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Offshore-Windenergie: Unbemanntes Luftfahrzeug erfasst meteorologische Messdaten

10.05.2022 – Werden Windparks errichtet, beeinflussen sie die Windströmungen über dem Meer. Hierzu wurden meteorologische Messdaten gesammelt, um Veränderungen sowie Auswirkungen eines weiteren Windparkausbaus zu untersuchen. Ein Anwendungsbeispiel, bei denen der Einsatz eines unbemannten Luftfahrzeugs wertvolle Erkenntnisse liefert. Was einfach klingt, ist mit viel Know-how verbunden, da jeder Flug einen hohen Genehmigungs- und Sicherheitsaufwand erfordert. Mit dem Testzentrum für Maritime Technologien auf Helgoland und umfassender Flugerfahrung schließt das Fraunhofer IFAM diese Dienstleistungslücke für Forschung und Industrie.

Aufgrund der begrenzten nutzbaren Flächen werden Offshore-Windparks in Gruppen, sogenannten Clustern, errichtet. Als Folge beeinflussen sich die Windparks und die einzelnen Anlagen gegenseitig. Im Windschatten hinter den Anlagen entstehen Nachlaufströmungen, sogenannte Wakes, mit geringeren Windgeschwindigkeiten und stärkeren Turbulenzen. Ziel des vom Fraunhofer IWES koordinierten Projekts X-Wakes, ist eine Erfassung der Veränderungen der Windbedingungen für den Betrieb von Offshore-Windparkclustern bei großflächigem Ausbau. Dazu werden mit verschiedenen Messmethoden Daten erfasst, auf deren Basis Modelle für künftige Ausbauszenarien entwickelt werden können.

Umbemanntes Luftfahrzeug Helgoland

Onboard-Perspektive: Unbemanntes Luftfahrzeug im Anflug auf Helgoland. Foto: © Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

Angewandte Forschung mit unbemannten Luftfahrtsystemen auf hoher See vor Helgoland

Leitstand Testzentrum Maritime Technologien

Überwachung des Fluges aus dem Leitstand des Testzentrums für Maritime Technologien. Foto: © Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

Damit die Auswirkungen eines großflächigen Ausbaus von Offshore-Windparks auf die zukünftigen Windverhältnisse messbar werden, haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Eberhard Karls Universität Tübingen meteorologische Daten erhoben, um die Algorithmen, die zur Berechnung von Winddaten aus Satellitenüberflügen verwendet werden, mit den vor Ort gemessenen Daten zu validieren. Mit Unterstützung des Fraunhofer IFAM kam für diese Aufgabe ein unbemanntes Flugsystem zum Einsatz. Dabei hat das Institut die strategische Planung der zweiwöchigen Flugkampagne federführend vorbereitet.

Während der Messreihen wurde von dem unbemannten Luftfahrzeug pro Einsatz eine Strecke von über 70 Kilometern zurückgelegt. Die maximale Entfernung vom Startplatz entsprach etwas mehr als 12 Kilometer. Ein Großteil des Fluges erfolgte dabei in einer Höhe von etwa 30 Metern über See. (ds)

www.ifam.fraunhofer.de