Daten

Messungen in RAVE und Datenzugang

Seit 2009 wurde im Rahmen von RAVE an 4 der 12 Anlagen des Windparks alpha ventus, dem Umspannwerk und im Windpark selber mit einer Vielzahl von Sensoren Messdaten gewonnen (siehe unten). Unmittelbar neben dem Windpark befindet sich der 100 m hohe Messmast Fino 1. Zeitweise waren mehr als 1200 Messkanäle in Betrieb. Diese haben inzwischen mehr als 30 TB Daten erzeugt. Die Messungen in RAVE werden fortgesetzt, so dass die Datenbasis weiter wächst.

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 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. Diese muss vom Nutzer unterschrieben und dem BSH im Original per Post zugesandt werden. Der Vertragstext kann nicht geändert werden. Für einige sehr vertrauliche Daten gelten spezielle Regelungen. Weitere Informationen zur Anmeldung als Nutzer finden sie hier und das BSH Serviceportal können Sie mit diesem Link erreichen.

Sensoren in alpha ventus

Layout des Offshore Windparks alpha ventus<p>©Fraunhofer IWES
Layout des Offshore Windparks alpha ventus

©Fraunhofer IWES

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)
  • elektrischen Parametern an den Umspannwerken Offshore und an Land
  • meteorologischen und ozeanographischen Parametern am Messmast Fino 1 und im Windpark.

Der Windpark alpha ventus ist der erste deutsche Offshore Windpark und hat damit die längste Betriebserfahrung aller deutschen Offshore Windparks. Die Messungen laufen seit der Inbetriebnahme und werden fortgesetzt.

 

Sensoren an den Senvion Windenergieanlagen
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. 

Sensoren an den Adwen Windenergieanlagen
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.

Fino 1

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 Fino 1 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 Messungen

Über die Projektlaufzeit wurden unterschiedlichste Messungen durchgeführt. Zum Teil sind dabei Messdaten entstanden, die Sie ebenfalls in der Datenbank finden können. Dies beinhaltet z.B. auch Messungen von Salzgehalt, Sauerstoffkonzentration und Seegang.

Status der Messungen

Von den mehr als 1200 Messkanälen in alpha ventus sind nicht mehr alle in Betrieb. Zum einen gab es Messungen von einzelnen Forschungsprojekten, die nur über eine begrenzte Zeit geplant waren; zum anderen sind auf Grund der harschen offshore Bedingungen verschiedene Sensoren während der Betriebsphase ausgefallen. Da eine Neuinstallation teilweise sehr hohe Kosten verursachen würde, sind nicht alle Sensoren ersetzt worden. Daraus resultieren unterschiedliche Verfügbarkeiten der Messdaten für die verschiedenen Sensoren. Die genaue Dauer der Messungen kann im Forschungsarchiv abgefragt werden.