Windkraft in Eis und Fels

Für ihre Versorgungssicherheit braucht die Schweiz Winterstrom. Die Windenergie kann dazu einen entscheidenden Beitrag leisten, denn typischerweise fallen in der Schweiz etwa ⅔ der Stromproduktion von Windkraftanlagen an exponierten Lagen in die Wintermonate. Der Windatlas der Schweiz zeigt zudem, dass Standorte in Alpen und Jura oft ein hohes Windpotenzial aufweisen.

Doch die Realisierung von Projekten in Jura und Alpen ist komplex: Einerseits führen vereisende Bedingungen zu Herausforderungen bei Windmessungen und im Betrieb der künftigen Windturbinen. Andererseits verursacht komplexes Gelände turbulente Windströmung, was die Ertragsprognose anspruchsvoll macht und spezielle Anforderungen an die Windturbinen stellt.

Meteotest liefert für diese Herausforderungen massgeschneiderte Lösungen: So kombinieren wir in der Regel Mast- mit LiDAR-Messungen für die vertikale Extrapolation auf Nabenhöhe. An Messmasten erfassen wir dank beheizter Sensoren über mindestens zwölf Monate durchgehende Zeitreihen der Windbedingungen. LiDAR-Messungen erlauben es, den ganzen Bereich der Rotoren künftiger Windturbinen in bis zu 300 m Höhe über Grund zu vermessen und können parallel zum Messmasten mit mehrmonatigen Messperioden weitere Standorte im Projektgebiet abdecken.

Gebirgiges Gelände führt zu komplexen Windbedingungen mit Strömungsablösungen, Rotoren und erhöhter Turbulenz. Diese Phänomene müssen mit einer Computational Fluid Dynamics Strömungssimulation für das ganze Projektgebiet modelliert werden, damit die Standorte der künftigen Windenergieanlagen optimiert und verlässliche Ertragsrechnungen durchgeführt werden können. Kombiniert mit den Mast- und LiDAR-Messungen können so die Windbedingungen am Standort detailliert charakterisiert werden.

Modellierte Überströmung eines Gebirgsrückens: Auf dem höchsten Punkt ist die Beschleunigung sichtbar mit einem Windgeschwindigkeitsmaximum knapp über Boden. Hinter dem Rücken erfolgt eine Strömungsablösung mit erhöhter Turbulenz.

Unser datenbasierter Ansatz schafft für Kunden Entscheidungssicherheit: Das resultierende bankfähige Ertragsgutachten ist die Grundlage für die Festlegung von Turbinenstandorten und -typen und minimiert finanzielle Risiken. Dabei orientieren wir uns immer an den relevanten internationalen Normen und Standards wie IEC 61400, MEASNET und FGW TR6.

Weiter berechnen wir mit detaillierten Eiswurfmodellierungen Gefahrenzonen und modellieren mit Schall-, Schattengutachten und Sichtbarkeitsanalysen weitere Auswirkungen des Projekts. So lassen sich Betriebsmodi und Warnsysteme optimal planen um Menschen und Tiere zu schützen.

Erfahren Sie mehr über die Herausforderungen für Windenergie in Jura und Alpen im Fachartikel unserer Leiterin Wind & Eis Sara Koller: Komplexes Gelände und kaltes Klima bei Windanlagen.