Windgutachten

In der Vorbereitungsphase Ihres Windenergieprojekts erhalten Sie in einem Windgutachten die notwendigen Informationen zum Windklima und zu möglichen Ertragswerten von Windenergieanlagen am Standort. Unsere Windgutachten entsprechen der Technischen Richtlinie, Teil 6 Rev. 11 der Fördergesellschaft Windenergie und andere Dezentrale Energien e.V. (FGW e.V.).

Die Strömungsmodellierung kann je nach den örtlichen Gegebenheiten und Genauigkeitsanforderungen mittels WAsP-Computeranalyse oder mit dem dreidimensionalen nichtlinearen Modell WindSim erfolgen. Bei der Berechnung können wir uns zunächst auf die Daten von bis zu 20-jährigen Messungen an eigenen Windmessstationen in Sachsen, Thüringen, Brandenburg, Bayern, im Saarland und im europäischen Ausland sowie auf Daten des Deutschen Wetterdienstes stützen. Darüber hinaus liegen uns Ertragsdaten einer Vielzahl schon vorhandener Windenergieanlagen vor, die wir ständig zur Kontrolle unserer Berechnungen und rückwirkend zur Verifizierung früherer Berechnungsergebnisse verwenden.

Folgende Leistungen sind in der Regel in unseren Windgutachten enthalten:

  • die grundsätzlich notwendige Standortbesichtigung,

  • Bonitierung (Erfassung und Bewertung der Rauhigkeiten und Hindernisse, Digitalisierung des Geländes),

  • ausführliche Standortbeschreibung inklusive Höhenrelief der Standortumgebung,

  • Plausibilisierung anhand der Ertragswerte vorhandener Windenergieanlagen und – sofern vorhanden – der Resultate von Vor-Ort-Windmessungen,

  • ausführliche Beschreibung der Windverhältnisse vor Ort inklusive Richtungsverteilung und Höhenprofil des Windangebots,

  • Berechnung des Jahresenergieertrages, ggf. mit Abschattungsberechnung für Windparks,

  • Fehlerabschätzung und Risikobetrachtung zur Jahresenergieberechnung,

  • Ermittlung technischer und umweltbedingter Ertragsverluste,

  • Ermittlung von Ertragsverlusten durch immissions-, turbulenz- oder naturschutzbedingte Betriebseinschränkungen,

  • optional: Bestimmung der Standortgüte nach EEG 2017.

Windgutachten – Verifizierung

Im Rahmen unseres Qualitätsmanagements vergleichen wir routinemäßig die Ergebnisse unserer Windgutachten mit den Ertragswerten später errichteter Windenergieanlagen. Viele Betreiber haben dabei freundlicherweise mitgewirkt, indem sie uns – unter Voraussetzung einer vertraulichen Behandlung – Angaben zu Ertragswerten und Verfügbarkeiten ihrer Anlagen mitgeteilt haben. In manchen Fällen weichen der Anlagentyp oder die Standortkoordinaten von den im Windgutachten vorausgesetzten Angaben ab; dies wurde berücksichtigt, wenn wir dazu Informationen erhalten konnten. In manchen Fällen müssen wir vermuten, dass die Leistungskennlinie der Windenergieanlage(n) oder ihre Verfügbarkeit erheblich von den im Windgutachten vorausgesetzten Werten abweichen.

Etwa 10 Jahre nach Beginn der Datenerhebung haben wir im Rahmen der 11. Deutschen Windenergiekonferenz DEWEK 2012 über die Ergebnisse der statistischen Auswertungen berichtet. Eine Beschreibung der Studie steht im Auszug aus dem Konferenzband zum Download bereit.

Neben einer Hinterfragung von Begriffen wie ‚Treffer‘ gehen aus der Untersuchung insbesondere die mit der Zeit gestiegene Güte der Windgutachten und die wichtige Rolle der Datenbasis für die Qualität von Windgutachten hervor.

Aus den bei der Verifizierung gewonnenen Erfahrungen ziehen wir einerseits Rückschlüsse auf notwendige Bedingungen und Methoden für exakte Ertragsberechnungen. Andererseits ist bei vorliegenden Gegebenheiten eine Abschätzung der erzielbaren Berechnungsgenauigkeit möglich.

Die Verifizierung unserer Windgutachten führen wir laufend fort und vertrauen dabei auf die Unterstützung unserer Kunden – insbesondere durch vertrauliche Mitteilung der Ertragswerte realisierter Projekte.

Schätzung der mittleren Turbulenzintensität

Als Turbulenzen werden in Geschwindigkeit oder Richtung ungleichmäßige Luftströmungen bezeichnet. Die Schwankungen der Geschwindigkeit sind in der grafischen Darstellung einer Windgeschwindigkeits-messung gut zu erkennen (siehe Grafik).

gemessener Zeitverlauf der Windgeschwindigkeit (Ausschnitt)

Hervorgerufen werden Turbulenzen in der freien Windströmung u.a. durch die Rauhigkeit der Geländeoberfläche. Für Windenergieanlagen führen sie in Abhängigkeit ihrer Intensität zu einer erhöhten Belastung des Materials und können zusätzlich eine unerwünschte Beeinflussung des Ertrages zur Folge haben. Aus diesem Grund sollte die Turbulenzintensität bereits bei der Planung des Standortes berücksichtigt werden. In vielen Fällen existieren hierzu bereits Vorgaben in den Unterlagen des jeweiligen Anlagentyps. Ausgehend von der mittleren Bodenrauhigkeit, die wir anhand topografischer Karten und Luftbilder des Standortes bestimmen, und der Höhe über Grund (Nabenhöhe) an einem Standort kann die mittlere Turbulenzintensität für Entwurfszwecke geschätzt werden.

Das Ergebnis ist eine Näherung für den Mittelwert der Umgebungsturbulenzintensität. Nicht berücksichtigt werden dabei die aus der Nachlaufströmung benachbarter geplanter oder vorhandener Windenergieanlagen resultierende Erhöhung der Turbulenzintensität oder andere die Turbulenz beeinflussende Effekte, z.B. an steilen Böschungen oder Hangkanten.

Exaktere Werte können mit einer Spezialsoftware zur Strömungssimulation (z.B. ESDU) berechnet werden. Aus Windmessergebnissen lassen sich bei ausreichender Abtastrate der Sensorik und Aufzeichnung der hierzu notwendigen Angaben direkt Angaben zur Turbulenzintensität ableiten.

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