Siemens-Software optimiert Windparks

Offshore-Windräder sind Riesen: 115 Meter hoch ragen die 48 Siemens-Anlagen im dänischen Lillgrund aus dem Wasser. Im Wind bilden sich hinter den Rotoren mit 93 Meter Durchmesser kilometerlange Turbulenzschleppen. Die nachfolgenden Turbinen laufen nicht mehr rund, und ihre Stromerzeugung schwankt. Außerdem erzeugen die Luftwirbel Vibrationen in den Turbinen, so dass sie schneller altern. Ein Windrad ist für 20 Jahre Betrieb ausgelegt. Läuft es länger, liefert der Windpark ohne zusätzliche Investitionen mehr Energie.

Bild: Siemens

Siemens-Forscher haben daher ein Computermodell entwickelt, das den ganzen Windpark simuliert. Aus Messungen der Wind- und Rotorgeschwindigkeit, der Temperatur und der Turbinenleistung berechnet es die Luftströmungen und das Verhalten aller Turbinen sowie die Parameter für einen möglichst turbulenzarmen Betrieb der Windräder. Deren Leistung wird über die Generatoren und den Anstellwinkel der Rotorblätter entsprechend angepasst.

Dazu sind alle Turbinen über Glasfaserleitungen mit einer zentralen Steuerung verbunden. Obwohl das System die Leistung einzelner Windräder reduziert, erhöht sich der Ertrag des ganzen Parks und die hinteren Turbinen werden weniger stark belastet. Die Betreiber können mit dem Programm den Energieertrag oder die Betriebsdauer optimieren oder beide Parameter optimal ausbalancieren. Siemens testet die Software seit zwei Jahren in Lillgrund. Im Herbst wird das Modell anhand der gesammelten Messdaten optimiert. Danach ist eine Pilotphase geplant.