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Um Windenergie optimal ausschöpfen zu können, bauen Prof. Dr. Constantinos Sourkounis und sein Team vom Institut für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) einen Modellwindpark auf. Dabei kooperieren die Forscher mit dem Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme (IWES).

Das Projekt „Smart Wind Park Laboratory” wird bis Ende 2020 mit rund 4 Millionen Euro aus dem Programm Forschungsinfrastrukturen NRW gefördert.

Fraunhofer-Außenstelle an der RUB

Ziel der Kooperation ist es, an der RUB ein Kompetenzzentrum für Windenergie als Außenstelle des Fraunhofer-Instituts zu errichten. Am 22. März 2018 haben die Partner zum Projektauftakt eine Absichtserklärung unterzeichnet, die den Grundstein für die weitere Zusammenarbeit legt.

Die bisherigen Standorte des Fraunhofer-Instituts liegen überwiegend in Norddeutschland – in Bremerhaven, Bremen, Hannover, Oldenburg und Hamburg. „Die Partner RUB und IWES mit ihren jeweiligen Stärken hinsichtlich Grundlagen- und anwendungsnaher Forschung, Systemverständnis und spezieller Infrastruktur ergänzen sich in hervorragender Weise“, sagt Prof. Dr. Jan Wenske, stellvertretender Institutsleiter des IWES. „Durch die enge Zusammenarbeit und einen starken regionalen Bezug in NRW eröffnen sich sehr spezifische Möglichkeiten für weitere technologische Optimierungen von Windenergieanlagen in den Bereichen Systemintegration und Leistungsmechatronik.“

Neue Perspektiven für die Forschung

„Durch die Kooperation ergeben sich für die Forschung der RUB neue Perspektiven. Einerseits wird das Spektrum der Kompetenzen erweitert, andererseits besitzt die zur Verfügung stehende Forschungsinfrastruktur eine weltweite Alleinstellung. Dadurch gewinnen beide Partner für Aufträge und Beteiligungen in Verbundprojekten erheblich an Attraktivität“, so Sourkounis. „Unter Einbeziehung von weiteren Fachkompetenzen der RUB können Fragestellungen zur zukünftigen Energieversorgung systemübergreifend und ganzheitlich betrachtet werden.“

Anlässlich der Unterzeichnung der Absichtserklärung betonte Prof. Dr. Andreas Ostendorf, Prorektor für Forschung der RUB: „Mit der Fraunhofer-Gesellschaft haben wir einen starken außeruniversitären Partner mit wertvollen Erfahrungen in der Energietechnik an unserer Seite. Die Perspektive der Eröffnung einer Fraunhofer-Außenstelle in Bochum ist eine vielversprechende Ergänzung unserer interdisziplinären Energieforschung, auch um gemeinsam den Einsatz von Windkraftanlagen weiterzuentwickeln.“

Weg vom Kohlestrom

Deutschland will weg vom Kohlestrom, hin zu regenerativen Energiequellen. 60 bis 70 Prozent des benötigten Stroms sollen künftig aus Windkraft gewonnen werden. Nach dem Aufbau der ersten Windparks hat sich allerdings gezeigt, dass die bisherige Betrachtungsweise einzelner Windkraftanlagen zu kurz greift: Die Windräder in Parks beeinflussen sich gegenseitig. Sie stehen sowohl durch Luftströme miteinander in Beziehung als auch durch die schwankende Einspeisung von Strom in das gemeinsame Netz.

Diese Effekte wollen die Ingenieure unter die Lupe nehmen. Um die Kopplungen der Windkraftanlagen zu analysieren, bauen sie ein Modell von zunächst 15, später 30 Windkraftanlagen inklusive ihrer Netzanbindung auf. Ganze Windparks sollen dadurch optimal planbar werden. Ebenso sollen sich einzelne Teile der Anlagen bestmöglich steuern lassen, damit der Energiefluss aus dem Windpark möglichst gleichmäßig ist.