Wind-, Turbulenz- und Temperaturprofilmessung

INSTITUTE

Der Stiftungslehrstuhl Windenergie (SWE) der Universität Stuttgart verfügt über eine Vielzahl messtechnischer Instrumente zur Messung unterschiedlicher Windparameter sowie der Temperatur der bodennahen Atmosphäre. Zur messtechnischen Ausstattung des SWE zählen folgende Einrichtungen und Gerätschaften:

 

 

Windmessmast

 

Der dreiseitige Windmessmast des SWE mit einer maximalen Höhe von 120 Metern  verfügt über mehrere Ausleger auf verschiedenen, variabel wählbaren Höhen. Auf diesen Auslegern können meteorologische Sensoren (Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Regen) bzw. Windsensoren (Schalenkreuzanemometer, Windfahnen, Ultraschallanemometer) installiert werden. Die Ausstattung des Windmessmastes ermöglicht in Kombination mit dem SWE-Datenerfassungssystem eine Last- und Leistungskurvenmessung an Windenergieanlagen nach IEC 61400-12 bzw. 61400-13.

 

 

LiDAR - short range bis 250m

 

Das short range LiDAR des SWE erlaubt die simultane Erfassung horizontaler Windgeschwindigkeiten und -richtungen in bis zu zehn  verschiedenen Höhen zwischen 40m und 250m über Grund. Diese Art der Windmessung stellt im flachen Gelände eine sehr gute Alternative zu klassischen Windmessmasten dar. Für Messungen in bewaldeten wie auch in bergig komplexen Gebieten ist jedoch noch Forschungsbedarf nötig.

 

Mit Hilfe eines am SWE entwickelten Scanners kann dieses LiDAR-Gerät auch auf der Gondel einer Windkraftanlage eingesetzt werden. Durch gezielte Lenkung des Laserstrahles lässt sich die Luftströmung wahlweise vor oder hinter einer Windenergieanlage über die gesamte, vom Rotor überstrichene Fläche in verschiedenen Entfernungen von der Gondel aus betrachten und untersuchen. Die Erkenntnis des herannahenden Windfelds wird beispielsweise für die Entwicklung prädiktiver Regelungsstrategien oder für zukünftige Leistungs- und Lastmessungen herangezogen. Die Kenntnis des Nachlaufes von Windenergieanlagen lassen innerhalb eines Windparks die Lasten von benachbarten Anlagen abschätzen.

 

 

LiDAR - long range bis 3000m

 

Das long range LiDAR des SWE ermöglicht die simultane Untersuchung von Luftströmungen in verschiedenen Entfernungen vom Standort bis zu Entfernungen von 3000m. Durch die variable Scanmechanik können Messungen innerhalb eines halbkugelförmigen Bereichs um das Gerät im Zentrum stattfinden. Auch hier kann, wie beim Scanner des short range LiDAR, der Laserstrahl in beliebige, vordefinierte Richtungen gelenkt werden.

 

 

 

Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie (SWE)

 

www.uni-stuttgart.de/windenergie

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