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Turbulenzauflösende Simulationen zur meteorologischen Standortbewertung von Windkraftanlagen in komplexem Gelände

Leitung:Siegfried Raasch
Bearbeitung:Lennart Böske, Christoph Knigge
Laufzeit:2015-2017

Insbesondere in komplexem Gelände stellt atmosphärische Turbulenz eine Herausforderung für die Planung neuer Windenergieanlagen dar. Orographisch induzierte Turbulenz kann zu deutlich erhöhten Lasten an den Anlagen führen und so deren Lebensdauer erheblich verkürzen.
Für Fragen der Standortbewertung eingesetzte RANS-Modelle, in denen Turbulenz vollständig parametrisiert wird, können diese Effekte gerade in komplexem Gelände oft nicht richtig erfassen.
Ziel des Projektes ist es daher, den Einsatz des turbulenzauflösenden LES-Modells PALM für die Standortbewertung von Windenergieanlagen zu demonstrieren und die Vorteile dieser Methode gegenüber RANS-Modellen aufzuzeigen. Hierfür werden räumlich hochauflösende Simulationen des turbulenten atmosphärischen Windfeldes für einen existieren Windenergiestandort im komplexen Gelände durchgeführt und die Ergebnisse mit Messdaten validiert. Für eine zusätzliche Validierung der Modelldaten anhand von Windkanalergebnissen wird die Überströmung eines idealisierten Berges simuliert. Unter anderem werden diese Simulationen genutzt, um das numerische Setup für den operationellen Einsatz zu optimieren.

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