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juwi AG (opm) - Mehr Verlässlichkeit für die Energiewende

Intensive Messungen reduzieren die Unsicherheiten bei Ertragsprognosen. Das steigert den Wert von Windprojekten.

juwi hat deshalb schon früh auf laserbasierte, standortbezogene Messungen gesetzt und erzielt so mehr Investitionssicherheit für Banken und Investoren.
Da steht er nun, der weiße Würfel. Einsam im Sonnenlicht auf einer Lichtung im Schwarzwald. Startklar, um Wertvolles zu leisten in den kommenden Wochen. Zwei Solarmodule, aufgeständert, nach Süden ausgerichtet und verkabelt, liefern Strom für das LiDAR-Windmessgerät (siehe Erläuterung am Rand) inklusive Modem und GPS-Sender. Von nun an wirft der Kubus Laserstrahlen hinauf in den Luftraum. Tag und Nacht, vier Monate lang. Wie stark weht der Wind und aus welchen Richtungen? Dieser Frage geht Carolin Schmitt mit hochmoderner Technik auf den Grund. Der Aufbau ist abgeschlossen, die promovierte Diplom-Meteorologin zufrieden. Von allen Seiten fotografiert sie die Messstation, die sie gerade eingerichtet hat. Und sie freut sich auf Nachrichten: Das LiDAR Gerät wird die Reflexionen der Laserstrahlen in der Atmosphäre aufzeichnen und ihr einmal am Tag eine Auswertung auf den Laptop schicken. So entsteht ein Bild über die Windverhältnisse an diesem Standort. „Den Wind messen, Daten analysieren, das ist genau mein Ding“, sagt Carolin Schmitt, die seit April 2011 für juwi arbeitet. Zuvor hat sie Meteorologie studiert, Klimaveränderungen am antarktischen Eisschild oder an den Monsunwinden in Burkina Faso untersucht und beim Deutschen Wetterdienst in Offenbach gearbeitet. Auch als Hobbypilotin hat sie ein Gespür für Wetterentwicklungen – kurzum: Wenn jemand erklären kann, wie komplex die Ermittlung von Windgeschwindigkeitsverteilungen als Grundlage für Ertragsprognosen ist, dann sie.

Einen Langzeitbezug herstellen
Mit den Messdaten allein ist es natürlich nicht getan. LiDAR-Kampagnen dauern in der Regel drei bis vier Monate. Was ist mit den anderen Monaten? Und den Vergleichszeiträumen der folgenden Jahre? „Das Wesentliche ist, die Strömungsverhältnisse zu verstehen, vor allem in hügeligem Gelände, und die Hauptwindrichtung zu kennen“, erklärt Carolin Schmitt. Also korreliert sie die LiDAR-Messreihen mit Daten aus Windkarten, Windindizes und Referenzanlagen, zusätzlich aber auch mit Daten von längerfristig aufgestellten Messmasten – und stellt so einen Langzeitbezug her. Vom einzelnen Projekt hängt es ab, über welchen Zeitraum wie viele Messungen an welchen Positionen stattfinden. Fest steht: Ein Windprofil fällt sehr viel exakter aus, wenn man nicht nur Windindizes auswertet, sondern zusätzlich Messdaten am Standort ermittelt. Es gab Zeiten in Deutschland, in denen für die Ertragsplanung von Windparks nicht so intensiv und standortgenau gemessen wurde wie heute. Stattdessen wurde in erster Linie auf Produktionsdaten bestehender Windparks in der Umgebung zurückgegriffen. „Der Bedarf nach sehr guten

Ertragsprognosen ist gestiegen – bei Entwicklern ebenso wie bei Banken, Investoren und Betreibern“, sagt Jörn Parplies, der bei juwi das Site Assessment leitet – also die Abteilung, die für die Bewertung von Standorten und damit auch für Windprognosen zuständig ist. „Darauf wird viel mehr Wert gelegt als früher, zumal die Investoren nach einigen windschwachen Jahren durchaus verunsichert waren.“ Bleiben die Erträge unterhalb der Erwartung, steht die Windenergie schnell in der Kritik. Doch so unbefriedigend Fehlprognosen im Einzelfall sind: Es gibt sie weder im großen Stil (siehe Interview „Es ist eine ganze Menge passiert“ rechts), noch ignoriert die Windbranche das Thema. Erst im vergangenen Jahr hat die Fördergesellschaft Windenergie mit einer Neuauflage der Technischen Richtlinie (TR6) Standards angepasst, die Gutachter bei Ertragsprognosen berücksichtigen müssen. Anders als bisher akzeptiert die Richtlinie Daten, die ausschließlich aus LiDAR-Messungen resultieren. Zudem reguliert die TR6 strenger als bisher, inwiefern die Stromerzeugung benachbarter Anlagen für Prognosen genutzt werden kann: Die Anlagen dürfen nicht weiter entfernt sein als zehn Kilometer (in flachem Terrain, etwa in der norddeutschen Tiefebene) oder als zwei Kilometer (in komplexem Terrain, etwa an hügeligen Waldstandorten). Die Nabenhöhen der Referenzanlagen müssen mindestens zwei Drittel im Vergleich zu den neu geplanten Anlagen betragen.

Deutliche Wertsteigerung für Windprojekte

„Die neue TR6 wird den Trend verstärken, mehr zu messen“, sagt Jörn Parplies. „Die Branche hat einfach höhere Ansprüche an Ertragsgutachten als früher.“ Diese Entwicklung bestätigt die frühe Entscheidung von juwi, auf die LiDAR-Technologie zu setzen. 2011 kam ein erstes Gerät zum Einsatz. Heute verwendet juwi neben 15 Windmessmasten fünf LiDAR-Geräte. Ziel: Prognose-Unsicherheiten reduzieren, Investitionssicherheit erhöhen. Dass intensive Messungen in der Tat zu einer handfesten Wertsteigerung führen, zeigt ein Projekt mit vier Turbinen im nördlichen Saarland. Hier hat juwi den hügeligen und bewaldeten Standort Weiskirchen per Mast- und LiDAR-Technologie vermessen und damit die Prognoseunsicherheit um mehr als 15 Prozent verringert. „Da wir in der Region nicht auf Ertragsdaten von Referenzanlagen zurückgreifen konnten, hätten wir ohne die Kampagne kein Gutachten nach TR6 bekommen“, erklärt Jörn Parplies. Die Messung und das entsprechende TR6-Gutachten haben das Projekt überhaupt erst finanzierbar gemacht. Es lohnt sich also, sich auf die Komplexität der Windenergie einzulassen und die Lernkurve der noch jungen Windbranche zu steigern. „Ich kann mich auch über das siebentausendste LiDAR-Profil freuen”, sagt Carolin Schmitt. „Das Beobachten und Bewerten, das ist das Spannende an der Meteorologie.“ Dass die Sonne am Tag des LiDARAufbaus schien, hatten die Wetterfrösche für den Schwarzwald zuvor richtig prognostiziert, und eine Parallele drängt sich auf: Bei den Ertragsprognosen für Windparks ist es wie mit dem Wetterbericht: Auf die Minute genau lassen sich Regen und Sonne nicht vorhersagen. Doch in der Regel sind die Vorhersagen sehr verlässlich, und es käme niemand auf die Idee, sie aus dem Radio- oder Fernsehprogramm zu werfen.

Quelle: 26. März 2015, www.juwi.de


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