Video: Wie werden Ertragsprognosen für Windparks erstellt?

„In Deutschland war es lange Zeit üblich, die bekannten Energieerträge von bestehenden Windkraftanlagen zu nutzen, um Ertragsprognosen für neue Windparks zu erstellen.“ Diese relativ einfache, kostengünstige und schnelle Methode war, wie Dr. Jörn Parplies von der wiwi consult berichtet, lange Zeit gängige Praxis, selbst bei unterschiedlichen Standorten. Was Betreiber beachten sollten, um effektive Ertragsberechnungen für Ihre Windkraftanlagen zu erhalten, erklärt Dr. Parplies im Interview mit wind-turbine.tv.

Um zu bestimmen, wie viel Energie und Gewinn ein Windpark seinem Betreiber einbringt, sind präzise Ertragsberechnungen ein unverzichtbares Mittel. Als erfahrener Begleiter von Windkraft-Projekten bei der wiwi consult gibt uns Dr. Parplies eine Bestandsaufnahme von aktuellen Trends und eine hilfreiche Anleitung zur Ertragsberechnung, denn „mittlerweile gibt es auch in Deutschland einen Trend zu immer mehr standortbezogenen Windmessungen“,

1. mit konventionellen Windmessmasten (Messungen bis zu 140 m Höhe)
2. oder mit neuartigen Fernmessverfahren.

Wie Ertragsberechnungen funktionieren

Ein Beispiel für ein neuartiges Verfahren zur Windmessung, das die Ertragsberechnungen für Windkraftanlagen optimal vorbereitet, ist die laserbasierte, sogenannte LiDAR-Windmessung, die präzise Messdaten für verschiedene Höhen gleichzeitig erhebt und bis zu 200 m Gesamthöhe eingesetzt werden kann. Mit dieser Methode gewinnen Betreiber eines zukünftigen Windparks laut Dr. Parplies sehr genaue, standortbezogene Messdaten und können somit im weiteren Verlauf die Einkommensseite ihres Projekts sehr viel besser einschätzen.

Anschließend werden die gewonnen Daten als Antrieb für Windströmungsmodelle genutzt, in die zusätzlich genaue Informationen zur Topografie und zur Oberflächenbeschaffenheit am geplanten Standort einfließen. In Kombination mit der Leistungskennlinie lässt sich so der Energieertrag der geplanten Anlagen für alle konkreten Standorte innerhalb des Planungsgebietes genau errechnen.

Steht die Anlage nicht allein, und nur bei wenigen Anlagen ist dies der Fall, muss auch die gegenseitige Windverschattung und damit die entsprechende Reduktion des Energieertrages für jede Anlage separat berücksichtigt werden. Dies geschieht durch sogenannten wake-Modelle, die in einem weiteren Schritt integriert werden.

Verschiedene Verluste schmälern die Ertragsprognose

Dr. Parplies ergänzt: „Um allgemein akzeptierte Gutachten erstellen zu können, muss man sich an geltende Normen und Richtlinien halten.“ Die in Deutschland gültige Norm sieht vor, auch auftretende ertragsmindernde Verluste in der Ertragsprognose zu bewerten. Dazu gehören u.a.

1. Verfügbarkeitsverluste (betrifft die Anlagenverfügbarkeit)
2. elektrische Leitungsverluste (Strom geht beim Transport in der Leitung verloren)
3. Verluste durch bestimmte Umweltbedingungen, z.B. Abschalten der Anlagen bei Eisansatz an den Rotorblättern
4. weitere genehmigungsrechtliche Verluste.

All diese Verluste müssen professionell beurteilt und quantifiziert werden. Erst nachdem sämtliche Faktoren zusammengeflossen sind und genau evaluiert wurden, kennt man den tatsächlichen Netto-Energieertrag der geplanten Anlagen, also die Strommenge, die voraussichtlich am Netzverknüpfungspunkt eingespeist werden wird.

Mitnichten also eine einfache Sache – jedoch gewährleisten die stetige Weiterentwicklung der eingesetzten Modelle sowie immer genauer werdende Standortinformationen auch immer zuverlässigere Ertragsprognosen. Damit haben Betreiber eine bessere Kenntnis des Potenzials ihrer Anlagen über die Projektlaufzeit und damit eine höhere Investitionssicherheit als dies früher der Fall war.

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