Wie entscheiden wir, wo wir Windparks bauen?
Von der irischen Küste bis hinunter zu den griechischen Inseln ist die europäische Landschaft mit Windkraftanlagen gespickt, die saubere erneuerbare Energie liefern. Während die Industrie ständig Innovationen entwickelt, ist die Entscheidung über den Standort dieser Anlagen nach wie vor ein komplexer und zeitaufwändiger Prozess. „Es müssen sehr viele Herausforderungen bewältigt werden, bevor ein Windprojekt realisiert wird“, erklärt Meerts, technischer Leiter bei 3E, einem Anbieter von Lösungen für erneuerbare Energien in Belgien. „Auf der technischen Seite geht es vor allem darum, die Unsicherheit der Ressourcen zu definieren. Ohne diese Definition werden Sie niemals in der Lage sein, ein Projekt zu finanzieren.“ Mit anderen Worten: Es ist eine Sache, Informationen darüber zu haben, dass ein bestimmter Hügel starkem Wind ausgesetzt ist. Es ist jedoch etwas ganz anderes, die langfristige Rentabilität des Projektes zu ermitteln. Genau das verlangen Banken und Investoren allerdings, bevor sie sich an einem großen Windparkprojekt beteiligen.
Ein komplexer Auswahlprozess
Der erste Schritt des Auswahlverfahrens – die Durchführbarkeitsvorstudie – besteht in der Regel darin, eine Auswahlliste potenzieller Standorte zu erstellen. Dabei werden zahlreiche Kriterien zugrunde gelegt: von der Entfernung des Standorts zum Stromnetz und zu den umliegenden Häusern bis hin zur Berücksichtigung von Umweltbelangen. Sobald diese Liste eingegrenzt ist, kann die eigentliche Durchführbarkeitsstudie beginnen. Die Kosten hierfür können zwischen 500 000 und 1 Million Euro liegen. Geotechnik- und Umweltfachkräfte sowie Fachkräfte der Hydrologie und Topografie werden hinzugezogen, um ein genaueres Verständnis des Standorts zu erhalten. Doch was ist mit dem wichtigsten Element? „Die Messkampagne ist ein Teil davon“, sagt Meerts. „Dazu wird ein Windmessgerät vor Ort aufgestellt und ein Jahr lang gemessen, um die Daten zu sammeln. Dadurch erhalten die Entwickelnden eine recht gute Vorstellung von der Windenergiemenge. Auf dieser Grundlage können sie mit der Modellierung und Ermittlung der Ressourcenunsicherheit beginnen.“ Meerts weist darauf hin, dass die Ermittlung des Windaufkommens an einem Standort nur ein Aspekt des Prozesses ist. Zu den weiteren Auflagen gehören die Gewährleistung der Vereinbarkeit mit Umweltvorschriften, die Überwachung der Auswirkungen auf die biologische Vielfalt und die Berücksichtigung der öffentlichen Meinung. Darüber hinaus sind die Infrastruktur, das Rechtssystem und die Möglichkeiten des Datenzugriffs in jedem Land unterschiedlich.
Nutzung von Daten zur Planung von Windparks
Die gute Nachricht ist, dass die Fortschritte in der Datenverarbeitung in den letzten Jahren neue Möglichkeiten für die Nutzung einer größeren Menge Daten geschaffen haben. Dies könnte zur Entwicklung genauerer Modelle führen und Klarheit über das Risiko schaffen. Wenn dadurch die Notwendigkeit entfiele, ein Jahr lang an potenziellen Standorten Winddaten zu sammeln, würde dies zu erheblichen Einsparungen führen – und möglicherweise dazu, dass mehr Windparks grünes Licht erhalten. Ein Beispiel für eine solche Innovation ist der Virtual Met Mast. Diese automatisierte Lösung zur Erstellung von Windressourcendaten und -analysen wurde im Rahmen des EU-finanzierten Projekts WindSider entwickelt. Sie nutzt meteorologische Daten, die in den letzten zwei Jahrzehnten gesammelt worden sind. Durch die Kombination von numerischer Modellierung mit Deep Learning und hochmodernen Erdbeobachtungsdaten von Copernicus-Sentinel-Missionen generiert der Virtual Met Mast Langzeit-Winddaten. Die Idee ist, dass Entwickelnde diese Informationen nutzen können, um mehr Standorte zu analysieren, verpasste Gelegenheiten zu mildern und Projektionen schneller als je zuvor zu optimieren. „Es gibt noch viel zu tun, aber solche öffentlichen Forschungsprojekte ermutigen die Industrie, sich für ein gemeinsames Ziel zusammenzuschließen“, fügt Meerts hinzu. Klicken Sie hier, um mehr über die Forschung von Meerts zu erfahren: Generierung zuverlässiger Winddaten mithilfe von künstlicher Intelligenz und der Cloud.
Schlüsselbegriffe
WindSider, Wind, Windkraftanlagen, Energie, erneuerbar, biologische Vielfalt, Umwelt