Fortbildungstag des Zweigvereins Hamburg zum Thema "Regenerative Energien"


Der jährlich stattfindende Fortbildungstag des Zweigvereins Hamburg der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft (DMG) führte seine Teilnehmer am 30. August nach Oldenburg zum Zentrum für Windenergieforschung ForWind. Den 67 Teilnehmern (Abb. 1) wurde am Vormittag mit einer Vortragsreihe bei ForWind ein Einblick in die aktuelle Forschung zum Thema Wind- und Solarenergie gegeben, während sich der Nachmittag mit einem Besuch bei dem Solarpark Fliegerhorst Oldenburg allein der Nutzung der solaren Strahlung widmete.

In seinem einführenden Übersichtsvortrag stellte Dr. Detlev Heinemann, der gerade zum Vorsitzenden des neuen DMG-Fachausschusses ‚Energiemeteorologie’ gewählt worden war, zunächst kurz das Forschungszentrum vor. Mit Feldexperimenten wie LiDAR-Messkampagnen an Offshore-Windparks, Studien im eigenen Windkanal und Simulationen auf dem Rechencluster werden verschiedenste Fragestellungen im Hinblick auf den wirtschaftlichen Betrieb von Windparks, der Entwicklung neuer Systeme (Windturbinen der neuen Generation 10 MW+), der intelligenten Einspeisung von durch Wind und Sonne erzeugter Energie ins Netz oder resource assessment untersucht. Dr. Heinemann hob hervor, dass „Meteorologische Randbedingungen (Wetter & Klima) […] mehr und mehr unsere Energieversorgung [bestimmen]. Der Wert der schwankenden Erzeugung aus Solar- und Windenergieanlagen hängt wesentlich von der Qualität der Information über diese Leistungen ab. Diese Information sowie Methoden und Daten an der Schnittstelle zwischen Meteorologie und den Energiesystemen bereitzustellen, ist wesentliche Aufgabe der Energiemeteorologie.“

Dr. Gerald Steinfeld und Dr. Lüder von Bremen stellten anschließend mit ihren Vorträgen „Hochauflösende Simulation zur Untersuchung der Strömungsverhältnisse in Windparks“ und „Windleistungsvorhersage und Ausgleichseffekte in der europäischen Windstromerzeugung“ zwei Forschungsschwerpunkte im Bereich der Windenergie detaillierter vor. Es wurde von Dr. Gerald Steinfeld der Einfluss der Windenergieanlage auf die Strömung durch den Entzug von Impuls aus der Atmosphäre und dem Generieren von Turbulenz dargelegt und damit herausgestellt, dass Simulationen, insbesondere hoch aufgelöste Large-Eddy-Simulationen, eine notwendige und aufschlussreiche Methode zur Untersuchung und zum Verständnis der Mechanismen ist. Eine Vorhersage über die an den Windenergieanlagen mögliche Erzeugung von Leistung ist auf verschiedenen zeitlichen Skalen für verschiedenste Personenkreise – von Windparkbetreiber über Netzbetreiber bis hin zu Energiehändlern – von Interesse. In die Windleistungsvorhersage gehen neben dem horizontalen Windfeld in Nabenhöhe, entnommen aus Ensemblevorhersagen, auch die Leistungskurve der Anlagen ein. Da der Wind ein stark variabler Rohstoff für die Energieerzeugung ist, beträgt die minimal erzeugte Windleistung bei niedrigen Windgeschwindigkeiten nur 3 % der installierten Leistung.

Nach einer Pause, die zum intensiven Austausch zwischen den Teilnehmern und den Wissenschaftlern bei ForWind genutzt wurde, lag der Fokus mit den Vorträgen „Räumlich hochaufgelöste Charakterisierung der solaren Strahlung und Bedeutung für die Energiemeteorologie“ von Dr. John Kalisch und „Solarstromvorhersagen auf der Basis von numerischen Wetterprognosen, Satellitendaten und Leistungsmessungen“ von Dr. Detlev Heinemann auf der Solarenergie. Da Wolken durch ihre Abschattung einen großen Einfluss auf den Ertrag von Solaranlagen haben, ist eine Prognose von Wolken und ihren Bewegungen essentiell für die Leistungsprognose für PV-Anlagen. Für eine Vorhersage im Minutenbereich werden neben den Standortinformationen, Anlagenspezifikationen, Strahlungsmessungen und Leistungsmessung Wolkenbilder von Wolkenkameras verwendet, während bei Vorhersagen der Leistung in den kommenden Stunden auf Satellitendaten zurückgegriffen wird.

Beim gemeinsamen Mittagessen fanden weitere intensive Gespräche zwischen den Teilnehmern und den Vortragenden statt. Im Anschluss wurde mit dem in Hamburg gecharterten Bus der Solarpark Fliegerhorst Oldenburg besucht. Dort erklärte Dipl. Ing. Joschka Nossol in einer Führung, dass die IFE Eriksen AG, die den Solarpark geplant und errichtet hat und ihn nun auch betreibt, mit 59.136 Modulen aus polykristallinen Silizium auf ca. 60 ha Solarfläche eine Energie von 14 MW im Jahr gewinnt. Neben einer Reihe von technischen und fachlichen Informationen, unterhielt Herr Nossol die Teilnehmer mit kuriosen Anekdoten rund um den Solarparkbetrieb (Abb. 2).