2015-11-01  –  2020-09-30

2.993.906,70 EUR

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Physik - ForWind - Zentrum für Windenergieforschung, Oldenburg, Niedersachsen

0324005

Windenergie - Windphysik, Meteorologie [EB1240]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Aufgrund des stetig wachsenden Verständnis von Strömungseffekten an Windenergieanlagen (WEA) sowie steigender Anforderungen an die Genauigkeit der Berechnungen erhöhen sich die Komplexität der benutzten Modelle und deren Rechenintensität stark. Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein neuer Rechnercluster aus klassischen Prozessoren und Grafikprozessoren aufgebaut werden, welcher es ForWind ermöglicht, auch weiterhin den steigenden Ansprüchen komplexer Berechnungsmethoden gerecht zu werden. AP A beschäftigt sich mit der Beschaffung, dem operativen Betrieb und der Betreuung des HPC-Clusters. In den AP B-D werden miteinander verzahnte inhaltlich wissenschaftliche Schwerpunkte bearbeitet. Diese beziehen sich auf die Simulation der Interaktion einzelner parametrisierter WEAs mit der atmosphärischen Grenzschicht bei stabiler Schichtung, welche durch eine rechenzeitoptimierte und detaillierte Simulation der Aerodynamik validiert wird. Die Simulation der Regelung von großen Windparks und der damit verbundenen Rückwirkung auf die Windströmung wird in diesem Projekt erstmalig ermöglicht. A. Beschaffung, Inbetriebnahme und Betreuung des HPC-Clusters A.1 Anschaffung, Installation und Abnahme des HPC-Clusters A.2 Inbetriebnahme des HPC-Clusters A.3 Betreuung des HPC-Clusters und Support für die Anwender B. CFD-Meteorologie B.1 Interaktion von Windenergieanlagen mit der atmosphärischen Grenzschicht B.2 Footprints von Windenergieanlagen C. Kopplung LES mit Aeroelastik auf Windparkebene C.1 Parametrierung für verschiedene atmosphärische Bedingungen C.2 Untersuchung von speziellen Betriebszuständen und Regelungskonzepten von WEA C.3 Validierung von Windpark-Regelungskonzepten D. High Performance Code zur ganzheitlichen Simulation von Windenergieanlagen D.1 Verbesserung der mathematischen Grundlagen D.2 Verbesserung der Rechenmethode durch bessere Gitterrechnungen D.3 Berechnungen mit Hilfe GPGPU-Knoten D.4 Aerodynamische Optimierung einer ganzen WEA