität Oldenburg führte long-range Multi-Lidar Messungen als Teil des Projektes "GW Wakes" durch (Analyse von Abschattungsverlusten und Nachlaufturbulenzcharakteristika von großen Offshore-Windparks durch den Vergleich von „alpha ventus“ und „Riffgat“).
    Jörge Schneemann (j.schneemann@uni-oldenburg.de)
  • Innerhalb des Projektes der Hochschule Flensburg „Betriebsschall“ (Messungen des Unterwasserbetriebsschalleintrags von Offshore-Windenergieanlagen im Windpark alpha ventus) wurden mit Beschleunigungsaufnehmern an den Windturbinen und Hydrophonen an verschiedenen Abständen der Unterwasserschalleintrag von einzelnen Windenergieanlagen sowie des ganzen Windparks vermessen.
  • Als Teil des "GIGAWIND alpha ventus" Projektes (ganzheitliches Dimensionierungskonzept für OWEA Tragstrukturen basierend auf Messungen im Offshore-Testfeld) wurde der durch Wellen hervorgerufene Wasserdruck auf das Zentralrohr eines Tripod-Fundamentes mittels Wasserdruckmanschetten vermessen (Leibniz Universität Hannover).
    Tanja Grießmann (t.griessmann@isd.uni-hannover.de)
  • Zudem führte die Leibniz Universität Messungen in der relativen Verschiebung der beiden Verbindungsrohre eines Grouted Joins mittels eines speziell entwickelten Messsystems im Rahmen des Projektes "GIGAWIND alpha ventus”  durch (Ganzheitliches Dimensionierungskonzept für OWEA Tragstrukturen basierend auf Messungen im Offshore-Testfeld) .
    Tanja Grießmann (t.griessmann@isd.uni-hannover.de)
  • Innerhalb der Projekte "GIGAWIND alpha ventus” (Ganzheitliches Dimensionierungskonzept für OWEA Tragstrukturen basierend auf Messungen im Offshore-Testfeld) und "GIGAWIND life" (Lebensdauerforschung an den OWEA-Tragstrukturen im Testfeld alpha ventus) wurden Betonprobekörper offshore ausgelagert. Es stehen eine fotografische Dokumentation sowie die relevanten Messergebnisse der Testcoupons und -ringe zur Verfügung (Leibniz Universität Hannover).
    Tanja Grießmann (t.griessmann@isd.uni-hannover.de)
  • Die anonymisierten Ergebnisse der standardisierten Befragungen des Projektes "Akzeptanz" (Akzeptanz der Offshore-Windenergienutzung) der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg sind verfügbar. Es wurden Umfragen zur Akzeptanz von Offshore-Windenergie unter Anwohnern, Touristen und regionalen Experten durchgeführt.
    Johannes Pohl (johannes.pohl@psych.uni-halle.de); Gundula Hübner (gundula.huebner@psych.uni-halle.de)
  • Innerhalb des Projektes "TUFFO" (Erfassung und Bewertung des Einflusses turbulenter Feuchteflüsse auf die Turbulenz in Offshore Windparks) des Karlsruher Instituts für Technologie wurde eine schnelle Feuchtemessung parallel zu Messungen der Ultraschallanemometer an der FINO1 Plattform durchgeführt.
    Richard Foreman (richard.foreman@ul.com)
  • "Hydroschall" (Little Bubble Curtain), ein Forschungsprojekt mit Messungen zur Schalldämpfung der Leibniz Universität Hannover. Hydroschallmessungen wurden während Rammarbeiten von Offshore-Fundamenten unter Einsatz eines gestuften Blasenschleiers durchgeführt.
    Tanja Grießmann (t.griessmann@isd.uni-hannover.de)
  • Wartungsdaten der Lebenslaufakte wurden im Rahmen des Projektes "preInO" (Methoden und Werkzeuge für die preagierende Instandhaltung der Offshore Windenergieanlagen) des BIBA/ Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH ausgewertet.
    Stephan Oelker (oel@biba.uni-bremen.de)
  • Ökologische Daten zu Benthos, Fischen, Säugetieren und Vögeln wurden mittels Klickdetektoren, Vogelradar und anderen Beobachtungsmethoden als Teil des "StukPLUS" Projektes des Bundesamts für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) gewonnen.
    umweltpruefung@bsh.de
  • Darüber hinaus stellt das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) mit der Anwendung SEASTATE eine umfassende Seegangsdatenbank mit qualitätsgeprüften Echtzeitdaten und anwendungsorientierten Seegangsstatistiken zur Verfügung.
    rave-forschungsarchiv@bsh.de
  • Das Fraunhofer IEE (ehemals Fraunhofer IWES) hat im Rahmen des RAVE-Projekts "Offshore WMEP" Betriebsdaten von zahlreichen Offshore-Windparks gesammelt. Diese wurden in den Windenergie-Informations-Daten-Pool (WInD-Pool) integriert. Einen kurzen Überblick über die Daten und den WInD-Pool erhalten Sie hier. Die Vertraulichkeitsanforderungen aufgrund der sensiblen Natur der Informationen verbieten die Verbreitung der Daten über die RAVE-Datenbank. Wenn Sie an der Verwendung dieser Daten zu Forschungszwecken interessiert sind, wenden Sie sich bitte an
    Stefan Faulstich (stefan.faulstich@iee.fraunhofer.de)
  • Im Rahmen des Projektes "UFO" (Umgebungseinflüsse auf Offshore-Windenergieanlagen) der Hochschule Bremerhaven wurden verschiedene Messungen, Proben und Analysen zu den Umgebungseinflüssen auf Materialien an Offshore-Windenergieanlagen erfasst. Die Datensammlung ist noch nicht verfügbar.
    Uta Kühne (uta.kuehne@fk-wind.de)
  • Ausgewählte Bilder von Korrossionspatches, Testcoupons, Fotos von Beton-Probekörpern und Messergebnisse im Rahmen der Verbundvorhaben "ISyMOO" stehen im Forschungsarchiv zur Verfügung. Weitere Informationen finden Sie in diesem Publikationshinweis oder bei Andreas Momber (momber@muehlhan.com).

 

 

Koordinaten der Windenergieanlagen
Senvion 5M mit Sensoren
Anordnung der Turbinen; Messmast und Umspannwerk im OWP alpha ventus ©Fraunhofer IWES

Windturbine

Koordinaten (WGS84)

AV0

6°37.3967’E

54°00.0000‘N

AV1

6°35'36.592"E

54°01'17.976"N

AV2

6°36'22.836"E

54°01'18.066"N

AV3

6°37'06.030"E

54°01’18.050"N

AV4

6°35'37.834"E

54°00'51.569"N

AV5

6°36'24.220"E

54°00'51.581"N

AV6

6°37'07.866"E

54°00'51.570"N

AV7

6°35'38.970"E

54°00'27.018"N

AV8

6°36'25.596"E

54°00'27.012"N

AV9

6°37'09.546"E

54°00'26.994"N

AV10

6°35'40.158"E

54°00'01.212"N

AV11

6°36'26.970"E

54°00'01.218"N

AV12

6°37'11.424"E

54°0'01.224"N

FINO1

6°35'15.58"E

54°00'53.94"N

AV UW

6°37.3967'E

54°00.0000'N

FINO1

Die Plattform FINO 1 erfasst unterschiedlichste Parameter. Ganz besonders aber Windgeschwindigkeit und Windrichtung zwischen 30 m und 100 m Höhe. Diese Daten können ebenfalls über die Datenbank abgerufen werden.

Weitere Informationen zu FINO1 sind hier auf der FINO Homepage zu finden.

Umspannwerke

Der Windpark alpha ventus ist über eine Offshore Plattform und ein Übertragungskabel mit dem Umspannwerk Hager Marsch an Land verbunden. An beiden Umspannwerken werden verschiedene elektrische Parameter aufgenommen und stehen über die Datenbank zur Verfügung.

Weitere Datenbanken

 

BSH Seegangsportal

Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) stellt mit dem Fachverfahren SEASTATE eine umfassende Seegangsdatenbank mit qualitätsgeprüften Echtzeitdaten und anwendungsorientierten Seegangsstatistiken zur Verfügung. Für den Zugang müssen Sie sich im BSH Login registrieren. 

login.bsh.de

 

Daten bei ORE Catapult

Das Offshore Renewable Energy Catapult (ORE Catapult) stellt ebenfalls Daten von Offshore Windturbinen zur Verfügung. Weitere Informationen hierzu finden sie auf der dazugehörigen Internetseite: 

pod.ore.catapult.org.uk/

Flyer Vorschau

©Fraunhofer IWES

Hier können Sie unseren englischsprachigen Flyer herunterladen. Er enthält kurze Informationen über die Forschungsinitiative RAVE und den Datenzugang verfügbarer Messdaten.

Flyer download

Kontakt:

Fraunhofer Institut für Windenergiesysteme IWES
Am Seedeich 45
27572 Bremerhaven

E-Mail