Mit dem im Aufbau befindlichen Forschungspark Windenergie WiValdi im niedersächsischen Krummendeich verfügt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) über eine weltweit einzigartige Großforschungsanlage. Sie ermöglicht Windenergieforschung im Originalmaßstab unter realen Umweltbedingungen und mit einem bisher unerreichten Detaillierungsgrad. Der Forschungspark steht am 30. Juni 2023 im Zentrum des Besuchs von Robert Habeck, dem Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz, beim DLR.
Direkt unter einer der großen, hochmodernen Windenergieanlagen des Forschungsparks erklären die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR dem Minister Aufbau, Funktionsweise und Ziele der Anlage. Eine Live-Demonstration mit zehn Drohnen veranschaulicht, wie das Strömungsfeld des Winds zwischen den Anlagen präzise und flexibel vermessen werden kann. So lassen sich wertvolle Daten gewinnen, um zum Beispiel den Betrieb von Windparks zu optimieren. Eine Ausstellung mit Exponaten gibt Bundesminister Robert Habeck und dem niedersächsischen Wissenschafts- und Kulturminister Falko Mohrs zudem einen Einblick in aktuelle Projekte aus den DLR-Forschungsbereichen Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr und Sicherheit.
DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla:
„Der DLR-Forschungspark Windenergie WiValdi zeigt, was das DLR ausmacht: seine interdisziplinäre und bereichsübergreifende Arbeit. Die Windenergieforschung im DLR profitiert hier vom Know-how und Austausch insbesondere mit der Luftfahrt. Zusammenarbeit erfolgt aber auch mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft. Gemeinsam entwickeln wir Technologien und tauschen unser Wissen aus, um die Energiewende für Wirtschaft und Gesellschaft erfolgreich zu machen. Besonders im Fokus steht dabei für das DLR der schnelle Transfer in die Anwendung. So leisten wir einen Beitrag, die starke Position der deutschen und europäischen Windkraftindustrie zu erhalten und auszubauen.“
Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz Robert Habeck erläutert:
„Die Windenergie spielt heute und auch in Zukunft die zentrale Rolle bei der Stromversorgung Deutschlands. Bedingt durch den zunehmenden Strombedarf durch die Elektrifizierung weiterer Sektoren wie die Gebäudeheizung mit Wärmepumpen oder die Elektromobilität, muss die Windenergienutzung schnell und effizient ausgebaut werden. Forschung und Entwicklung helfen uns dabei, neue und optimierte Technologien einzusetzen, die den erforderlichen Ausbau zuverlässig und kostengünstig gestalten. Im Forschungspark Windenergie in Krummendeich konnte eine wichtige Forschungsinfrastruktur errichtet werden, die noch genauer als bisher Untersuchungen der gegenseitigen Beeinflussung einzelner Anlagen von Windparks ermöglicht, was die Grundlage für einen optimierten Betrieb ist. Zudem erlaubt die sehr umfangreiche messtechnische Ausstattung des Forschungsparks die Verbesserung von Simulationsmodellen für Windenergieanlagen, was die Entwicklung neuer Anlagen entscheidend voranbringen kann“.
Falko Mohrs, Minister für Wissenschaft und Kultur des Landes Niedersachsen:
„Niedersachsen ist Windland Nummer eins. Hier wird an effizienten, leisen und kostengünstigen Windenergieanlagen der Zukunft geforscht. Der Aufbau des Standorts Krummendeich ist Zeugnis einer einzigartigen Kooperation und zeigt deutlich, wie wesentlich es ist, die Hochtechnologie Windenergie für Deutschland zu stärken und auszubauen, um sich im internationalen Wettbewerb zu positionieren. Die strategischen Investitionen, die der Bund und die wir als Land Niedersachsen in diese Forschungsinfrastrukturen, aber auch in den Forschungsverbund und die Windenergieforschungslandschaft insgesamt getätigt haben, sind essenziell für eine klimafreundliche Zukunft.“
Windenergie voranbringen: Flächen effizienter nutzen, Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz steigern
Mit dem Forschungspark wird das DLR gemeinsam mit Unternehmen und weiteren wissenschaftlichen Einrichtungen Technologien entwickeln und erproben, um Flächen effizienter zu nutzen und die Wirtschaftlichkeit von Windenergie zu steigern. Außerdem sollen Windparks leiser gemacht und so die gesellschaftliche Akzeptanz weiter gesteigert werden. Der Name WiValdi steht für „Wind Validation“: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen möglichst exakt herausfinden und bestätigen, also validieren, was auf allen Ebenen der Strömungsbewegungen der Luft passiert, wenn diese mit dem Wind durch die beiden Anlagen des Forschungsparks gewirbelt werden.
Aufbau und Zusammensetzung der Großforschungsanlage sind weltweit einzigartig: Zwei hochmoderne Windenergieanlagen des deutschen Herstellers Enercon und mehrere Messmasten stehen in Hauptwindrichtung hintereinander. Dazu gehört auch ein weltweit einmalig hoch instrumentiertes Messmasten-Array zwischen der ersten und zweiten Windenergieanlage. Die zweite Anlage steht also genau im Nachlauf der ersten und muss mit sehr verwirbelter Luft zurechtkommen. Aber genau das interessiert die Forschenden des DLR und des Zentrums für Windenergieforschung – For Wind. Denn so können sie erstmals im Originalmaßstab und mit bisher unerreichter Präzision untersuchen, was bei dieser Konstellation passiert. Sie wissen dann besser, wie eng man Anlagen zukünftig positionieren, vorhandenen Platz besser nutzen und dabei eine möglichst hohe und für das Stromnetz bedarfsgerechte hohe Effizienz erzielen kann.
Von den Fundamenten im Erdreich bis zur Blattspitze in 150 Meter Höhe sind alle Komponenten mit einer Vielzahl an Sensoren ausgestattet. Diese messen zum Beispiel Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Drücke und kleinste Verformungen der Rotorblätter – und erzeugen so einen umfangreichen Datenschatz für die Forschenden. Dieser dient als Grundlage, um in Zukunft intelligente Turbinen für die Windenergie zu entwickeln. Eine dritte, kleinere Windenergieanlage soll zeitnah folgen. Sie wird modular aufgebaut und so für wechselnde Forschungsexperimente einsetzbar sein.
