Projekt 00581/01

Ermittlung des Wind- und solaren Strahlungsangebotes für Mecklenburg-Vorpommern

Projektdurchführung

WIND-Consult GmbH
Reuterstr. 9
18211 Bargeshagen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Das für Mecklenburg-Vorpommern verfügbare meteorologische Datenmaterial war für genaue regionale Potenzialbestimmungen regenerativer Energien und für andere damit im Zusammenhang stehende praktische meteorologische Fragestellungen nur in eingeschränktem Maße nutzbar. Deshalb wurden von 1993 bis 1997 von der WIND-consult in einem umfangreichen meteorologischen Messprogramm an repräsentativen Standorten in Mecklenburg-Vorpommern einheitlich und synchron meteorologische Daten zu den Wind- und solaren Strahlungsverhältnissen und anderen meteorologischen Größen gemessen, verdichtet und aufbereitet. Ziel dieser Untersuchungen war:
· Statistisch gesicherte und verdichtete Daten zur regionalen Verteilung des Wind- und Solarenergiepotenzials und anderer meteorologischer Größen zu ermitteln und einem breiten Anwenderkreis bereitzustellen;
· Grundlagen für eine exaktere Ermittlung des Solar- und Windenergiepotenzials zu schaffen;
· repräsentative, regionale Kenngrößen regenerativer Energien zu ermitteln;· die gewonnenen meteorologischen Daten zur besseren regionalen Anpassung allgemein bekannter meteorologischer und energetischer Zusammenhänge zu analysieren.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden· Die Projektbearbeitung erfolgte in folgenden Arbeitschritten:
· Auswahl der zu ermittelnden meteorologischen Messgrößen (Windgeschwindigkeit, -richtung, Lufttemperatur, -druck, Globalstrahlung);· Auswahl der Messstandorte;
· Auswahl der Messtechnik und -sensorik;
· Aufbau der Messstationen (8 Standorte);
· Einrichten der Datenzentrale und -übertragung;
· Entwicklung und Programmierung der Datenaufbereitungsroutinen (Plausibilität, Archivierung, statistische Aufbereitung, analytische Weiterverarbeitung);
· Kontinuierliche Durchführung der Datenaufbereitung Verdichtung, Auswertung und analytische Verarbeitung der Daten.


Ergebnisse und Diskussion

Statistische Verdichtung der meteorologischen Daten zu:· fortlaufenden Zeitreihen aller Stundenmittel eines Jahres;
· Tagesmittel, Monatsmittel, Tagesgängen und Häufigkeitsverteilungen.
Regionale Verteilung der Wind- und Solarpotenziale als Monats- und Jahressummen.
Analytische Weiterverarbeitung der meteorologischen Daten:
· Windverhältnisse (Tagesgang und Flautendauer der Windgeschwindigkeit, Turbulenzintensität und Böigkeit, Extremwerte der Windgeschwindigkeit, Richtungsabhängigkeit des Windes, Höhenprofil der Windgeschwindigkeit bis 60 m ü.G., Weibullapproximation der Häufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeit)
· Solarstrahlung (Korrelation von Globalstrahlung und diffuser Sonnenstrahlung, direkte Sonnenstrahlung aus Globalstrahlung und diffuser Strahlung, Sonnenscheindauer aus der Globalstrahlung und der direkten Sonnenstrahlung, Sonnenstrahlung auf geneigten Flächen).


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Vorgehensweise bei der Projektbearbeitung und die erzielten Ergebnisse der Untersuchungen wurden in Form von Veröffentlichungen, Berichten, Diplomarbeiten, Vorträgen, Messen usw. der Deutschen Bundesstiftung Umwelt und fachlich kompetenten Einrichtungen übergeben bzw. zur Verfügung gestellt. Beispielhaft seien hier Folgende genannt:
· Zwischen-/Messberichte, Informationsmaterialien zum Projekt (Rostock, Mai 1992; März 1994 usw.);
· Diplomarbeiten (Fachhochschule Lübeck 1993, Universität Rostock 1997, Universität Bayreuth 2000);
· Deutsche Windenergiekonferenz (Wilhelmshaven 1993, 1994);
· Messen (Umweltmesse Rostock, Rostock 1994, 1996; Husumer Windenergietage, Husum 1993, 1995 und 1997);
· Veröffentlichung in der WIND ENERGIE AKTUELL (Bargeshagen 1993, 1994);
· Veröffentlichung in EUROPEAN DIRECTORY OF ... (Bargeshagen 1994);
· Veröffentlichung in der ERNEUERBARE ENERGIEN (Bargeshagen 1999).


Fazit

Mit dem Datenbestand des fünfjährigen Messprogramms (1993 - 1997) Ermittlung des Wind- und solaren Strahlungsangebotes in Mecklenburg-Vorpommern liegen erstmalig für ein ganzes Bundesland einheitlich und synchron gemessene, umfangreiche, meteorologische Datensätze hoher Genauigkeit für die spezifische Anwendung der Wind- und Solarenergienutzung vor. Die statistische Aufbereitung sowie die analytische Weiterverarbeitung der meteorologischen Daten hat statistisch gesicherte und verdichtete Klimadaten, Ergebnisse zu regionalen meteorologischen, wind- und solarenergetischen Parametern und Korrelationen zu regionalen klimatischen Tendenzen geliefert. Damit ist u.a. eine Grundlage dafür geschaffen worden, die Genauigkeit künftiger regionaler Ertragsvoraussagen wind- und solarenergetischer Prozesse zu erhöhen sowie deren Verläufe besser zu simulieren. Über die engeren wind- und solarenergetischen Aufgabenstellungen hinaus kann das vorhandene meteorologische Datenmaterial für andere Anwendungen und Ziele, z.B. in Landwirtschaft, Biomedizin und Tourismus, zur Verfügung gestellt werden und als Auswertungsgrundlage für regionale agro- oder bioklimatische Untersuchungen dienen (z.B. bzgl. Sonnenscheindauer, Solarstrahlungssummen auf Flächen, Häufigkeit von Windgeschwindigkeit und -richtung, Lufttemperatur).