2024-01-01  –  2026-12-31

240.802,32 EUR

Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Windenergie, Garching b. München, Bayern

03EE3097E

Windenergie - Windphysik, Meteorologie [EB1240]

01258365/1  –  NearWake –Modellbildung für den nahen Nachlauf

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)

Energie

Deutschland strebt aufgrund der Klimaziele und der Energiesicherheit einen schnellen Ausbau der Windenergie an. Da die verfügbaren Flächen für Onshore-Windenergie begrenzt sind, ist eine effiziente Flächennutzung erforderlich. Eine engere Staffelung der Anlagen kann dies ermöglichen. Insbesondere bieten die Flächen alter Windparks durch Repowering ein großes Potenzial, den Ertrag um das 2- bis 4-fache im Vergleich zum reinen Weiterbetrieb zu steigern. Jedoch fehlen derzeit belastbare Ingenieurs- und CFD-Modelle für Turbulenz und Lasten im nahen Nachlauf, die für diese Entwicklung nötig sind. Das Projekt NearWake zielt darauf ab, dieses Wissen zu verbessern und den Stand der Technik für die Planung und den Betrieb eng gestaffelter Windparks voranzutreiben. NearWake zeichnet sich durch zwei einzigartige Merkmale aus. Erstens liegt der Fokus auf den erhöhten Leistungsverlusten und Lasten im nahen Nachlauf, die viele zukünftige und bestehende Windparks in Regionen mit Platzbeschränkungen betreffen. Obwohl schnelle Ingenieursmodelle und CFD-Simulationswerkzeuge für den Nachlauf in den letzten Jahren verbessert wurden, sind sie hauptsächlich nach dem Zerfall der Rotorwirbel anwendbar und berücksichtigen nicht die physikalischen Prozesse im nahen Nachlauf. Es besteht auch ein Mangel an Modellen, die auf nahe Abstände anwendbar sind. Diese Wissenslücken sollen im NearWake Projekt geschlossen werden. Zweitens wird ein Konzept entwickelt, das eine Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf zukünftige Anlagengenerationen ermöglicht, ohne umfangreiche Messdaten zu erfordern. Das NearWake-Projekt hat die Aufgabe, eine Brücke zwischen der Grundlagenforschung zur Physik des nahen Nachlaufs, der Modellbildung und ersten Prototypen für die Anwendung zu schlagen. Die verschiedenen Kompetenzen werden durch experimentelle und numerische Beiträge kombiniert, um auf der Grundlage des Forschungsparks WiValdi eine einzigartige Datenbasis für die Modellbildung und Validierung zu schaffen.