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Offshore-Windparks: Wechselwirkungen und lokales Klima

Vom KIT koordiniertes Verbundprojekt „WIPAFF“ unterstützt mit Messungen und Modellen den effizienten und umweltverträglichen Ausbau von Anlagen in der deutschen Nordsee.
Windparks können dazu führen, dass die Luftströmung nach oben ausweicht: Kühlt die Luft ab, kann es zu vermehrter Wolken- und Niederschlagsbildung kommen
Windparks können dazu führen, dass die Luftströmung nach oben ausweicht: Kühlt die Luft ab, kann es zu vermehrter Wolken- und Niederschlagsbildung kommen (Grafik: Stefan Emeis, KIT)

Mehr als 500 Offshore-Windenergieanlagen gingen allein 2015 in Deutschland ans Netz. Wie Windparks sich untereinander beeinflussen und sich möglicherweise auf das lokale Klima auswirken, ließ sich bislang nur mit Modellen annähern. Der großflächige Ausbau macht es nun erstmals möglich, diese Effekte in der Realität zu untersuchen: Sie sind Gegenstand des Forschungsprojekts „WIPAFF – Windpark-Fernfeld“, das Klimaforscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) koordinieren und mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft umsetzen. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, den weiteren Ausbau der Windkraftnutzung in der Nordsee möglichst effizient und umweltverträglich zu gestalten.

 

Offshore-Windparks stellen auf der relativ glatten Meeresoberfläche Hindernisse für den Wind dar: Die Windräder bremsen ihn ab, Turbulenzen, also Luftunruhen, nehmen zu. Zudem ist es möglich, dass Luftmassen um große Windparks herum zur Seite oder nach oben abgelenkt werden. Auswirkungen, wie etwa die gegenseitige Abschottung verschiedener Windparks oder lokale Klimaveränderungen im Bereich von Temperatur-, Wolken- und Niederschlagsverteilung in angrenzenden Gebieten, können daher nicht ausgeschlossen werden.

 

Untersuchungen im Nachlauf – also in dem Bereich hinter der Anlage mit geringerer Windgeschwindigkeit – von Offshore-Windparks in der Nordsee  sind daher Gegenstand des Forschungsprojekts WIPAFF, welches das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie in den nächsten drei Jahren mit rund 1,75 Millionen Euro fördert. Weitere Partner neben dem KIT sind die Technische Universität Braunschweig, die Eberhard Karls Universität Tübingen, das Helmholtz-Zentrum Geesthacht und die UL International GmbH (vormals DEWI deutsches Windenergie-Institut). Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzen dabei eine Reihe unterschiedlicher Methoden. Beispielsweise kombinieren sie für detaillierte Messungen des Windfeldes, der Wetterbedingungen und der Wellen auf der Meeresoberfläche  vor und hinter Windparks die Daten von Instrumenten auf Plattformen in der Nordsee und aus einem Forschungsflugzeug mit der Auswertung von Satellitendaten.

 

Ziel der Forscherinnen und Forscher des KIT ist die Modellierung des Windfeldes für den Bereich zwischen zehn und 100 Kilometern hinter großen Windparks. Dazu passen sie ein bestehendes numerisches Windfeldmodell (WRF) auf die Seegangsbedingungen in der Nordsee an.

 

Ausführlichere Informationen in der Pressemitteilung.

 

jk, 01.03.2016