Erstmals wird die Turbulenzintensität im Rahmen des deutschlandweiten 1-km-Windatlas (D-1km.E5) hochaufgelöst, standortgenau und flächendeckend als 10-min Zeitreihe bereitgestellt – und schafft damit eine neue Datengrundlage für die Planung und Bewertung von Windenergiestandorten.

Die Turbulenzintensität (TI) ist eine wesentliche Kenngröße zur Beschreibung der Windverhältnisse an einem Standort. Sie charakterisiert die kurzfristigen Schwankungen der Windgeschwindigkeit um ihren Mittelwert und liefert wichtige Informationen über die dynamischen Belastungen, denen Windenergieanlagen während des Betriebs ausgesetzt sind. Durch das neu verwendete Grenzschichtschema im anemos Windatlas D-1km.E5 ist die Ausgabe der TI, die aus der turbulenten kinetischen Energie berechnet wird, möglich. Somit kann die TI wie alle anderen Parameter zeitreihenscharf mit einer Auflösung von 10 Minuten ausgegeben werden.

Um die Anwendbarkeit der modellierten TI für den D-1km.E5 Windatlas sicherzustellen, wurde der Parameter anhand von 31 Mastmessdaten validiert und entsprechend optimiert. Die Validierung zeigt, dass die optimierte TI den aus den Messungen abgeleiteten Verlauf über die Windgeschwindigkeitsklassen deutlich besser reproduziert als die unkorrigierten Modellwerte. Die systematischen Abweichungen werden reduziert, wodurch eine realitätsnahe Darstellung der TI über den gesamten betrachteten Windgeschwindigkeitsbereich erreicht wird.

Mit der Kombination aus hochaufgelöster Modellierung und messdatenbasierter Korrektur steht erstmals im Rahmen des D-1km.E5 Windatlas eine flächendeckende und standortgenaue Datengrundlage für die TI zur Verfügung. Die zeitlich hochaufgelösten TI-Daten ermöglichen z. B. eine deutlich präzisere Berücksichtigung der Turbulenz bei Ertragsberechnungen von Windenergieanlagen. Ein wesentlicher Anwendungsbereich ist die zeitreihenscharfe Berechnung von Abschattungsverlusten. Die Turbulenzintensität weist einen ausgeprägten Tages- und Jahresgang auf. Wird bei der Berechnung der Abschattungsverluste hingegen ein pauschaler TI-Wert angesetzt, können die tatsächlichen Verluste insbesondere unter bestimmten meteorologischen Bedingungen unterschätzt werden. Die Verwendung zeitlich variabler TI-Daten ermöglicht daher eine realistischere Abbildung der Abschattungseffekte und eine höhere Genauigkeit bei der Ertragsprognose.
Die präzisere Bestimmung von Abschattungsverlusten gewinnt insbesondere vor dem Hintergrund der anstehenden Änderungen des EEG und den damit verbundenen Anforderungen an die Wirtschaftlichkeits- und Ertragsberechnung von Windenergieprojekten weiter an Bedeutung.

Das Unternehmen ist auf der WindEnergy Hamburg 2026 in Halle A1, Stand 436.

Quelle: anemos

 

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