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Vielversprechendes Projekt Klingt nach einer richtig guten Idee: der Forschungswindpark WiValdi 

30.08.2023 6 Minuten Lesezeit

Wer glaubt, beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) dreht sich alles ausschließlich um Raketenwissenschaften, der irrt. Tatsächlich ist die Planung und Umsetzung der deutschen Raumfahrtaktivitäten im Auftrag der Bundesregierung Aufgabe der Deutschen Raumfahrtagentur – einer Unterorganisation des DLR. Das Forschungszentrum DLR hingegen forscht und entwickelt darüber hinaus auch in den Bereichen Energie und Verkehr sowie Sicherheit und Digitalisierung. Mit der Einrichtung Windenergieexperimente (WX) befindet sich derzeit eine junge Organisationseinheit im Aufbau, welche die Forschung im Bereich der Windenergie vorantreibt.

Forschung im Originalmaßstab

Seit dem 15. August steht ihr als Reallabor der Forschungswindpark WiValdi am Standort Krummendeich im niedersächsischen Landkreis Stade zur Verfügung. Nach rund zwei Jahren Bauzeit läuft die Inbetriebnahme aktuell auf Hochtouren. Mit einer geplanten Laufzeit von 20 Jahren ist WiValdi auf Langzeitforschung ausgelegt und soll von einer breiten Forschungscommunity genutzt werden. Die dafür notwendigen Messdaten liefern die beiden hochmodernen, mit umfangreicher Sensorik ausgestatteten Windenergieanlagen OPUS 1 und OPUS 2. Flankiert werden sie von der kleineren Versuchsanlage WEA 3, mehreren meteorologischen Messmasten und einigen LiDAR-Geräten. Ein umfangreiches Datenmanagementsystem, eine Leitwarte und ein Umspannwerk komplettieren die Anlage.

Spektrum der Forschungs- und Entwicklungsthemen 

Ziel der Forschung ist eine zuverlässige, bezahlbare und umweltverträgliche Energieversorgung, die von einer breiten Mehrheit der Bevölkerung getragen wird. Entsprechend vielfältig sind die möglichen Forschungsansätze:

  • Erschließung von Standorten: Die Zahl der nutzbaren Flächen in Deutschland ist begrenzt. Verbesserte Algorithmen sollen helfen, potenziell gute Standorte zu identifizieren und länger zu erkunden. Zu deren Optimierung soll die umfangreiche meteorologische Sensorik von WiValdi beitragen.
  • Komponentenentwicklung: Alle Komponenten des Gesamtsystems – vom Fundament bis zur Rotorspitze – werden kontinuierlich weiterentwickelt, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Kosten zu senken. Die weltweit einzigartige Instrumentierung von WiValdi bietet hierfür ideale Voraussetzungen.
  • Reduktion der Lasten: Wirbelschleppen, die sich hinter einer Windenergieanlage oder einem Windpark bilden, können zu erhöhten Lasten und verminderten Erträgen führen. Damit die Anlagen besser auf Veränderungen des Windfelds reagieren können, werden der anströmende Wind und die Wechselwirkungen zwischen den Windenergieanlagen untersucht.
  • Netzeinbindung: Der Ausbau der erneuerbaren Energien stellt das bestehende Stromnetz regional und global vor immer größere Herausforderungen. Aspekte wie Speicherung, Schwarzstartfähigkeit, Netzüberlastung, Spannungsschwankungen und viele weitere müssen daher besser verstanden und in zukünftigen Technologien berücksichtigt werden.
  • Rotoren: Da sich schon am Rotor entscheidet, ob und wie effizient der Wind in elektrische Energie umgewandelt werden kann, verdient diese Komponente besondere Aufmerksamkeit. Die Forschungsansätze reichen von der Industrialisierung der Fertigung über den vogel- und fledermausfreundlichen Betrieb bis hin zur Lärmminderung.
  • Gesellschaftliche Aspekte: Eines der größten Hemmnisse für den Ausbau der Windenergie ist die mangelnde Akzeptanz in der Bevölkerung. Im Forschungspark WiValdi soll untersucht werden, wie sich unterschiedliche Betriebsweisen, Emissionen wie Schall oder Schatten sowie visuelle Eindrücke auf Anwohner auswirken.

Im Probebetrieb hat WiValdi bereits Strom ins Netz gespeist. Auch erste Forschungsprojekte sind gestartet und erste interessante Daten wurden erfolgreich gesammelt. Die Förderer des DLR-Forschungsparks Windenergie – das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur – lassen sich das Leuchtturmprojekt für die Energieforschung einiges kosten. In den Bau flossen rund 50 Millionen Euro.