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Oldenburg/Bremerhaven – Das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme
IWES hat ein innovatives Wind-Radarsystem in Betrieb genommen, das dreidimensionale Windfeldmessungen in bislang unerreichter Entfernung und Auflösung ermöglicht. Das sogenannte Dual Doppler Wind-Radar, bestehend aus zwei synchron arbeitenden Radareinheiten, wurde in der Nähe des DLR-Forschungswindparks WiValdi im Landkreis Stade in Niedersachsen errichtet und liefert seit Anfang Juni erstmals Messdaten.
Das Radarsystem wurde von der Firma SmartWind Technologies aus Texas, USA, entwickelt und gebaut. Im Rahmen des Projekts »Windpark RADAR«, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird, wird das Radarsystem vom Fraunhofer IWES in Zusammenarbeit mit ForWind an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg erstmals eingehend wissenschaftlich validiert. Ziel ist es, diese grundlegend neue Technologie für Windfeldmessungen für die Windindustrie nutzbar zu machen und langfristig als Dienstleistung für Planer und Betreiber anzubieten. Das Projekt hat das Potenzial, das Verständnis der Windströmungen in und um Windparks grundsätzlich zu revolutionieren.
Ziel ist es, angesichts steigender Anforderungen an die Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen, die Dual Doppler Wind-Radar-Technologie als neue Messtechnik zu etablieren, die dann entscheidende Daten zur Standortbewertung und Optimierung von Windparks liefern könnte. Das Radarsystem ließe sich sowohl während des Planungsphase als auch parallel zum Betrieb bestehender Windparks einsetzen.
Das System misst Windverhältnisse über eine Fläche von mehr als 1.000 Quadratkilometern und bietet eine einzigartige Informationsbasis für Betreiber, Investoren und Planer von Windparks. Es erfasst alle 2 Minuten mehrere Millionen Windmessungen mit einer Reichweite von 35 Kilometern und reicht durch die atmosphärische Höhe in der Windenergieanlagen operieren, und drüber hinaus. Damit hat diese Messtechnik das Potenzial, Investitionsrisiken zu senken und die Leistungskurven aller Windturbinen in einem Windpark gleichzeitig zu bestimmen. Interessant sind solche Datensätze auch für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, um für die Industrie neue Modelle für die Windfeldmodellierung zu validieren und Methoden zur Optimierung der Windparksteuerung zu entwickeln.
»Mit unserem System kann die Windbranche Windfelder so detailliert analysieren wie nie zuvor. Das bringt uns der Erreichung der Klimaziele und einer unabhängigen Energieversorgung einen großen Schritt näher«, erklärt Dr. Jan Diettrich, Projektleiter des Windpark-RADAR Projekts vom Fraunhofer IWES.
Das Wind-Radarsystem basiert auf dem Dual-Doppler-Prinzip: Zwei Radarstationen, jeweils ausgestattet mit einer vier Meter großen Radarschüssel, senden elektromagnetische Impulse, welche an den Partikeln in der Luft reflektiert werden. Die Eigenschaften der reflektierten Pulse von jedem Radar werden dann gemessen und vereint für die Bestimmung der Windgeschwindigkeit – und das dreidimensional über dem gesamten Untersuchungsgebiet. Die gewonnenen Daten liefern u. a. Erkenntnisse zur Lastverteilung auf Windturbinen. Des Weiteren können Turbulenzen und Nachlauf-Effekte vermessen und bestimmt werden, was von fundamentaler Wichtigkeit bei der Anlagenaufstellung in Windparks ist.
Kontinuierlich exakte Messdaten liefern
Das Dual Doppler Radar hat Anfang Juni 2025 seinen Betrieb aufgenommen und liefert seitdem alle zwei Minuten neueste Messdaten zu Windrichtung und Turbulenzen. Weitere Instrumente wurden ebenfalls errichtet, wie ein Lidar-Messgerät (Windmessung durch Laser) und ein Distrometer zur Messung der Regenintensität und Regentropfengröße. Sämtliche Daten werden in diesem Forschungsprojekt verwendet, um die Radar-Messungen zu verifizieren und zu validieren.
»Das Dual Doppler Wind-Radarsystems markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Windenergieforschung. Das Projekt ermöglicht uns, die Messdaten zu validieren und mit den Erkenntnissen neue Möglichkeiten zur Optimierung von Windparks zu schaffen«, sagt Prof. Dr. Martin Kühn von ForWind – Universität Oldenburg.
Weitere Projekte geplant
Nach Abschluss der Messungen in Deutschland ist eine Offshore-Messkampagne in England geplant. Zukünftig bietet das Fraunhofer IWES entsprechende Messdienstleistungen mit dem Dual Doppler Radar an. Dies schließt nicht nur die Bereitstellung der erforderlichen Geräte ein, sondern auch die Entwicklung und Anwendung von Strategien und Methoden zur optimalen Vermessung, Datenanalyse und -interpretation sowie zur Validierung und Verifikation der gewonnenen Ergebnisse.
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Fraunhofer IWES
Das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES betreibt anwendungsorientierte Forschung für eine nachhaltige Zukunft. Die Fokusthemen des Fraunhofer IWES sind: Offshore, Wasserstoff, Prüfinfrastruktur und Digitalisierung. Die Forschungsarbeit in diesen zukunftsrelevanten Schlüsseltechnologien spielt im Innovationsprozess eine zentrale Rolle und stärkt durch den Transfer der Forschungsergebnisse in die Industrie den Wirtschaftsstandort zum Wohle unserer Gesellschaft. Mehr als 400 Mitarbeitende an neun Standorten entwickeln innovative Methoden, um den Ausbau der Windenergie- und Wasserstoffwirtschaft zu beschleunigen, die Risiken zu minimieren und die Kosteneffizienz zu steigern.
ForWind
ForWind bündelt die Windenergieforschung im Nordwesten und verbindet 30 Institute und Arbeitsgruppen der Universitäten Oldenburg, Hannover und Bremen. Damit bildet ForWind einen bundesweit einmaligen Forschungsverbund und deckt ein breites Spekt-rum wissenschaftlicher Themen ab. Forschungsschwerpunkte liegen in den Bereichen Ingenieurwissenschaften, Physik und Meteorologie, Informatik und Wirtschaftswissen-schaften.
SmartWind
SmartWind Technologies ist ein Technologieentwicklungs- und Dienstleistungsunternehmen, das sich auf die Bereitstellung von Radargeräten, Software und Fachwissen zur Messung und Analyse komplexer Windströmungen in der unteren Atmosphäre spezialisiert hat.
Ansprechperson Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES:
Projektleiter, Dr. Jan Diettrich
Telefon: +49 471 14290-355
E-Mail: jan.diettrich@iwes.fraunhofer.de
Das Dual Doppler Wind-Radar misst die Windgeschwindigkeit bei Krummendeich im Landkreis Stade.
Copyright: © Fraunhofer IWES/Jan Diettrich
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Energie, Meer / Klima, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsprojekte, Kooperationen
Deutsch
Das Dual Doppler Wind-Radar misst die Windgeschwindigkeit bei Krummendeich im Landkreis Stade.
Copyright: © Fraunhofer IWES/Jan Diettrich
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