LiDAR-Verifikation an extra-hohem Messmast

Die moderne Technik macht’s möglich – mit Nabenhöhen von 170 m und mehr und entsprechend großem Rotordurchmesser lassen sich auch die windärmeren Standorte im Binnenland erschließen. Standorte, die bisher wegen mäßiger Windverhältnisse nicht rentabel waren rücken nun mehr und mehr in den Fokus der Planer und Projektierer, und stellen diese vor ein ganz anderes Problem – die Windmessung in diesen Höhen. Messmasten sind in dieser Größenordnung meistens schlicht zu teuer und die Umsetzung dauert zu lange. LiDAR-Geräte bieten hier eine praktikable Alternative, sie messen bis in 200 m Höhe und können ohne großen Aufwand vor Ort installiert werden. So lassen sich mit vergleichsweise wenig Aufwand Winddaten bis über die Nabenhöhe und über einen Großteil des Rotorkreises gewinnen.

Voraussetzung für eine hochwertige Messung mit geringen Unsicherheiten ist jedoch der Abgleich des LiDAR-Gerätes an einem Referenzmessmast, die sogenannte Verifikation. Eine LiDAR-Verifikation stellt die Rückführung der Messung auf nationale Normale sicher und bestimmt die Messunsicherheit des verwendeten Geräts. Ähnlich wie Waagen in einem Supermarkt oder die Durchflussmenge an einer Zapfsäule müssen auch Windmessgeräte regelmäßig auf ihre korrekte Funktion geprüft und auf nationale Normale zurückgeführt werden. Andernfalls sind die aufgezeichneten Daten nicht belastbar. Die dabei ermittelten Messunsicherheiten fließen in die Unsicherheit des Ertragsgutachtens ein. Die Norm IEC 61400-12-1:2017 „Messung des Leistungsverhaltens von Windenergieanlagen“ beschreibt die Anforderungen zur Verifikation. Die Technische Richtline 6 (TR6 „Bestimmung von Windpotenzial und Energieerträgen“) beschreibt die Erstellung von Ertragsgutachten und bezieht sich hinsichtlich notwendiger Windmessungen explizit auf die Vorschriften der IEC 61400-12-1.

Wichtig ist dabei, dass der Referenzmast möglichst aus allen Richtungen frei angeströmt wird und in möglichst großer Höhe misst. Denn bedingt durch das Messprinzip des LiDAR ändern sich mit der Messhöhe die Windbedingungen und die Unsicherheiten der Messung. An diesen Punkten hapert es bisher – oft werden Messmasten verwendet, die in einem Windtestfeld stehen wo die Anströmung aus verschiedenen Richtungen durch Testturbinen beeinflusst wird, oder der Mast ist mit 100 oder 120m schlicht zu niedrig für die Verifikation von großen Messhöhen. Der geplante Verifikationsmessmast von GEO-NET schafft hier Abhilfe mit einem repräsentativen Standort, freier Anströmung aus allen Sektoren, guten Windverhältnissen, guter Erreichbarkeit und, last but not least, 184 m Messhöhe!