1. Vorhabenziel Das Ziel ist die Erstellung einer Konzeption eines Forschungstestfelds für die Windenergienutzung im komplexen Gelände. Ein wichtiges Merkmal ist die wissenschaftliche Begleitung der Testfeldplanung, um die Ziele der Forschungseinrichtungen und technischen Ziele der Hersteller und Zulieferer im Vorfeld zu berücksichtigen. Im Vorhaben des KIT sollen folgende Ziele erreicht werden: (1) Meteorologische und geotechnische Charakterisierung möglicher Standorte für ein Testgelände, (2) Messungen der Strömungsverhältnisse mit SODAR (dauerhaft) und RASS (kampagnenweise) an einem ausgewählten Standort, (3) Modellierung der Windverhältnisse am Standort mit einem mesoskaligen Modell, (4) Bewertung des Standorts aus meteorologischer und geotechnischer Sicht, (5) Definition des konstruktiven Aufbaus der WEA in mechanisch-elektrischer Sicht und Konzeption der Turmkonstruktion, (6) Entwicklung von dauerhaften Messstrategien für das Testfeld. 2. Arbeitsplanung (1) Charakterisierung möglicher Standorte aufgrund vorhandenen Wissens und Daten aus meteorologischen und geotechnischen Daten, (2) Reparatur, Transport und längerfristige Aufstellung des vorhandenen Sodars auf dem Testgelände und kürzere Messkampagne mit dem vorhandenen RASS, (3) Modellierung mit dem verfügbaren Modell WRF, (4) Auswertung der Ergebnisse der Schritte (1) bis (3), (5) Untersuchungen von Tragstrukturen mit physikalisch abgesicherten Simulationen, (6) Entwicklung der Messstrategie aufgrund der Schritte (1) bis (4), (6).
Die DLR hat in ihrem Institut fuer Optoelektronik seit Jahren die Fernmessung des Windes mittels Laser Doppler Verfahren erprobt. Ein mobiles System existiert zur Fernmessung des Windes in der atmosphaerischen Grundschicht. Der Wind bzw das Windprofil ist wichtigster Parameter fuer alle Transportprozesse, fuer die Bestimmung des Massentransports von Gasen und fuer Austauschfragen. Ein flugzeuggetragenes System soll gemeinsam mit CNRS (Frankreich) entwickelt, getestet und eingesetzt werden. Mit diesem System werden mesoskalige Windphaenomene erfasst werden koennen. Die Austauschprozesse zwischen der atmosphaerischen Grundschicht und der freien Troposphaere als auch zwischen der Troposphaere und der Stratosphaere koennen studiert werden. Neben diesen Forschungen mit dem entwickelten System ist die Systementwicklung selbst auch nutzbar fuer die parallele Entwicklung eines Raumfahrtsensors zur Erfassung des globalen Windfeldes, wie er von ESA und NASA geplant ist.
Die an der Aussenstelle Collm der Universitaet Leipzig seit 1959 gemessenen Winddaten im Mesopausenbereich werden nach meteorologischen Gesichtspunkten aufgearbeitet. Erste Ergebnisse sind: 1) Es lassen sich Klimatrends mit Hilfe des Dateienmaterials bestimmen. 2) Prozesse der Stratosphaere (QBO, Stratosphaerenerwaermungen) bilden sich in der Mesopause (80-110 km Hoehe) ab und koennen so registriert werden. 3) Prozesse planetarer Groessenordnung (planetare Wellen, solare Variabilitaet) sind mit den Daten zu registrieren.