Es ist ein langwieriger Prozess, ein Forschungsvorhaben dieser Größenordnung umzusetzen. Umso feierlicher war der Eröffnungsworkshop am 26. Oktober 2022, in dem die neue Forschungsinfrastruktur Smart Windpark Laboratory (SWiPLab) vorgestellt wurde.
Kompetenzen aus Forschung und Industrie müssen gebündelt werden
Der erste von zwei Windparks im Labormaßstab mit je 15 WEK-Antriebssträngen legt den Grundstein für viele zukünftige Forschungsprojekte und Kooperationen. Und der Forschungsbedarf im Bereich Windenergie ist groß. Nicht nur aufgrund der aktuellen Energiekrise und des Pariser Klimaschutzabkommens 2015 – unsere Zukunft und die unserer Nachkommen hängt maßgeblich von der Weiterentwicklung nachhaltiger Energiegewinnung ab.
Dies betonte auch Prof. Dr.-Ing. Constantinos Sourkounis vom Institut für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik der RUB im Rahmen seines Auftaktvortrags. Prof. Dr.-Ing. Jan Wenske vom kooperierenden Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme (IWES) veranschaulichte mit Beispielen aus der Praxis, welche Optimierungschancen bei der Konzeption und dem Betrieb von Windparkanlagen genutzt werden könnten, wenn das Forschungspotenzial des Laboratoriums ausgeschöpft wird. Das Smart Windpark Laboratory bietet dafür viele Anwendungsmöglichkeiten in Forschungsprojekten und Industriekooperationen. „Durch die Bündelung von Kompetenzen aus Forschung und Industrie erweitern wir den Blick auf den Bereich der Windenergie und sind in der Lage ganzheitliche Lösungen zu entwickeln“, erklärt Prof. Sourkounis.
Großes Forschungspotenzial kann jetzt ausgeschöpft werden
Wie bei vielen verbreiteten nachhaltigen Energiegewinnungsmethoden unterliegt auch die Windenergie den Schwankungen der Natur, was einige Herausforderungen mit sich bringt. Nicht nur die Belastung der Komponenten durch wechselnde äußere Einflüsse stellt eine Schwierigkeit dar. Auch die Gewährleistung eines stabilen Stromnetzes ist nach wie vor ein kritisches Thema. Durch die Erforschung und Bildung intelligenter Stromnetze können diese Faktoren zukünftig besser kontrolliert und im Energiegewinnungs- und Speicherungsprozess eingebettet werden.
Die Windparkmodelle des Smart Windpark Laboratory bieten in diesem Bereich weltweit einzigartige Forschungspotenziale, da eine Vielzahl an unterschiedlichen Szenarien konfiguriert und realitätsnah simuliert werden kann. Da sich gezeigt hat, dass sich Windräder innerhalb eines Windparks gegenseitig dynamisch beeinflussen, können durch die Erkenntnisse zukünftiger Forschungsprojekte im SWiPLab Methoden entwickelt werden, diese effizienter aufeinander abzustimmen. So kann nicht nur eine optimale Energiegewinnung angestrebt werden, auch Wartungsintervalle können intelligenter geplant werden. Durch die nachgebildete Netzanbindung im Laboratorium lassen sich zudem nicht nur die aerodynamische, sondern auch die netzseitige Beeinflussung der Windräder innerhalb eines Parks oder auf regionaler Ebene untersuchen.
Während einer Labordemonstration konnten sich die rund vierzig Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Industrie und Forschung von den einzigartigen Möglichkeiten des Laboratoriums überzeugen. Anschließende Impulsvorträge, unter anderem vom Hersteller OPAL-RT, leiteten Diskussionsrunden rund um die Zukunft der Windenergie und Erweiterungspotenziale der Forschungseinrichtung ein.
Der Grundstein für die Forschungsarbeit sowie Kooperationsmöglichkeiten ist gelegt.
Das Vorhaben wird im Rahmen des Förderwettbewerbs „Forschungsinfrastrukturen“ durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen unter Einsatz von Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020 „Investitionen in Wachstum und Beschäftigung“ gefördert.
