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Das Potenzial der Windenergie ausschöpfen

Am 20. Dezember hat Inga Reinwardt ihre Promotion zu sogenannten Nachlaufeffekten von Windenergieanlagen mit einem „sehr gut“ abgeschlossen – mit wichtigen Erkenntnissen für die Windenergiebranche.   

 

Inga Reinwardt auf einer Windenergieanlage im Windpark Curslack

Inga Reinwardt bei ihrer Arbeit im Windpark Curslack

Windräder bremsen den Wind hinter den Rotoren und können nachfolgenden Turbinen den Antrieb nehmen. Diese bekannten Nachlaufeffekte schmälern den Energieertrag. Inga Reinwardt hat mit ihrer Promotion, in der umfangreiche Messungen im Windpark Curslack mit Simulationsberechnungen abgeglichen wurden, ein Modell für die Berechnung dieser Effekte neu kalibriert. „Dadurch kann genauer prognostiziert werden, welcher Last die Windenergieanlagen ausgesetzt sind. So kann die Leistung der Anlagen optimiert werden“, freut sich Prof. Peter Dalhoff. Er hat die Arbeit von Seiten der HAW Hamburg betreut und ist stellvertretender Leiter des Competence Center für Erneuerbare Energien (CC4E).
 
Die Promotion erfolgte als kooperative Promotion mit der HSU Hamburg. „Die Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Breuer von der HSU war über die gesamte Projektdauer sehr konstruktiv. Seine stringente Prüfung und Kommentierung der gemeinsamen Veröffentlichungen sowie der Dissertationsschrift waren sehr hilfreich“, lobt Prof. Peter Dalhoff die Kooperation. Des Weiteren war die Technical University of Denmark - DTU mit Prof. Dr. Jakob Mann an der Promotion beteiligt. Der sich daraus ergebende Gastaufenthalt von Inga Reinwardt mündete in neue Ideen und in eine gemeinsame Veröffentlichung. Entstanden ist die Promotion mit dem Titel „Die Berechnung von Nachlaufeffekten von Windenergieanlagen und deren Einfluss auf Leistung und Belastung bei gegenseitiger Abschattung“ im Rahmen des BMWi-geförderten Forschungsprojekts FATWAKE (Fatigue reduction in wake effected wind farms). FATWAKE ist ein Teilprojekt des vom CC4E koordinierten Verbundprojektes NEW 4.0. 
 
In dem Projekt wurden mittels sogenannter LiDAR-Systeme im Windpark-Curslack die Nachlaufeffekte von Windenergieanlagen untersucht. Diese haben Auswirkungen auf die Lasten von dahinterstehenden Anlagen. So lassen sich am Ende die Leistungs- und Ertragsprognosen verbessern und Windparks können effizienter geplant werden. Der Schwerpunkt der Arbeit von Inga Reinwardt lag in der Betrachtung des sogenannten Dynamic Wake Meandering-Modells (DWM). Dieses erlaubt die Bestimmung der Windverhältnisse im Windschatten einer Windenergieanlage unter Berücksichtigung von Mäanderbewegungen des Windes.
 

Ein besonderer Doktorhut
Die Verteidigung der Dissertation von Inga Reinwardt fand am 20. Dezember 2021 unter strikten Corona-Auflagen in kleiner Runde und über Live-Stream statt. Prof. Peter Dalhoff überreichte nach der Bewertung der Arbeit mit „sehr gut“ den von Wissenschaftlern der HSU und des Wind-Teams der HAW Hamburg aufwendig gestalteten Doktorhut und bedankte sich bei Inga Reinwardt für ihre hervorragende Arbeit und das für die Windenergiebranche sehr nützliche Ergebnis: „Im Zuge der Energiewende gibt es ambitionierte Windenergie-Ausbaupläne. Das wird zu einer weiteren Verdichtung von Windparks und damit auch zu Abschattungseffekten führen. Genaue Nachlauf-Berechnungstools werden daher weiter an Bedeutung gewinnen, um Leistung und Lebensdauer möglichst genau zu prognostizieren. Hier hat die Arbeit von Inga Reinwardt einen sehr wichtigen Beitrag geleistet.“  

Text: Deike Haase / Maren Borgerding

Weitere Informationen:

Interview mit Inga Reinwardt, Förderprogramms "Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende (SINTEG)“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kontakt

Prof. Peter Dalhoff
Department Maschinenbau und Produktion
Professor für Windtechnik
Competence Center Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
Stellvertrende Leitung CC4E

Berliner Tor 21
20099 Hamburg
Raum 215
T +49 40 428 75-8674
peter.dalhoff (@) haw-hamburg.de

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