Tagungsband

DEWEK '984. Deutsche Windenergie-Konferenz

21. bis 22. Oktober 1998

Veranstaltet vom:

Unterstützt durch:

DeutschesWindenergie-Institutgemeinnützige GmbH

UB/TIB Hannover118 855 751

89

r | Land Nieäefsäcflsen

Europäische Kommission

Inhaltsverzeichnis / Sitzungen

Inhaltsverzeichnis

Sitzung 1: Technologische Entwicklung

Multibrid Technology: ein bedeutender Schritt in die Multi-Megawatt- Seite 17KlasseS. Siegfriedsen, G. Böhmeke; aerodyn Energiesysteme GmbH, Rendsburg; H. Beneke,R. Boldt; AEG Lloyd Dynamowerke GmbH, Bremen; B. Orlik; IALB, Universität Bremen

Steigerung der Jahresenergieausbeute von WKA durch den Einsatz adap- Seite 21tiver StruktursystemeU.-C. Ehlert, A. Büter, J. Melcher, D. Sachau; Institut für Strukturmechanik, DeutschesZentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR), Braunschweig

Optimierung und Test von Windkraftanlagen-Reglern Seite 25Ervin A. Bossanyi, Tony S. Mercer; Garrad Hassan and Partners, Bristol, U.K.; HerbertU. Schwartz; Garrad Hassan and Partners Ltd,. Geesthacht

Konstruktion und Betriebserfahrungen einer 600 kW Active-Stall-WKA Seite 29Rolf ten Thoren, Norbert Partmann; Tacke Windenergie GmbH, Salzbergen

Einsatz von Fehlerfrüherkennungssystemen zur effektiveren Instandhai- Seite 33tung von WindkraftanlagenP. Caselitz, J. Giebhardt, M. Mevenkamp, M. Reichardt; Institut für Solare Energiever-sorgungstechnik (ISET) e. V., Kassel

Die technologische Entwicklung moderner Windenergieanlagen Seite 37A. Wobben ; Enercon GmbH, Aurich

Inhaltsverzeichnis / Sitzungen

Sitzung 2: Auslegung und Optimierung

Seite 38 Ein Verfahren zum rechnerischen Lebensdauernachweis von Windkraft-anlagen mittels digitaler SimulationHorst Idelberger, Matthias Schalper; Institut für Konstruktion, Universität-Gesamt-hochschule Siegen; Klaus Störzel; Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit LBF, Darm-stadt; Joachim Fuhrländer; Fuhrländer GmbH, Waigandshain

Seite 42 Lebensdauer von GFK im Holmgurt und im Schubsteg von RotorblätternChristoph W. Kensche; DLR Stuttgart, Institut für Bauweisen- u. Konstruktionsfor-schung, Stuttgart

Seite 46 Messung typischer Fußabdrücke der Betrieblasten an Windenergie-anlagen mittels Lastmonitoring - Ergebnisse aus dem JOULE For-schungsprojektHolger Söker; Deutsches Windenergie-Institut, Wilhelmshaven

Seite 50 Weiterentwicklung des Beuinachweises von WEA-Türmen mit elasto-plastischen FEM-AnalysenLorenz Meesenburg; AN Windenergie, Bremen; Peter Schaumann, Marc Seidel; Uni-versität Hannover, Institut für Stahlbau, Hannover

Seite 54 Value Engineering an einer MegawattanlageAndreas Reuter, Norbert Partmann ; Tacke Windenergie GmbH, Salzbergen

Sitzung 3: Windprognosen

Seite 57 Vorhersage der regionalen Leistungsabgabe von WindkraftanlagenHans Georg Beyer; FH Magdeburg, Fachbereich Elektrotechnik, Detlev Heinemann,Kai Mönnich, Hans Peter Waldl; Universität Oldenburg, Fachbereich Physik, AbteilungEnergie und Halbleiterforschung;

Seite 61 Klimatologische Grundlagen zur Abschätzung des Windenergieangebotsin gegliedertem GeländeB. Kruse, W. Riecke, K. Sattler, S. Traup; Deutscher Wetterdienst, NiederlassungHamburg

Seite 65 Windpotentialbestimmung in komplexem Gelände mit dem numerischenStrömungsmodell Aiolos : Optimierung des Verfahrens in Bezug aufRauhigkeits- und StabilitätseinflüsseUlrich Focken, Detlef Heinemann, Hans Peter Waldl; Universität Oldenburg, Abt. Ener-gie und Halbleiterforschung, Fachbereich Physik

Seite 69 Erfahrungen mit der Anwendung des nichthydrostatischen mesoskaligenStrömungsmodells GESIMA zur Windpotentialbestimmung in komplexemGeländeHeinz-Theo Mengelkamp; GKSS-Forschungszentrum, Geesthacht; Detlev Heinemann,Martin Strack, Hans-Peter Waldl; Universität Oldenburg, Abt. Energie- und Halbleiter-forschung (EHF), FB Physik

Inhaltsverzeichnis / Sitzungen

Untersuchungen zum in-situ Vergleich von Windgeschwindigkeitsgebern - Seite 73Vergleich der Ergebnisse mittels in-situ Kalibration und Nachkalibrationim WindkanalArndt, U.; Hickisch, M.; WIND-consult GmbH, Bargeshagen

Wind Resources & TERNA Project in Morocco Seite 77Mustapha Enzili; Centre de Döveloppement des Energies Renouvables, Marrakech-Gueliz, Morroco; Knud Rehfeldt; Deutsches Windenergie-Institut, Wilhelmshaven

Sitzung 4: Betriebsanalysen

Aktiv Stall / Passiv Stall: Vergleich und Betriebsergebnisse Seite 78M. Lehnhoff; G. Böhmeke; aerodyn Energiesysteme GmbH, Rendsburg; A. Trede; Hu-sumer Schiffswerft, Husum

Dynamic Design of Wind Turbines : Repräsentative Lastkollektive vonWindkraftanlagen zur Erfassung des dynamischen VerhaltensJan Liersch; Technische Universität Berlin, ILR, Berlin

Neuronale Netze zur Modellierung des dynamischen Verhaltens von Seite 86WindkraftanlagenHarald Hohlen, Klaus Kehl; Fachhochschule Ostfriesland, Fachbereich Maschinenbau,Emden

Windenergieanlagen in kaltem Klima Seite 90Henry Seifert; Deutsches Windenergie - Institut, Wilhelmshaven; Bengt Tammelin; Fin-nish Meteorological Institute, Helsinki, Finnland

Sitzung 5: Windenergieanlagen und Umwelt. i

Zur Notwendigkeit einer großräumigen Steuerung der Windkraft im Seite 96NordseeküstenbereichMatthias Schreiber; Schreiber Umweltplanung, Bramsche/Epe

Landschaftsschutz und Windenergienutzung im Binnenland: Beurteilung Seite 100durch Urlauber in MittelgebirgsregionenAlexandra Palm; München

Verifikation einer Schattenwurfprognose am Beispiel des Programms Seite 104"WKA-Shadow"Reinhard Vöhringer; LuV Windenergie GmbH, Oldenburg, Matthias Bromeis; windzeit,Kiel

Stand und Entwicklung der immissionschutzrechtlichen Genehmi- Seite 108gungspraxis bei WindenergieanlagenHering, U.; WIND-consult GmbH, Bargeshagen

Inhaltsverzeichnis / Sitzungen

Sitzung 6: Offshore-Windenergienutzung

Seite 112 Validierung von WAsP für Offshore-Standorte in küstennahen GewässernBernhard Lange, Jörgen Hojstrup; RIS0 National Laboratory, Roskilde, Denmark

Seite 116 Konstruktive und wirtschaftliche Optimierung von Offshore-Windparksdurch Anwendung einer integrierten EntwurfsphitosophieM. Kühn 1, W.A.A.M. Bierbooms \T.T. Cockerill2, M. Ferguson 3, B. Göransson 4, L.A.Harland, G.J.W, van Bussel \ J.H. Vugts 5, R. Wiecherink 6; 1 Institute for Wind Energy,Delft University of Technology; NL; 2 Renewable Energy Centre, University ofSunderland, UK; 3 Kvaerner OH and Gas Ltd., London, UK ; 4 Kvaerner Turbin AB,Kristinehamn, SE; 5 Workgroup Offshore Technology, Delft University of Technology,NL;6 Energie Noord West, Alkmaar, NL

Seite 122 Analyse von Extremlasten von Offshore-Windkraftanlagen durch Metho-den der ZuverlässigkeitstechnikPo Wen Cheng; Institute for Wind Energy, Delft University of Technology; The Nether-lands

Seite 126 Offshore-Windpark Wilhelmshaven : Konzeption und Erfahrungen im Ge-nehmigungsprozeßAchim Höhne ; WINKRA Energie GmbH, Hannover, Germany

Seite 130 Erfahrungen beim Bau und Betrieb des Offshore-Windparks Bockstigen .Bernhard Lange, Staffan Niklasson*, Erik Aagaard, Anders Moller, Andreas Wickman*,Paul-Erik Andersen; Wind World af 1997 A/S, Norresundby, Dänemark; * Vindkompa-niet öland, Degerhamn, Schweden

Sitzung 7: Elektrische Eigenschaften

Seite 134 Elektrisches Konzept zur Windenergie-Umwandlung in elektrische Ener-gieF. Karlecik-Maier; Siemens AG, Erlangen

<Seite 138 Modellierung des Flickerverhaltens von WEA und ihre Verifikation

Gerhard Gerdes, Fritz Santjer, Knud Rehfeldt, Rainer Klosse; Deutsches Windenergie-Institut, Wilhelmshaven

Seite 142 Elektronische Synchronmaschine zur Energiekonditionierung in Verteil-netzen mit hohem WindenergieanteilJ. Wenske, H.-P. Beck, C. Sourkounis; TU-Clausthal, Institut für Elektrische Energie-technik, Clausthal-Zellerfeld

Seite 146 Optimierung des Oberschwingungsverhaltens einer Windenergieanlagemit pulsbreitenmoduliertem WechselrichterFritz Santjer; Deutsches Windenergieinstitut, Wilhelmshaven

Seite 150 Netzschutzmessungen an WindenergieanlagenRainer Klosse, Fritz Santjer, Gerhard Gerdes; Deutsches Windenergie-Institut, Wil-helmshaven

Inhaltsverzeichnis / Sitzungen

Sitzung 8: Wirtschaftlichkeit

Seite 154 Kumulierte Energieaufwendungenund energetische Amortisationszei-ten zur Herstellung größerer Wind-energieanlagenE. Pick, H.-J. Wagner; Universität GHEssen; O. Bunk; Enercon GmbH Au-rich

Seite 158 Hier spricht der "Bank's Engi-neer" ...Herbert Schwartz; Garrad Hassan andPartners Ltd., Geesthacht; AndrewGarrad; Garrad Hassan & PartnersLtd., Bristol, U.K.

Seite 161 Untersuchungen zur Wirt-schaftlichkeit von Windenergie-anlagen im Offshorebereich dernorddeutschen KüstenlinieKnud Rehfeldt; Bärbel Schwenk;Deutsches Windenergie-Institut, Wil-helmshaven

Seite 167 Lecture on Venture CapitalNick Wolpert; Amerimark Capital Cor-poration, Dallas, Texas, U.S.A.

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Sitzung 9: Netzqualität

Embedded Wind Generation in Weak Grids - Economic Optimisation andPower Quality SimulationThomas Ackermann; Royal Institute of Technology, Dept. of Engineering, Stockholm,Sweden; Karen Garner;'Industrial Research Limited, LowerHutt, New Zealand; AlisterGardiner; Industrial Research Limited, Christchurch, New Zealand

Netzqualität und Betrieb von Stromerzeugungssystemen bei hohemWindenergie-AnteilLucy Craig, Paul Gardner; Garrad Hassan and Partners Ltd., Glasgow, U.K.; WolfgangSchlez; Gärrad Hassan and Partners Ltd., Bristol, U.K.

Kleinkraftwerke in Verteilungsnetzen: Mittelzeitsimulation mit einer Po-wer Systems Library in MATLAB/SIMULINKVolker Diedrichs; Fachhochschule Wilhelmshaven, Fachbereich Elektrotechnik

Online-Ermittlung von großräumig eingespeisten WindleistungenC. Enßlin, M. Hoppe-Kilpper, K. Rohrig; Institut für Solare Energieversorgungstechnike. V.; KasselGesamtkonzept zur Konditionierung elektrischer Energie aus fluktuie-renden Quellen in dezentralen Netzen am Beispiel der Windenergie.C. Sourkounis, H.-P. Beck, J. Wenske; Institut für Elektrische Energietechnik, Techni-sche Universität Clausthal-Zellerfeld

Seite 168

Seite 172

Seite 176

Seite 179

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Inhaltsverzeichnis / Sitzungen

Sitzung 10: Rotorentwicklung

Seite 187 Geräuschreduktion mit gezahnten BlatthinterkantenK.A. Braun1, N.v.d. Borg2, A.G.M. Dassen3, F. Doorenspleet4, A. Gordner1, R. Pärchen5

1ICA, Universität Stuttgart; 2ECN, Petten, NL; 3NLR-Emmeloord, Emmeloord, NL;4AERPAC Special Products, Almelo; NL; 5TNO/TPD, Delft, NL

Seite 191 Reduzierung der Schallabstrahlung von Windenergieanlagen - Mehr Pla-nungssicherheit zur Einhaltung der ImmissionsrichtwerteH. Klug, J. Gabriel, T. Osten; Deutsches Windenergie-Institut, Wilhelmshaven

Seite 195 Design, Development and Testing of a 31 Meter Wood Composite StallRegulated Blade for Serial ProductionMark Hancock; Taywood Aerolaminates, Totton. U.K

Seite 199 Internationale Kooperation zur Entwicklung einer optimierten Rotorblatt-familie für pitchgeregelte Windenergieanlagen der Leistungsklasse von600 kW-1,5 MWM. Schubert; aerodyn Energiesysteme, Rendsburg; R. P. J..O. M. van Rooij; TU Delft,Delft, NL; R. Stoer; EUROS Entwicklungsgesellschaft für Windkraftanlagen, Berlin

Seite 203 Simulation der Leistungskurven und Energieerträge von Windenergiean-lagen auf der Basis gemessener ProfilgeometrienTheo Kramkowski; Deutsches Windenergie-Institut, Wilhelmshaven

Sitzung 11: Zertifizierung und Meßmethoden

Alternative Methoden der Leistungskennlinienmessung Seite 207Axel Albers; Helmut Klug; Dieter Westermann; Deutsches Windenergie-Institut,Wilhelmshaven

Die Auswirkungen der Edition 2 der IEC 61400-1 auf die Lasten von WEA Seite 211Kimon Argyriadis; Germanischer Lloyd, Hamburg

Zur Absicherung der Betriebsfestigkeit von Rotorblättern Seite 215Jürgen Kröning; TÜV Nord, Hamburg; Friedrich Baumjohann; Fachhochschule Bielefeld

MEASNET: Netzwerk europäischer Messinstitute Seite 219J. P. Molly, Deutsches Windenergie-Institut, Wilhelmshaven

Exportforum

Wind Energy Situation in TurkeyTanay Sidki Uyar; Kocaeli University Turkey

Wind Energy in France : Status, Prospects and OpportunitiesBernard Chabot; ADEME, Valbonne, France

Wind Energy Development in GreeceApostolos N. Fragoulis; SPA Hellas Engineering, Attiki, Greece

Italian Wind Energy ProgramL. Pirazzi, L. Barra, A. Arena; ENEA, Rom, Italy; C. Casale; ENEL, Rom, Italy

Seite 224

Seite 229

Seite 235

Seite 243

DEWEK'98 Tagungsband SeiteXI

Inhaltsverzeichnis / Poster

Posterbeiträge

1. Technologische Entwicklung

Seite 251 Der permanenterregte Asynchrongenerator: Funktion, Effizienz, KostenBert Hagenkort, Thomas Hartkopf, Stephan Jockei; Institut für Elektrische Energie-wandlung, Technische Universität Darmstadt

Seite 255 Feldorientierte Regelung einer kaskadierten doppeltgespeisten MaschineB. Hopfensperger, DJ. Atkinson; Dept. of Electrical Engineering, University of New-castle, Newcastle upon Tyne, U.K.; R.A. Lakin; Microtech Ltd., Gateshead, U.K.

Seite 256 Presseinformation zur Projektentwicklung SYNLINE - Zielgruppe: Tech-nische FachzeitschriftenJoachim Käufler, CBF Berlin

Seite 258 Digitale Simulation einer Gleichstromanbindung eines WindenergieparksF. Karlecik-Maier, J. Rittiger; Siemens AG, Eriangen

Seite 265 Betriebserfahrungen einer neuen getriebelosen Windkraftanlage mitpermanenterregtem Synchrongenerator und neuartigen Blattverstellme-chanismusF. Klinger, Ciro Capricano; GENESYS GmbH, Saarbrücken

Seite 266 Einsatz von Elastomerbauteilen zur Körperschallentkopplung in Wind-kraftanlagenFranz Mitsch; ESM Energie- und Schwingungstechnik Mitsch GmbH, Heppenheim

Seite 268 Windkonverter auf hohen StahlbetonschornsteinenHorst Bendix; Leipzig; K. Schmidt; GENOVA Deutschland GmbH & Co. KG, Leipzig

Seite 272 Wasserstoff und Sauerstoff aus regenerativen Energiequellen für dieEnergieversorgungS. Schulien, N. Späth, R. Schönharting, J. Ogrin; FH Wiesbaden, Rüsselsheim

2. Auslegung und Optimierung

Seite 273 Die Notwendigkeit der messtechnischen Überprüfung der Auslegungs-annahrrfen von Windenergieanlagen am Beispiel der Triebstrangeigen-frequenzDieter Frey; Buchholz

Seite 277 Lagerüberlastung durch ungenaue Erfassung der AnschlußsteifigkeitenUwe Rahlf, Rainer Osthorst; aerodyn Energiesysteme GmbH, Rendsburg; WernerGöbel; SKF GmbH, Schweinfurt

Seite 281 Combination of Wind Power Units With a Pump Storage Power Plant onan Island GridBodo Wilkens, Gerd Spenk; Energiekontor Windkraft GmbH, Bremerhaven; GeorgosTheodorakis; Hellenic Energiekontor, Chania, Greece

Inhaltsverzeichnis / Poster

3. Windprognosen

Seite 285 Anwendung von Windvorhersa-gen des Deutschen Wetterdien-stes zur Windleistungsprognoseim Zeitbereich 6-24 h: eine exem-plarische Untersuchung fürStandorte in Mecklenburg-Vor-pommernHans Georg Beyer; FH Magdeburg,Fachbereich Elektrotechnik; DetlevHeinemann, Harald Mellinghoff, KaiMönnich, Hans Peter Waldl; UniversitätOldenburg, Fachbereich Physik, Abtei-lung Energie und Halbleiterforschung,

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Seite 289 Bewertung von Ertragsprogno-sen für Windenergieanlagen auforografisch komplexen Binnen-landstandortenLietzmann, K.-D.; HELIOTEC Inge-nieurbüro, Energie- und Umwelttechnik,Freiberg; Bruschke, H., IBB Hirschfeld;Lietzmann, A.; ENWER-TEC Ingenieur-büro, Energie- und Werkstofftechnik,Freiberg

Seite 294 Der Einfluß der Bergzirkulationauf den Ertrag der WKAs im Pa-derborner Raum oder warumWasP im Mittelgebirge versagtAnno von Reth; Paderborn

Seite 298 Ein menuegesteuertes Programmsystem zur Erstellung von Windener-gieertragsprognosen im gegliederten GeländeR. Hänsch, T. Sperling, M. Kerschgens; Universität Köln

Seite 299 Standortbeurteilung von WindkraftanlagenR. Hänsch, T. Sperling; Universität Köln

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4. Betriebsanalysen

Optimierung des Betriebsverhaltens und Fehlerfrüherkennung von Wind- Seite 300kraftanlagen durch meßtechnische ÜberwachungJörg Mander; Projekt GmbH, Oldenburg

Windenergie Online: Neue Informations- und Kommunikationstechnolo- Seite 304gien im praktischen EinsatzK. Rohrig; Institut für Solare Energieversorgungstechnik e.V., Kassel

Inhaltsverzeichnis / Poster

5. Windenergieanlagen und Umwelt

Seite 307 Means to Reduce C02 - Emissions in the Chinese Electricity System.withSpecial Consideration to Wind EnergyThomas Ackermann; Royal Institute of Technology; Dept. of Engineering - Electric Po-wer Systems, Stockholm, Sweden

Seite 311 Berechnung des Schattenwurfs von WindkraftanlagenMatthias Bromeis; windzeit, Kiel

6. Offshore-Windenergienutzung

Seite 315 Simulation eines Offshore-Windparks in der NordseeAxel Bühler; Universität Hamburg, II. Institut für Experimentalphysik

Seite 319 Entwicklungsmöglichkeiten für die Offshore-Windkraft-TechnologiePeter Jamieson, Paul Gardner, Lucy Craig; G.J. Smith; Garrad Hassan & Partners Ltd.,Glasgow, U.K.

Seite 323 Stromrichter für Großwindanlagen im Offshore-BereichB. Orlik; Universität Bremen, Institut für elektrische Antriebe

Seite 327 Die Multiwindturbine: Eine Alternative im off-shore-Bereich?Thomas Ufermann; WISTRA GmbH, Ibbenbüren

7. Elektrische Eigenschaften

Seite 328 Betriebserfahrungen bei der stoßfreien Netzauf- und -abschaltung vonGeneratoren und Kompensations-Kondensatoren in großen Windkraft-anlagenRainer Thamm, Siegfried Thamm; GfE, Gesellschaft für Energieelektronik mbH; Ro-stock

8. Wirtschaftlichkeit

Seite 332 Zukunftsperspektiven für dieWindenergie in Deutschlandund EuropaAndreas Wagner; FördergesellschaftWindenergie e.V., Brunsbüttel

9. Netzqualität

Seite 336 Simulation Study of an Embed-ded Grid Connected Wind-Hydro Hybrid System based onNew Zealand Climate Conditi-onsThomas Ackermann; Royal Institute ofTechnology; Dept. of Engineering -Electric Power Systems, Stockholm,Sweden

Seite 340 Kapazitätseffekt der Windkraft-anlagen in HessenThomas Hartkopf; B. Hagenkort;Technische Universität Darmstadt,Elektrische Energietechnik;

Seite 344 Auswirkungen einer windtech-nischen Stromerzeugung aufden konventionellen Kraftwerk-park ,Rainer Lux, ^Martin Kaltschmitt; Institutfür Energiewirtschaft und RationelleEnergieanwendung (IER), Universität

• Stuttgart

Seite 348 Analyse der KapazitätseffekteWindstromerzeugungJette Sontow, Martin Kaltschmitt; In-stitut für Energiewirtschaft und Ratio-nelle Energieanwendung (IER), Uni-versität Stuttgart

10. Rotorentwicklung

Seite 352 Analyse eines Windparks anhand windrichtungsabhängiger Leistungs-kennlinienGisela Knapwerth, Alfred Schulz; Fachhochschule Ostfriesland, Fachbereich Elektro-technik und Informatik, Emden

Seite 356 Vergleich verschiedener Numerischer Strömungssimulationsverfahrenan einem Aktiv-Stall-Blatt und Schlußfolgerungen für eine Aerodynami-sche OptimierungA.P. Schaffarczyk; Labor für Numerische Mechanik, FH Kiel /FB Maschinenwesen

11. Zertifizierung und Meßmethoden

Seite 361 Qualitätssicherung in der Windenergienutzung - Allumfassendes Quali-tätssicherungsmanagement - Total Quality Management (TQM)J. Betend, Jens Lehmann, PLENUM Energy GmbH, Husum

Seite 365 DEWEK '98 - Teilnehmer- und Teilnehmerinnenliste+

Seite 371 Autorenregister

Seite XVI DEWEK '98 Tagungsband