Standortanalysen

eine Windkraftanlage

Die akkreditierten Wind- und Ertragsprognosen von anemos bieten Ihnen zu jedem Zeitpunkt der Windparkplanung eine verlässliche Grundlage.

Ob Sie sich für eine Vorabschätzung im frühen Planungsstadium oder ein Wind- und Ertragsgutachten zur Finanzierung des Windparks entscheiden, mit der langjährigen Erfahrung von anemos wird eine hohe Qualität der Wind- und Ertragsberechnung erreicht.

Auch mögliche Ertragsverluste berechnet anemos mit größter Zuverlässigkeit auf Basis standortspezifischer Zeitreihen.

Für Wind- und Ertragsberechnungen betreibt anemos jeweils dem Gelände angepasste Modelle vom einfachen Strömungsmodell WAsP über das CFD-Modell Meteodyn bis zum Mesoskala-Modell WRF, das zur Erstellung der anemos Windatlanten verwendet wird.

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Ertragsprognosen

Wir begleiten Ihr Projekt von einer Vorabschätzung des Wind- und Ertragspotentials im Anfangsstadium der Projektplanung bis hin zu einem vollständigen, bankfähigen Gutachten zur Teilnahme an der Ausschreibung und als Grundlage zur Finanzierung Ihrer WEA. Je nach Standortcharakteristik hat anemos die Möglichkeit, auf verschiedene Strömungsmodelle zur Windpotentialberechnung zurückzugreifen, um die Windverhältnisse an Ihrem Standort realitätsgetreu zu simulieren. Für Standorte in komplexem Gelände setzen wir CFD-Simulationen ein.

Sei es für den Langzeitbezug von Windmessungen bzw. WEA-Ertragsdaten oder als Antriebsparameter für die Strömungsmodelle - die Daten der anemos Windatlanten werden für jedes Gutachten herangezogen. So wird eine Ertragsmodellierung mit einer hohen Genauigkeit erreicht.

Die Gutachten werden dabei gemäß der TR 6 "Bestimmung von Windpotenzial und Energieerträgen" in ihrer jeweils aktuellsten Fassung erstellt, an deren Gestaltung die anemos in hohem Maße beteiligt ist.

Muss Ihre erste Einschätzung nicht TR 6-konform sein, genügt auch die Vorabschätzung auf Basis der Windatlanten.

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CFD-Simulationen

cfd

Die Bestimmung des Windpotentials über komplexem Gelände stellt eine besondere Herausforderung dar. Für diese Aufgabe betreibt anemos das Strömungsmodell Meteodyn WT. Dieses CFD (Computational Fluid Dynamics) Programm wurde speziell für Strömungsberechnungen über komplexen Strukturen entwickelt.

Um auch mit diesem aufwendigen Modell in angemessener Zeit Wind- und Ertragsberechnungen durchführen zu können, betreibt anemos Hochleistungsrechner, die derartig komplexe Rechnungen zeitnah ermöglichen.

  • Anwendung für komplexes Gelände
  • Auflösung bis 25m
  • Hochentwickelte Modellierung für Waldgebiete
  • Berücksichtigung von verschiedenen atmosphärischen Stabilitätsklassen
  • Zukunftsweisende Turbulenzmodellierung

Interesse an dieser Leistung? Wir erstellen Ihnen gern ein Angebot.

Bestimmung der Standortgüte zur Inbetriebnahme

Gemäß EEG 2017 ist für Windenergieanlagen, die nach dem 1.1.2017 genehmigt werden und keinen Ausnahmen unterliegen, die Standortgüte zur Inbetriebnahme zu bestimmen und nach 5, 10 und 15 Jahren zu prüfen. Die Standortgüte ist das Verhältnis des anlagenspezifisch bestimmten Energieertrages unter Berücksichtigung gewisser Verluste (Standortertrag) zum anzusetzenden Referenzertrag des entsprechenden WEA-Typs.

Der Standortertrag zur Inbetriebnahme wird aus dem Bruttostromertrag abzüglich bestimmter Verlustfaktoren ermittelt. Hierzu zählen Abschattungsverluste, Verluste wegen fehlender technischer Verfügbarkeit, elektrische Effizienzverluste und Mindererträge wegen genehmigungsrechtlicher Auflagen. Gerade für diese Verluste sind die 10-min Zeitreihen des anemos Windatlas besonders wertvoll.

Die Standortgüte ist entsprechend den Richtlinien der FGW (Fördergesellschaft Windenergie und andere Dezentrale Energien e.V.) durch Gutachten eines akkreditierten Sachverständigen nachzuweisen. anemos ist als eines der ersten Unternehmen für die Bestimmung der Standortgüte zur Inbetriebnahme akkreditiert.

anemos nimmt aktiv an der Diskussion und der Formulierung der entsprechenden Richtlinien teil. Die Standortgüte zur Inbetriebnahme wird auf Basis eines Ertragsgutachtens bestimmt. Die Bestimmung der Standortgüte nach Inbetriebnahme nach 5, 10 und 15 Jahren führen wir ebenfalls durch.

Darüber hinaus erstellen wir Ihnen deutschlandweite Karten der Standortgüte mit der höchstmöglichen räumlichen Auflösung.

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Offshore

Bild Fino 1 - Offshore Windmessplattform
Quelle: Dewi GmbH

Auch über See finden wir eine starke räumliche Variation des Windfeldes, die bei einer einfachen Extrapolation des Windpotentials von Küstenstationen oder Offshore Messstationen nicht berücksichtigt werden kann. Für die horizontale und vertikale Extrapolation und zur Ableitung eines Windindex setzen wir unsere komplexen 3-dimensionalen atmosphärischen Modelle ein. Eine seegangsabhängige Rauigkeitsparameterisierung und ein von der Temperaturschichtung abhängiges vertikales Windprofil werden dabei ebenso berücksichtigt wie die unterschiedlichen Tages- und Jahresgänge der Temperatur über Wasser- und Landflächen.

Die Offshore Windatlanten werden mit den Messungen an den FINO Plattformen in Nord- und Ostsee korreliert und geben so ein detailliertes, an Messungen angepasstes, 3-dimensionales Bild des Windfeldes über See, für ausreichend lange Zeiträume zur Ableitung von Windindizes.

Für die Ertragsberechnungen wendet anemos mehrere verschiedene Parkmodelle an, wodurch die Unsicherheit geringgehalten wird.

Die Windpotentialstudien/Windgutachten von anemos für Offshore Standorte erfüllen die üblichen Met-Ocean Anforderungen. Die langjährige Erfahrung von anemos im Offshore-Bereich spiegelt sich in der entsprechenden Anzahl der Windgutachten und Due Diligence Berichte für über 35 Offshore-Windparks mit über 14.000 MW wieder.

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Verlustberechnungen

Minderertragsberechnung

Die Berechnung von Verlusten nimmt einen großen Stellenwert innerhalb eines Wind- und Ertragsgutachtens ein. Neben tageszeitlichen Abschaltungen und Drosselungen von WEA, werden jahreszeitliche sowie witterungsabhängige Restriktionen in der Genehmigung nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz gefordert.

Bei der Berechnung der Verluste greift anemos auf hochaufgelöste 10-Minuten-Daten der anemos Windatlanten zurück, die zu jedem Zeitpunkt der vergangenen 20 Jahre standortgenaue Aussagen über das Wind- und Ertragspotential erlauben. Eine genaue Berechnung der Verluste kann somit auch für zukünftige Betriebszeiträume erreicht werden. Viele der vorhandenen Restriktionen treten zeitgleich auf. Die Abhängigkeiten dieser Restriktionen werden über eine Zeitreihenanalyse berücksichtigt, sodass ein gleichzeitiges Auftreten mehrerer Restriktionen als ein Abschaltereignis gewertet wird.

Beispiele möglicher Restriktionen sind:

  • Abschaltungen und Drosselungen von WEA zur Geräuschverminderung
  • Abschaltungen von WEA zur Einhaltung von Schattenwurf-Grenzwerten
  • Abschaltungen zum Schutz der Avifauna (z.B. Fledermausflug, Kranichzug, Brutzeiten, etc.)
  • Sektormanagement zur Verminderung mechanischer Lasten
  • Abschaltungen aufgrund von Eiswurf

Sie möchten uns beauftragen oder haben Fragen? Wir beraten Sie gern.

Berechnung der Schallimmissionen

Bild von Schallausbreitung

Ein Genehmigungsverfahren von WEA basiert unter anderem auf Gutachten zur Schallbelastung.

Die Schallimmissionen berechnen wir mit dem Modul NOISE des Programmpaketes WindPRO der Fa. EMD International A/S entsprechend der TA Lärm (1998) und der DIN ISO 9613-2 des Deutschen Instituts für Normung e.V. bzw. der Hinweise der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Immissionsschutz (LAI), Stand 30.05.2016 und dem darin geforderten Interimsverfahren zur Schallausbreitungsberechnung des NALS, Fassung 2015-05.1. Je nach Bundesland werden die landesspezifischen Windenergieerlässe bzw. Regelungen berücksichtigt.

Bei der Erstellung des Schallgutachtens stehen wir in direktem Austausch mit den Genehmigungsbehörden.

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Berechnung der Schattenwurfbelastung

Bild von Schattenausbreitung

Ein Genehmigungsverfahren von WEA basiert unter anderem auf Gutachten zur Schattenwurfbelastung. Die tägliche und jährliche maximale Beschattungsdauer („worst case“) und die erwartete Beschattungsdauer („meteorologisch wahrscheinlich“) berechnen wir mit dem Modul SHADOW des Programmpaketes WindPRO der Fa. EMD International A/S.

Da die Grenzwerte der maximal zumutbaren täglichen und jährlichen Beschattungszeiten gesetzlich nicht verbindlich geregelt sind, werden die Hinweise der Leitlinie des Länderausschusses für Immissionsschutz als Grundlage für die maximal zulässige Beschattungsdauer herangezogen.

Auch bei der Erstellung des Schattenwurfgutachtens stehen wir in direktem Austausch mit den Genehmigungsbehörden.

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Risikoabschätzungen / Portfolio-Analysen

Unsicherheit

Ertragsprognose und Unsicherheit in Kombination bestimmen wesentlich das Risiko einer Investition in ein Windkraftprojekt. In Windgutachten üblich ist eine Betrachtung der Unsicherheit bezüglich der eingesetzten Methoden und vorhandenen Daten. Zu dieser eher technischen Unsicherheit sollte eine umfassende Risikoanalyse auch die Unsicherheit der natürlichen Windschwankungen berücksichtigen.

Eine Analyse dieser Volatilität des Windes erstellen wir auf der Basis der langjährigen detaillierten Windzeitreihen unserer Windatlanten.

Mit unseren Windatlanten ermöglichen wir darüber hinaus eine Analyse und Optimierung von Windpark- bzw. PV-Portfolios mit Bestimmung des Portfolioeffektes des Energieertrages. Neben der technischen Diversifizierung ist besonders die räumliche Diversifizierung zu berücksichtigen.

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Kleinwindanlagen

Für den Standort Ihrer Kleinwindanlagen führen wir im Vorfeld eine Ertragsabschätzung auf Basis unseres hausinternen anemos D-3km Atlas durch.

Eine Bestimmung des Windpotentials ist auch auf Basis einer Windmessung möglich.

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Ihre Ansprechpersonen

Lasse Blanke

Lasse Blanke
Geschäftsführer
Tel.: +49 (0)4131 8308 - 0
lasse.blanke@anemos.de

Julia Blanke

Julia Blanke
Dipl. Meteorologie
Tel.: +49 (0)4131 8308 - 120
julia.blanke@anemos.de

Andree Nather

Andree Nather
M.Sc. Meteorologie
Tel.: +49 (0)4131 8308 - 113
andree.nather@anemos.de

Niklas Bauer

Niklas Bauer
B.Sc. Agrarwissenschaften
Tel.: +49 (0)4131 8308 - 116
niklas.bauer@anemos.de

Dr. Franziska Leverenz

Dr. Franziska Leverenz
M.Sc. Physikalische Ozeanographie
Tel.: +49 (0)4131 8308 - 122
franziska.leverenz@anemos.de

Dr. Claire Siddiqui

Dr. Claire Siddiqui
M.Sc. Physical Geography
Tel.: +49 (0)4131 8308 - 123
claire.siddiqui@anemos.de

Thorben Busch

Thorben Busch
M.Sc. Meteorologie
Tel.: +49 (0)4131 8308 - 117
thorben.busch@anemos.de

Anna Lensch

Anna Lensch
M.Sc. Meteorologie
Tel.: +49 (0)4131 8308 - 115
anna.lensch@anemos.de