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3. Wissenschaftstage des Bundesumweltministeriums3. Wissenschaftstage des Bundesumweltministeriums
zur zur OffshoreOffshore--WindenergienutzungWindenergienutzung
17. und 18. November 2009 / Oldenburg17. und 18. November 2009 / Oldenburg
Meteorologische MessungenMeteorologische Messungen
auf der Forschungsplattform FINO IIauf der Forschungsplattform FINO II
Joachim Schwabe / Stefan MJoachim Schwabe / Stefan Müüllerller
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
GliederungGliederung
1.1. FFöörderung und Forschungsaufgaben der beteiligten Partnerrderung und Forschungsaufgaben der beteiligten Partner
2.2. Konzept der meteorologischen MessungenKonzept der meteorologischen Messungen
3.3. Planung und Bau der Forschungsplattform an LandPlanung und Bau der Forschungsplattform an Land
4.4. Errichtung der Forschungsplattform FINO II OffshoreErrichtung der Forschungsplattform FINO II Offshore
5.5. Messbetrieb und erste ErgebnisseMessbetrieb und erste Ergebnisse
6.6. AusblickAusblick
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
1.1. FFöörderung und Forschungsaufgaben der beteiligten Partner rderung und Forschungsaufgaben der beteiligten Partner
Förderung:
� Bundesministerium für Umwelt,Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)vertreten durch
das Forschungszentrum / Projektträger Jülich (PTJ)
� Wirtschaftsministerium Mechlenburg-Vorpommern
Partner:
� Schiffahrtsinstitut Warnemünde e.V. (SIW) / Warnemünde
Projektleitung / Auftragnehmer des PTJ
Bauherr und Betriebsführung FINO II
Untersuchungen zur Schiffssicherheit
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
� Institut für Angewandte Ökologie (IfAÖ)Neu Brodersdorf
ökologische Begleitforschung
� WIND-consult (WICO) / Bargeshagen
meteorologische Messungen
weitere Partner mit eigenen FE-Projekten:
� Institut für Ostseeforschung (IOW) / Warnemünde
hydrologische Messungen / MARNET
� Universität Hamburg + Institute/ Hamburg
EU-Projekt SOPRAN
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
FINO IISeegebiet
„Kriegers Flak“
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
2.2. Konzept der meteorologischen MessungenKonzept der meteorologischen Messungen
� Windmessung in 8 Höhen
(Schalenstern- / Ultraschallanemometer)
� Windrichtung in 7 Höhen
� Lufttemperatur in 5 Höhen
� Wasseroberflächentemperatur
� Luftfeuchte in 3 Höhen
� Luftdruck in 2 Höhen
� Niederschlag in 2 Höhen
� Globalstrahlung
� UVA- und UVB-Strahlung
� Beschleunigung in 2 Höhen
3.3. Planung und Bau der Forschungsplattform an LandPlanung und Bau der Forschungsplattform an Land
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
März 2005 - Juni 2007
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
4.4. Errichtung der Forschungsplattform OffshoreErrichtung der Forschungsplattform Offshore
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
Juni 2007
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
Messtechnikinstallation und Probebetrieb Juli 2007 - April 2008
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
6.6. Messbetrieb und erste ErgebnisseMessbetrieb und erste Ergebnisse
Windgeschwindigkeit in 102,5Windgeschwindigkeit in 102,5 m m üü. MSL (August 2007 . MSL (August 2007 –– September 2009)September 2009)
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
1 0 .0 7 1 .0 8 4 .0 8 7 .0 8 1 0 .0 8 1 .0 9 4 .0 9 7 .0 9 1 0 .0 9
A u g u s t 2 0 0 7 b is S e p te m b e r 2 0 0 9
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
Win
dg
esch
win
dig
ke
it in
102
.5m
ü. S
KN
[m
/s]
Blitzschaden / April 2008
G eneral Statistics
Site: FINO II (S0)
wind speed Vector 102,5m (s0W G1025AVEV) in [m /s] / Average
1-M inute-Values in 10-M inutes-Values
Rem ark: W ICO/SS0/13.154/55.007/0
Period Nom inal Actual Average M inim um M axim um Range Sum Stdev
01/08/2007 - 31/08/2007 4464 3104 9.4 0.4 20.5 20.1 - 3.983
01/09/2007 - 30/09/2007 4320 4320 11.0 0.2 23.7 23.5 - 4.497
01/10/2007 - 31/10/2007 4464 4401 7.9 0.3 19.1 18.8 - 3.865
01/11/2007 - 30/11/2007 4320 3198 11.4 0.3 26.5 26.2 - 4.569
01/12/2007 - 31/12/2007 4464 3290 9.0 0.7 23.6 22.9 - 4.817
01/01/2008 - 31/01/2008 4464 4464 13.8 2.0 26.5 24.4 - 3.976
01/02/2008 - 29/02/2008 4176 3888 13.2 1.3 26.4 25.1 - 4.776
01/03/2008 - 31/03/2008 4464 3419 12.3 0.2 27.1 26.9 - 5.127
01/04/2008 - 30/04/2008 4320 2253 9.7 1.0 21.1 20.1 - 4.364
01/05/2008 - 31/05/2008 4464 4464 6.8 0.3 18.8 18.4 - 3.831
01/06/2008 - 30/06/2008 4320 4320 9.4 0.8 20.3 19.5 - 3.762
01/07/2008 - 31/07/2008 4464 4464 8.4 0.4 16.7 16.4 - 3.009
01/08/2008 - 31/08/2008 4464 4194 9.7 0.4 24.7 24.2 - 4.436
01/09/2008 - 30/09/2008 4320 3840 9.2 0.6 18.3 17.7 - 3.375
01/10/2008 - 31/10/2008 4464 4464 11.3 0.7 22.6 21.9 - 4.018
01/11/2008 - 30/11/2008 4320 4320 12.2 0.7 23.7 23.0 - 4.371
01/12/2008 - 31/12/2008 4464 4464 8.5 0.3 25.9 25.6 - 4.684
01/01/2009 - 31/01/2009 4464 4319 9.6 0.2 24.0 23.8 - 4.991
01/02/2009 - 28/02/2009 4032 4032 9.6 0.8 20.4 19.5 - 4.261
01/03/2009 - 31/03/2009 4464 4464 9.8 0.2 22.0 21.8 - 4.067
01/04/2009 - 30/04/2009 4320 4243 9.2 0.4 21.5 21.2 - 4.423
01/05/2009 - 31/05/2009 4464 4293 9.4 0.4 22.7 22.3 - 4.158
01/06/2009 - 30/06/2009 4320 4320 9.9 0.5 23.8 23.3 - 4.609
01/07/2009 - 31/07/2009 4464 4455 8.3 0.5 18.9 18.4 - 3.595
01/08/2009 - 31/08/2009 4464 4464 8.7 0.2 17.8 17.6 - 3.582
31/08/2009 - 30/09/2009 4320 4281 10.0 0.3 20.7 20.4 - 4.005
01/08/2007 - 30/09/2009 114048 105738 9.9 0.2 27.1 26.9 - 4.509
Windgeschwindigkeit in 102,5Windgeschwindigkeit in 102,5 m m üü. MSL (August 2007 . MSL (August 2007 –– September 2009)September 2009)
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
mittlere Windgeschwindigkeit (10-Minuten-Mittel): vm = 9.9 m/s
maximale Windgeschwindigkeit (10-Minuten-Mittel): vmax = 27.1 m/s
Windrichtungsverteilung in 102,5Windrichtungsverteilung in 102,5 m m üü. MSL (August 2007 . MSL (August 2007 -- September 2009)September 2009)
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
0°
30°
60°
90°
120°
150
°
180
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210°
240°
270°
300°
330
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0°
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1500
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2500
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3000
Par
.1/P
ar.2
0 -
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/s
4 -
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/s
8 -
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m/ s
12 -
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16 -
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20 -
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187
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292
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292
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38
251
454
183
202
249
508
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124
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4
46
125
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292
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0
0
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1645
2752
2861
1973
1030
Wind roseSite:
S.-No.:
FINO II
S0
meteorological measurement
Germany
01.08.2007 00:30:00
30.09.2009 22:30:00
ZS0-070801_090930
Diagram:
Averaging:
1.
Project:
Country:
Begin:
End:
File:
2.
Hourly Values
Parameter
[m/s]
Unit[°]
Nr.
wind speed Vector 102,5mwind direction 91,8m
Hauptwindrichtungssektoren (Stundenmittel): 210°- 300°
maximale Hauptwindrichtung (Stundenmittel): 270°
TurbulenzintensitTurbulenzintensitäät in 102,5t in 102,5 m m üü. MSL (August 2007 . MSL (August 2007 -- September 2009)September 2009)
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
Mittlere Turbulenzintensität (10-Minuten-Mittel): 5,5 %
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
W in d g e s c h w in d ig k e it 1 0 2 .5 m [m /s ]
0
0 .2 5
0 .5
Turb
ule
nzin
ten
sität [-
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HHööhenprofil von 32,4 m bis 102,5 m henprofil von 32,4 m bis 102,5 m ÜÜ. MSL (. MSL (Mai 2008 bis September 2009)Mai 2008 bis September 2009)
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
Höhenprofil alle Sektoren
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
8,0 8,5 9,0 9,5
v [m/s]
Höhe
ü. M
SL
[m]
Höhenprofil 240° - 300°
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
9,0 9,5 10,0 10,5
v [m/s]
Höhe
ü.
MS
L [m
]
Mittlere Windgeschwindigkeit in 102,5Mittlere Windgeschwindigkeit in 102,5 m m üü. MSL (Aug.. MSL (Aug. 2008 bis Sep. 2009)2008 bis Sep. 2009)
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
Verlauf der kummulierten Monatsmittel der Windgeschwindigkeit
9,9 m/s
9,2
9,4
9,6
9,8
10,0
10,2
10,4
10,6
10,8
11,0
11,2
Apr. 07 Aug. 07 Nov. 07 Feb. 08 Jun. 08 Sep. 08 Dez. 08 Mrz. 09 Jul. 09 Okt. 09
v [m
/s]
Langzeiteinordnung WICO
Prognose MIUU-Model (2005)
9,8 m/s
9,0 m/s
6.6. Ausblick Ausblick
WIND-consult Ingenieurgesellschaft für umweltschonende Energiewandlung mbH
� langjährige meteorologische Datenreihen(Datenbank ODIN beim BSH)
� Wind- und Energiepotential für OffshoreWindparks in der südlichen Ostsee
� belastbare Ertragsprognosen Offshore
� Turbulenzuntersuchungen
� Extremwertanalysen / Boenstruktur
� Leistungsmessungen an WEA
� Lastannahmen für Offshore WEA
� Energieerträge und Abschattungsverlustein Offshore-Windparks
