Windmessung in der WindenergiePräzise Erfassung von Winddaten während des gesamten Projektlebenszyklus

Optimierte Windmesstechnik für Windenergie

Für die Entwicklung, Planung und den Betrieb moderner Windenergieanlagen bilden Winddaten die Grundlage. Bereits Jahre vor der Errichtung eines Windparks entscheiden sie über die Qualität der Standortbewertung und die spätere Wirtschaftlichkeit. Während des Anlagenbetriebs unterstützen sie zudem die Gondelsteuerung (Yaw & Pitch Control), die Leistungsoptimierung und die sichere Betriebsführung. Die Anforderungen an die Windmesstechnik unterscheiden sich je nach Phase im Lebenszyklus einer Windenergieanlage erheblich. Im Vordergrund stehen dabei entweder langzeitstabile, normkonforme Messdaten für die Standortbewertung oder robuste, stabile Echtzeitdaten für die Anlagenregelung.

‎Site Assessment/Standort Bewertung

Windmessungen als Grundlage für bankable Daten und Standortanalyse. Die Qualität eines Windparks wird maßgeblich in der frühen Projektphase bestimmt. Für Standortbewertung, Ertragsprognosen und die Erstellung bankfähiger Gutachten (bankable data) sind hochpräzise und langfristig stabile Windmessungen erforderlich. Für die Erhebung solcher Daten werden Messmasten und Messsysteme eingesetzt, die über einen längeren Zeitraum hinweg zuverlässige Daten liefern.

Diese Messungen bilden die Grundlage für:

Standortgutachten und Windparkentwicklung
Energieertragsberechnungen
Investitions- und Finanzierungsentscheidungen (bankable assessments)
Vergleich und Bewertung potenzieller Standorte
Langzeit-Windmesskampagnen

Im Mittelpunkt steht dabei die reproduzierbare und normgerechte Erfassung der Windbedingungen über Monate bis Jahre hinweg, um belastbare Entscheidungsgrundlagen für Projektentwickler, Betreiber und Investoren zu schaffen.

First Class Anemometer setzen in diesem Bereich weltweit Maßstäbe. Sie gelten als etablierte Referenz in der Windmesstechnik und liefern normkonforme, hochpräzise Messdaten zu Windgeschwindigkeit und -richtung. Damit erfüllen sie zentrale Anforderungen von Gutachtern, Zertifizierern und finanzierenden Institutionen (IEC / MEASNET-konform).

Im Gegensatz zu Ultraschallsystemen basiert die Messung auf einem mechanischen Messprinzip, das sich über Jahrzehnte in normkonformen Anwendungen etabliert hat. Diese Systeme gelten als Referenz in der Windmesstechnik und werden insbesondere eingesetzt für:

Standortbewertung und Windmesskampagnen
IEC-konforme Messungen und Gutachten
Vergleichs- und Referenzmessungen
Qualitätssicherung in Messnetzwerken
Meteorologische Anwendungen

Durch ihre lange Validierung und hohe Genauigkeit dienen First Class Sensoren häufig als Benchmark für die Bewertung anderer Messsysteme. Wir sind stolz darauf, mit der First Class Serie eine etablierte Referenz in der Windmesstechnik zu bieten und damit einen Beitrag zu zuverlässigen, normkonformen Windmessdaten in der Branche zu leisten.
Mehr erfahren: First Class

Turbinensteuerung (Yaw & Pitch Control):

‎Stabile Windrichtungsdaten unter realen Anlagenbedingungen
Für Betreiber von Windenergieanlagen ist neben dem Windpotenzial am Standort auch die Leistungskurve der eingesetzten Turbine entscheidend. Unsere präzisen Messgeräte liefern hier die Grundlage für die Analyse der Power Performance bzw. der Power Curve Characteristic. Damit schaffen sie eine verlässliche Entscheidungsgrundlage für die Wirtschaftlichkeit und Optimierung der Windkraftprojekte.‎

Windmesssensoren, die an Windenergieanlagen eingesetzt werden, arbeiten unmittelbar im Bereich von Turbulenzen und Wake-Strukturen hinter dem Rotor. Für die Turbinensteuerung ist dabei nicht jede kurzfristige Schwankung relevant. Entscheidend ist vielmehr eine stabile und repräsentative Erfassung der mittleren Windrichtung als Grundlage für effiziente Regelentscheidungen.
Bereits geringe Richtungsabweichungen können die Energieausbeute und das Regelverhalten einer Anlage beeinflussen.

Spatial Path Averaging (räumliche Pfadmittelung):

Beim Prinzip der räumlichen Pfadmittelung (Spatial Path Averaging) wird nicht ein einzelner Punkt in der Strömung erfasst, sondern der Wind entlang einer definierten Messstrecke über einen räumlichen Pfad integriert. Lokale Mikroturbulenzen wirken dadurch nur anteilig auf das Gesamtsignal, da sie lediglich einen Teil des Messpfades beeinflussen. Das resultierende Messsignal bildet die mittlere Strömung stabiler und repräsentativer ab.

Einfluss der Messstreckenlänge: Bei entsprechenden Messsystemen hängt der Effekt der räumlichen Integration wesentlich von der geometrischen Auslegung der Messstrecke ab:

kürzere Messstrecken reagieren stärker auf lokale Strömungsschwankungen
längere Messstrecken integrieren mehrere Strömungsanteile und führen zu einem stabileren Ausgangssignal

Bedeutung für die Windmesstechnik: Ob in der frühen Projektphase der Standortbewertung oder im späteren Anlagenbetrieb – die Anforderungen an Windmesssysteme unterscheiden sich deutlich. Während im Site Assessment die langfristige Genauigkeit und Normkonformität im Vordergrund stehen, zählt bei der Turbinensteuerung insbesondere die Signalstabilität unter turbulenten Strömungsbedingungen.

Thies CLIMA Windsensoren

Thies CLIMA bietet Sensorlösungen auf Basis unterschiedlicher Messprinzipien für verschiedene Anforderungen in der Windmesstechnik. Je nach Anwendung unterscheiden sich die Anforderungen an Dynamik, Langzeitstabilität, Signalverhalten und Normkonformität, Bsp. Ultraschall Anemometer:

Ein konstruktives Merkmal ist die Auslegung der Messstrecken mit 200 mm (Compact) bzw. 135 mm (2D). Diese Struktur unterstützt die räumliche Integration der Strömung entlang definierter Messpfade und trägt zu einem stabilen Messsignal auch unter turbulenten Bedingungen bei. Damit eignen sich diese Systeme sowohl für Anwendungen im Bereich Site Assessment als auch für den Anlagenbetrieb, insbesondere dort, wo robuste und reproduzierbare Winddaten erforderlich sind.

Mehr erfahren: Ultraschall-Windsensoren

Seit über 80 Jahren steht Thies CLIMA für präzise Messlösungen in der Meteorologie und Windmesstechnik. Mit unseren Sensoren und Systemen unterstützen wir weltweit Projekte in der Standortbewertung, im Anlagenbetrieb und in der meteorologischen Forschung. Beachten Sie unsere Referenzen, einen kleinen Auszug finden Sie hier:
Referenzen