45 Monate lang war die Windenergieanlage AD8 der Firma Adwen Forschungsgegenstand des Projekts „Testfeld Bremerhaven“. Das Fraunhofer IWES hat die Zeit genutzt, um mit sieben Arbeitsgruppen große Datenmengen zu messen, auszuwerten und für weitere Forschungsfragen zu archivieren. Ziel des Projektteams war es, zertifizierungsrelevante Tests, die am Fraunhofer IWES auf verschiedenen Prüfständen durchgeführt werden, für diese Megawattklasse zu validieren und bestehende Modellierungsansätze zu überprüfen. Die erhaltenen Freifelddaten haben sie dafür mit den Daten verglichen, die zuvor an den Prüfständen aufgenommen wurden.
„Diese Kombination aus Forschungsinfrastruktur war weltweit einmalig“,
ordnet Dr. Julia Gottschall, Teilprojektleiterin und Chief Scientist Fraunhofer IWES, die Arbeiten ein. Weiterer Forschungsgegenstand war das Windfeld im Vor- und Nachlauf der Anlage. Ein Windmessmast sowie mehrere Wind-Lidar-Systeme lieferten dafür weitere Daten.
Große Datenmengen über Software zugänglich gemacht
An der kompletten Windenergieanlage waren Messsysteme angebracht. Unter anderem ein Druckmesssystem, das über 72 Sensoren an zwei Radien eines Rotorblatts verfügt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben unterschiedlichste Zustände der Anlage vermessen: unter anderem Beschleunigung und Biegelinie der Rotorblätter, Vibrationen des Antriebsstranges, Verformung der Rotorblätter sowie die erzielte Leistung der Anlage. Über den Windmessmast und Sensoren direkt am Spinner sowie an der Gondel der Forschungsanlage haben die Forschenden Daten zu Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Temperatur sowie Wetterverhältnissen wie Regen und Sonneneinstrahlung gemessen. Für die Messung der Biegelinie und der Torsion, der Verdrehung der Blätter, haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch die Ergebnisse des Forschungsprojektes HighRe genutzt.
Sämtliche Messdaten konnten sie über eine eigens entwickelte Plattform abrufen, welche die benötigten Datensätze bedarfsgerecht für die weiterführende Analyse zur Verfügung stellt. Grundlage dafür war die Open-Source-Software Nexus. Die Software kann unterschiedliche Datenquellen einlesen und diese nach Bedarf transformieren: So ist es etwa möglich, Messdaten zu kalibrieren oder unterschiedliche Temperaturniveaus mehrerer Messungen zu kompensieren. Auch können Messdaten aggregiert werden, um zum Beispiel Unterschiede bei der Messfrequenz auszugleichen. Die hochaufgelösten Daten sind nun dauerhaft gesichert und sollen für zukünftige Forschungsprojekte, wie etwa EMUwind, genutzt werden.
Quelle: Forschungszentrum Jülich