Testfeld für Offshore-Windräder

Prototyp der 8-MW-Windkraftanlage mit einem Rotordurchmesser von 180 Metern. (Bild: Adwen)

Anfang 2017 erhält das Fraun­­hofer IWES ein eigenes Testfeld vor der Haustür in Bremer­­haven. Kernstück ist der Acht-Megawatt-Prototyp, der Adwen AD 8-180, die derzeit größte Wind­­energie­­anlage der Welt mit einem Rotor­­durch­messer von 180 Metern. Die Bauar­­beiten laufen bereits, ab dem Frühjahr sollen die ersten Messungen statt­finden. Das Förder­­projekt leistet damit einen erheb­­lichen Beitrag zu Qualitäts­­sicherung und Kosten­­senkung in der Wind­­energie­­branche.

Für den Offshore-Betrieb entwickelt, wird sich der Prototyp der AD 8-180 an seinem Kai-Standort keine nassen Füße holen: Wie in der Branche üblich, steht er an Land, auf dem Gelände des ehe­maligen Flug­­platzes in Bremer­­haven und damit in Sichtweite des Fraunhofer Gondel­­prüf­­standes. So lässt sich die Anbindung der Adwen-Turbine an die bestehende Infra­­struktur des IWES unkom­­pliziert umsetzen. „Forschung und Entwicklung sind der Schlüssel, um die Kosten für den Ausbau der Offshore-Wind­energie weiter zu senken. Das Bundes­­ministerium für Wirtschaft und Energie fördert deshalb das Testfeld für Offshore-Anlagen in Bremer­­haven mit rund 18,5 Millionen Euro. Ziel ist es, durch den Erprobungs­­betrieb unter realen Bedin­­gungen wichtige Daten für die indus­­trielle Umsetzung zu erhalten. Damit leisten wir einen Beitrag zur Stärkung der Offshore-Wind­energie als wichtige Säule der Energiewende“, sagte der Parla­­mentarische Staats­­sekretär beim Bundes­­minister für Wirtschaft und Energie, Uwe Beckmeyer, bei der Übergabe des Förder­­bescheides.

Nachdem bereits Prüf­stände für Rotor­­blätter und Gondeln erfolgreich betrieben werden, stellt die als Forschungs­­anlage genutzte Turbine ein weiteres wichtiges Puzzle­stück im Infra­­struktur­­ausbau des Institutes dar. Nun können die Ergebnisse der Labor­­unter­­suchungen syste­­matisch mit den Messungen im Feld verglichen und die Test­­prozeduren entsprechend verbessert werden. Ins­besondere können so neue Methoden für Fault-Ride-Through (FRT)-Tests durch die Kopplung des Proto­typen mit dem bereits vorhandenen 44MVA Mittel­­spannungs­netz­emulator entwickelt und validiert sowie hoch­auf­gelöste 3D-Windfeld­messungen für die Opti­mierung zukünf­tiger Offshore-Windpark­­layouts durchgeführt werden.

„Mit dem Testfeld und der Forschungs­­anlage steht dem IWES eine weltweit einmalige Infra­­struktur zur Verfügung, mit der grund­legende Frage­­stellungen im Bereich der Zuver­­lässigkeit und der Netz­­integration bearbeitet und wichtige Erkennt­nisse für die zukünf­tige Opti­mierung von großen Turbinen gewonnen werden können“, so IWES-Instituts­leiter Andreas Reuter. Denn die bislang für neuent­­wickelte Wind­­energie­­anlagen gefor­derten Zerti­fi­zierungs-Test­reihen im Feld nehmen häufig viel Zeit in Anspruch, da Prüfungen bei bestimmten Wind­­verhält­­nissen durch­­geführt werden müssen. Auf dem Prüfstand lassen sich diese Bedingungen jederzeit exakt einstellen und somit Messungen sehr effizient durchführen. Durch den exakten Abgleich der Ergebnisse aus dem Testfeld­­betrieb mit diesen Daten können erforder­­liche Zerti­­fizierungs­­messungen in Zukunft zeit- und kosten­­sparend auf Prüfständen durchgeführt werden. Entwicklungs­­risiken für neue Anlagen­­genera­tionen werden dadurch minimiert und letzt­­endlich die Energie­­gestehungs­­kosten für Wind­­energie durch eine optimierte und abge­­sicherte Aus­legung gesenkt.

Das Fraun­hofer IWES wird die Forschung rund um den Prototyp in enger Zusammen­­arbeit mit Adwen durchführen. „Wir freuen uns, mit dem Fraunhofer IWES bei der Vermessung des Prototyps der AD 8-180 zusammen­­zuarbeiten. Bereits jetzt konnten wir im IWES Gondel­­prüfstand intensiv unsere Techno­­logie validieren und uns von der Leistungs­­fähigkeit und Zuver­­lässigkeit der Anlage überzeugen. So können wir mit minimalem Risiko wettbewerbs­­fähige Techno­­logien entwickeln. Dies ist essentiell, wenn wir weiter die Energie­­gestehungs­­kosten von Offshore-Wind­­energie verringern wollen“, erklärt Luis Álvarez, Geschäfts­­führer der Adwen GmbH. Ähnlich wie beim Offshore-Forschungs­­windpark alpha ventus sieht das Nutzungs­konzept des Testfelds vor, dass die Wind­energie­anlage auch für weitere Partner in Zukunft als Forschungs­­plattform zur Verfügung steht. (Quelle: Fh.-IWES)

Links: Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES, Bremerhaven • Adwen GmbH

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