Im Dienst der Wissenschaft

200 Meter hoher Windmessmast am Rödeser Berg wird im Herbst abgebaut

Montage in luftiger Höhe: Am 28. November transportierte ein Helikopter die Bauteile nach oben. Auf dem Mast setzten mehrere Monteure die Konstruktion zusammen. Im Herbst wird der Mast wieder abgebaut und in seine 98 Zwei-Meter-Segmente zerlegt.
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Montage in luftiger Höhe: Am 28. November transportierte ein Helikopter die Bauteile nach oben. Auf dem Mast setzten mehrere Monteure die Konstruktion zusammen. Im Herbst wird der Mast wieder abgebaut und in seine 98 Zwei-Meter-Segmente zerlegt.

Der 200 Meter hohe Windmessmast des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE Kassel am Rödeser Berg bei Nothfelden wird im Herbst abgebaut.

Nothfelden – Der 200 Meter hohe Windmessmast des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE Kassel am Rödeser Berg bei Nothfelden hat seinen Dienst in der Region getan. Im Herbst wird der mit allerhand Sensoren und Komponenten beladene, schlanke Riese abgebaut und ins windreiche Mecklenburg-Vorpommern umziehen. Zehn Jahre lang hat der Messmast Wissenschaftler mit Daten aus der Höhe versorgt.

Zahlreiche Forschungsarbeiten in unterschiedlichen, öffentlich geförderten Projekten sind abgeschlossen.

So wurden die Windbedingungen über bewaldetem, hügeligem Gelände, wie es für eine Mittelgebirgslandschaft typisch ist, untersucht. Dabei sei es um die Zunahme von Windgeschwindigkeit und Verwirbelung in Abhängigkeit von der Höhe gegangen, sagt Dr. Tobias Klaas vom Fraunhofer IEE. Beides habe Einfluss auf die mechanische Belastung von Windenergieanlagen. Zudem seien die Erkenntnisse und Daten wertvoll für Tests und Validierung von computergestützten Windströmungsmodellen.

Eine weitere wichtige Rolle spielte der Mast, von denen es mit dieser Höhe in Deutschland nur sehr wenige gibt, bei der Anwendung der Lidar-Messtechnik und deren Untersuchung. Auch hierzu haben Wissenschaftler und Studenten geforscht. Es wurden Profil-Lidargeräte und scannende Lidargeräte eingesetzt. Erstere messen das Windprofil auf verschiedenen Höhen, maximal 300 Meter über Grund und werden heute in viele Windparkprojekten eingesetzt. Die scannenden Lidargeräte hingegen sind in der Lage, flächenhaft oder an vielen verschiedenen Punkten die Windbedingungen zu vermessen. „Es können wissenschaftlich höchst aufschlussreiche Datensätze erstellt werden, die zum Beispiel die Überströmung des Geländes visualisieren“, sagt Klaas.

Wurde Stück um Stück aufgebaut: Der Windmessmast am Rödeser Berg.

Lidar (= Light detection and ranging) ist eine dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie zur Fernmessung atmosphärischer Parameter. Dabei wird ein Laserlicht ausgesandt. Über den Frequenz- unterschied zwischen ausgesendetem und an Aerosolen rückgestreutem Laserlicht wird die Windgeschwindigkeit in Richtung des Laserstrahls bestimmt.

Klaas schätzt, dass seit Bestehen des Forschungsmessmastes, der im Herbst 2011 auf dem Rödeser Berg aufgebaut wurde, gut 30 studentische Arbeiten angefertigt wurden, die im Zusammenhang mit der dort installierten Technik stehen. Hinzu kommt eine Handvoll Dissertationen, auch seine eigene ist eng mit dem Messmast verbunden.

„Wir haben in den letzten zehn Jahren alle Forschungsfragen zur Überströmung von Mittelgebirgslandschaften geklärt“, sagt auch Dr. Paul Kühn, Geschäftsfeldleiter Lidar-Windmessungen am Fraunhofer IEE Kassel. Die Windgeschwindigkeitsdaten wurden damals mit den Stadtwerken Wolfhagen geteilt, die auf dem Berg vier Windräder betreiben. Ausgewählte Datensätze wurden öffentlich gemacht und einem größeren Kreis an Interessierten zur Verfügung gestellt, unter anderem flossen sie in den Europäischen Windatlas ein.

Die Entwicklung der LidarTechnik sei weiter fortgeschritten, sagt Kühn. Längst gebe es modernere Produkte, die es nun zu prüfen gelte. Neben der Entwicklung von Geräten seien die Validierung und die Erarbeitung von Testverfahren eine wichtige Aufgabe des Instituts. Der Abbau des Windmessmasts wird vermutlich ähnlich ablaufen wie vor zehn Jahren der Aufbau. Die Komponenten werden von Kletterern sorgfältig demontiert und von einem Helikopter und/oder Kran auf den Boden gebracht. Da ein Großteil der Technik weiterverwendet werden soll, wird sie überprüft, ertüchtigt und für einen Wiederaufbau vorbereitet. „So kann der Mast wirtschaftlich und nachhaltig weiterverwendet werden und andernorts neuen Zwecken zugeführt werden“, sagt Tobias Klaas. (Antje Thon)

Neue Aufgaben warten im Norden

Mit dem Umzug nach Mecklenburg-Vorpommern wechselt der Messmast ins flache Gelände. Dort wird er das Herzstück des Forschungsprojekts ROSE – „Remote Sensing Test Center“, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird. Ein Forschungslabor für die Entwicklung von Kalibrierungsverfahren für neue Windfernmesstechnologien und innovative Messdienstleistungen soll aufgebaut werden. Außerdem soll der Mast der Erfassung von meteorologischen Daten dienen, die auch öffentlich verfügbar sein werden. Hieran hat unter anderem der Deutsche Wetterdienst großes Interesse. Gemeinsam mit dem Rostocker Unternehmen Wind Consult aus der Windenergiebranche sollen neue Messgeräte getestet und neue Anwendungsbereiche erschlossen werden. 

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