WindCube Nacelle

Die Fernerkundungsmethode LiDAR hat in den letzten Jahren eine rasante Weiterentwicklung erfahren. Die kontinuierlich wachsenden Marktanforderungen an die präzise Messung des Windfeldes in größeren Entfernungen vor den Windkraftanlagen sind die Basis für neue Regelungs- und Monitoringstrategien. Die Auswertung der gewonnenen Messdaten bietet vielseitige Möglichkeiten zur Anlagenoptimierung, -vermessung und -steuerung. Das LiDAR System misst horizontal in Nabenhöhe und kann unabhängig von Turbinenhersteller und Rotordurchmesser auf jeder Onshore- oder Offshore-Windkraftanlage betrieben werden.

Das WindCube Nacelle wird je nach Aufgabenstellung temporär auf einer Turbinengondel installiert oder das System kann ebenso in einer Variante bereits vollständig in die Turbinensteuerung integriert werden. Das Messsystem ermöglicht Betreibern und Herstellern (OEMs) von Windturbinen, die Leistung der Turbinen effizient und genau zu bewerten. Die einfache Installation, leichte Hardwarekomponenten, vollständige Integrationsfähigkeit und unkomplizierte Konfigurationsprozesse gewährleisten eine schnelle Wertschöpfung in jedem Windpark.

Auf einer Windenergieanlage (WEA) eingesetzt, vermisst und analysiert das System mit vier Messstrahlen – frei nach dem Motto „4 Augen sehen mehr als 2“ – das Windfeld vor der Anlage bis zu einer Entfernung von 700 m in bis zu 20 Messfenstern. Mit dem WindCube Nacelle-Messgerät können effiziente Leistungsprüfungen (PPT) sowie Leistungskennlinien (PC) von Windenergieanlagen sowie eventuelle Fehler in der Winkelnachführung der Turbine schnell und präzise erfasst werden. Weitere Einsatzbereiche sind z. B. die Erkennung von Windscherung, Turbulenzintensität bzw. Böen, welche in Kürze auf die Anlage treffen würden. Daraus resultiert ein optimierter Betrieb der Windkraftanlage oder des Windparks mit geringeren Lasten und höherem Ertrag.

Im Bereich der Leistungsprüfung (PPT) und Leistungskennlinien-Vermessung (PC) wird das WindCube Nacelle® eingesetzt, um z. B. teure und aufwendige Messmasten zu ersetzen oder zu ergänzen. Die Daten helfen zu verstehen, warum manche Turbinen einen unterdurchschnittlichen Ertrag produzieren.

Das LiDAR-Assisted Control (LAC) ermöglicht eine vorausschauende Turbinensteuerung, bei der die Anlage auf anströmende Winde reagiert, bevor diese den Rotor treffen. Das reduziert die mechanischen Lasten und verlängert die Lebensdauer.

Im Vergleich zu dauerhaften Messmasten ist das kompakte und wartungsarme LiDAR System sehr mobil und lässt sich leicht auf Windenergieanlagen montieren. Im Gegensatz zum Messmast, der zudem nicht in jedem Gelände (z. B. in bergigen Regionen) aufgebaut werden kann, bietet das WindCube Nacelle® eine von der Windrichtung unabhängige Leistungsvermessung. Egal, wie der Wind sich dreht: Das WindCube Nacelle® misst verlässlich und sendet die Daten zur Auswertung.