Research projects within the BMU-programs Research at alpha ventus (RAVE)
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LIDAR – Further development of LIDAR wind measuring techniques for offshore application
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Content
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- Development and demonstration of remote sensing technique with high spatial and temporal resolution in three typical wind energy application
- Development and validation of simulation methods for loads caused by dynamic wakes in wind parks
- Development of standardized measurements methods for power curve assesment and dissemination of results to the wind energy industry
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SWE-contribution
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- Coordination
- Acquisition and operation of the LIDAR system
- Development of measurement techniques for inflow and wake wind fields, preexamination for wind turbine control with LIDAR
- Development and validation of simulation methods for loads caused by wakes
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| Coordination |
SWE |
partners
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ForWind – Universität Oldenburg, Deutsches Windenergie Institut GmbH (DEWI),
DLR Oberpfaffenhofen, Fördergesellschaft Windenergie e.V. (FGW)
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| funding |
BMU |
project time
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August 2007 until October 2010 |
| contact |
Dipl.-Ing. (FH, Uni) A. Rettenmeier
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LIDAR – Further development of LIDAR wind measuring techniques for offshore application
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Content
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- Development/Proving of a robust nacelle based LIDAR system
- Proving LIDAR assisted control
- Load characteristics and monitoring for inhomogenios inflow
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SWE-contribution
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- Stationary load estimation and power curve assesment with nacelle based LIDAR
- Analysis incoming wind fields
- Predictive control with nacelle based LIDAR for gust compensation and energy optimization
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| Coordination |
ForWind – Universität Oldenburg |
partners
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ForWind – Universität Oldenburg, Deutsches Windenergie Institut GmbH (DEWI),
Fördergesellschaft Windenergie e.V. (FGW), AREVA Wind GmbH |
| funding |
BMU |
project time
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November 2010 until October 2013 |
| contact |
Dipl.-Ing. D. Schlipf
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OWEA – Verifikation of Offshore-WEA (in the Offshore test site alpha ventus)
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| Content |
Das beantragte Projekt befasst sich speziell mit den Offshore-Windenergieanlagen und untersucht deren Leistungskurven als Einzelanlage und im Windpark unter Offshore-Bedingungen, ihre Dynamik einschließlich Wind-, Wellen- und Windparkbelastungen und die Entwicklung von Monitoring-Verfahren zur Überwachung des Betriebsverhaltens. Insgesamt sind zehn Partner an diesem Forschungsvorhaben beteiligt, jeweils mit eigenen Anträgen vertreten sind die Universität Stuttgart, die Universität Oldenburg, die Universität Hannover, das Deutsche Windenergie-Institut, die Multibrid Entwicklungsgesellschaft und die REpower Systems AG.
Folgende Arbeitspakete werden bearbeitet:
- Leistungskurve offshore – Bestimmung und atmosphärische Einflüsse
- Verifikation der Strömungsbedingungen und Nachlaufbelastungen in Offshore-Windparks
- Verifikation der Anlagendynamik und der Belastungen
- Online-Monitoring des Belastungsverhaltens
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| SWE-contribution |
Koordination des Verbundprojekts, Leitung der Arbeitspakete 3 und 4, inhaltliche Mitarbeit in allen vier Arbeitspaketen |
| partners |
- Universität Stuttgart, Stiftungslehrstuhl Windenergie am Institut für Flugzeugbau und Institut für Aerodynamik und Gasdynamik
- Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Physik
- Leibniz Universität Hannover
- DEWI GmbH
- Institut für Solare Energieversorgungstechnik
- DEWI-OCC GmbH
- Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH
- Fördergesellschaft Windenergie e.V.
- REpower Systems AG
- Multibrid Entwicklungsgesellschaft mbH
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| funding |
BMU |
| project time |
ab Dezember 2007 für ca. 3 Jahre |
| contact |
Dipl.-Ing. J. Quappen |
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RAVE – Research at alpha ventus (RAVE)
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| Content |
Ziel des Projekts ist es, die verschiedenen Forschungsvorhaben zum Offshore-Testfeld alpha ventus zu vernetzen und zu koordinieren. Weiter sollen die Ergebnisse der einzelnen Vorhaben zusammengefasst und regelmäßig dem Projektträger, dem Projektbeirat und dem wissenschaftlichen Beirat sowie der Öffentlichkeit in geeigneter Form präsentiert werden. |
| SWE-contribution |
Vertretung der Verbundsforschungsvorhaben LIDAR und OWEA
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partners
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Ca. 15 Institute und Firme
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| employer |
ISET – Inst. f. Solare Energieversorgungstechnik e.V., Kassel |
| funding |
BMU |
| project time |
ab Juni 2007 für ca. 3 Jahre |
| contact |
Prof. Dr. M. Kühn |
Research projects, promoted by the European Union
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Integrated Project „UPWIND – Integrated Wind Turbine Design“
Work Package 4: (Offshore) Support Structures and Foundations
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Content
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- Innerhalb des integrierten Projekts „UpWind“, mit 16 Arbeitspaketen und 39 Partnern, bestehen die Hauptaufgaben des Arbeitspakets 4 aus:
- Integrierter Entwurf von Anlage und Tragstruktur sowie Einsatz der Anlagenregelung zur Reduktion der Belastungen und der Empfindlichkeit gegenüber wechselnden Standortbedingungen
- Entwicklung innovativer, kostengünstiger Tragstrukturen, d. h. bodengegründeter Strukturen, wie Fachwerk und strukturell weiche Monopiles, sowie schwimmender Strukturen, die neue Anforderungen auch an die Anlage stellen
- Entwicklung von Entwurfswerkzeugen und -methoden sowie Unterstützung der Revision der 1. Ausgabe der Norm IEC 61400-3
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| SWE-contribution |
Koordination des gesamten Arbeitspakets 4 sowie der Teilaufgaben 4.1 „Integrierter Entwurf von Anlage und Tragstruktur“ und 4.3 „Weiterentwicklung von Entwurfsmethoden und Normen“
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partners
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TU Delft, Garrad Hassan, Rambøll, Risø, GL, GE, Dong, Shell
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| funding |
EU, 6. Rahmenprogramm |
| project time |
5 Jahre (Beginn März 2006)
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| contact |
MSc Dipl.-Ing. (FH) T. Fischer |
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Integrated Project „UPWIND – Integrated Wind Turbine Design“
Work Package 1A3: Training and Education
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Content
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Analyse der existierenden europäischen Schulungs- und Fortbildungsangebote im Fachgebiet Windenergie. Daran anschließend soll eine Windenergieinformations- und Schulungsplattform im Internet aufgebaut werden, in die auch modular die Ergebnisse des UpWind Projekts einfließen.
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| SWE-contribution |
inhaltliche Mitarbeit
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partners
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TU Delft, WMC, ECN, Uni Aalborg, Risoe, Uni Patras und Athen, ISET, SWE. Koordination: CRES, Griechenland
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| funding |
EU, 6. Rahmenprogramm |
| project time |
5 Jahre (Beginn März 2006)
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| contact |
MSc J.J. Trujillo |
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ProTest – PROcedures for TESTing and measuring wind energy systems
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Content
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Verbesserung der experimentellen und numerischen Verfahren zur Ermittlung der Auslegungslasten für den Triebstrang, das Pitchsystem und das Giersystem, einschließlich Richtlinienempfehlungen
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| SWE-contribution |
State-of-the-Art Report, Mehrkörpersimulation mit dem SIMPACK, Verhalten und Belastungen des Triebstrangs und des Pitchsystems
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partners
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Energy Research Center of the Netherlands (ECN) (Koordinator), Deutsches Windenergieinstitut GmbH (DEWI), Centre for Renewable Energy Sources (CRES), Hansen Transmissions International N.V., Suzlon Windkraft GmbH, Germanischer Llyod AG, Univ. Stuttgart
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| funding |
EU, 6. Rahmenprogramm |
| project time |
2,5 Jahre ab März 2008
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| contact |
MSc. Dipl.-Ing. T. Hecquet |
Research projects, promoted by industry partners
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Multibrid – Leistungskurven- und Belastungsmessungen am Prototypen der Multi-MW-Anlage Multibrid M5000, Bremerhaven
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Content
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Phase I: Basisvermessung der WEA nach IEC TS 61400-12 und IEC TS 61400-13 durch das Deutsche Windenergie-Institut (DEWI)
Phase II: Langzeitmessungen nach Abschluss der Basismessung, durch MEG und den SWE initiiert
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| SWE-contribution |
Phase I: Bereitstellung des gesamten Messsystems und des Windmessmasten. Der SWE unterstützt im Rahmen seiner personellen Möglichkeiten das DEWI bei der Inbetriebnahme des Messsystems und bei der Durchführung von Messungen.
Phase II: Der SWE führt weitere Messungen zu Validierungs- und Forschungszwecken durch.
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partners
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Multibrid GmbH, DEWI
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| employer |
Multibrid GmbH |
| funding |
MEG, Eigenmittel |
| project time |
Phase I: Mai 2005 bis Januar 2006 (abgeschlossen)
Phase II: Mai 2006 bis Juli 2007 (abgeschlossen)
ab August 2007 Fortführung im LIDAR-Projekt |
| contact |
Dipl.-Ing. (FH) A. Rettenmeier |
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SIMPACK Add-on Module Wind Turbine
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Content
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In diesem Projekt soll das Mehrkörpersimulationsprogramm SIMPACK zu einem vollwertigen Simulationsprogramm für Windenergieanlagen weiterentwickelt werden. Zu diesem Zweck wird SIMPACK um die Charakteristika von Windturbinen (Rotoraerodynamik, Windfeldmodellierung, Regelung, Generator/Umrichter, etc.) erweitert und es werden parametrisierte Modelle von Windenergieanlagen erstellt. Das entstehende Softwarepaket wird im Anschluss zertifiziert.
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| SWE-contribution |
Koppelung von SIMPACK mit rotoraerodynamischen Modellen, Modellierung der Windenergieanlage, spezifisches Pre- und Postprozessing, Erprobung und Validierung
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partners
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INTEC GmbH, Wessling
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| funding |
INTEC GmbH und Eigenmittel |
| project time |
Juli 2006 bis Juli 2009 |
| contact |
Dipl.-Ing. S. Hauptmann |
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IPC – Individuelle Pitchregelung von Windenergieanlagen und Validierung durch Hardware-in-the-Loop Tests
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Content
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Mit dem Aufkommen neuer Regelungsstrategien, wie der Einzelblattverstellung zur Reduktion der Lasten auf das Gesamtsystem Windkraftanlage, steigen die Anforderungen an die Pitch-Verstelleinrichtungen weiter an, da für diese Art der Regelung die Blattverstellung auch im Teillastbereich und mit teilweise hohen Verstellgeschwindigkeiten (bis zu 10° pro Sekunde) aktiv sein muss.
In diesem Industrieprojekt werden Verfahren und Komponenten für die individuelle Pitchregelung entwickelt und erprobt.
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| SWE-contribution |
Verschiedene inhaltliche und organisatorische Aufgaben, u.a. Entwicklung und Betrieb eines Hardware-in-the-Loop Teststands für Pitchsysteme
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partners
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Industriepartner
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| funding |
Industriepartner |
| project time |
Juni 2008 bis April 2012 |
| contact |
Dipl.-Ing. S. Baehr |
Other research projects, funded by own resources
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OC³: IEA Wind Annex 23 – Subtask 2: Offshore Code Comparison Collaboration
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Content
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Internationaler Vergleich und Weiterentwicklung aeroelastischer Simulationsprogramme für Offshore-WEA. Hierbei wird insbesondere die Gesamtdynamik bei Verwendung unterschiedlicher bodengegründeter und schwimmender Tragstrukturen für ein breites Spektrum von Belastungssituationen untersucht.
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| SWE-contribution |
Verifikation und Erweiterung des Flex5-Codes
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partners
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ca. zehn internationale Partner, Koordination Sandy Butterfield, NREL (USA)
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| employer |
IEA |
| funding |
Eigenmittel, teilweise BMU im Rahmen des LIDAR-Projekts |
| project time |
4 Jahre (Beginn Januar 2005)
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| contact |
Dipl.-Ing. J. Quappen, Dipl-Ing. D. Kaufer
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IEA Wind Annex 23 – Subtask 1: External Conditions, Layouts and Design of Offshore Wind Farms
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Content
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Internationaler Austausch im Bereich Windparkmodelle für Offshore-WEA. Hierbei wird ein Benchmarking-Forschungsprojekt entworfen, das in der Zukunft den Vergleich verschiedener Modelle für die Ertrags- u. Belastungsprognose ermöglicht. Ziel ist es, die neuen Messdaten von größeren Windparks für die Validierung der aktuellen Windparkmodelle zu nutzen.
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| SWE-contribution |
Inhaltliche Mitarbeit zu Nachlaufbelastungen
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partners
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ca. zehn internationale Partner
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| employer |
IEA |
| funding |
Eigenmittel, teilweise BMU im Rahmen des LIDAR-Projekts |
| project time |
ab Dezember 2005 |
| contact |
MSc J.J. Trujillo |
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IEC 61400-3 Safety Requirements for Offshore Wind Turbines
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Content
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Erarbeitung der ersten internationalen Norm für die Auslegung von Offshore-Windenergieanlagen
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| SWE-contribution |
Teilnahme, Working Group 3 |
partners
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ca. 20 internationale Partner, Convenor David Quarton (Garrad Hassan) |
| employer |
IEC TC88 |
| funding |
Eigenmittel |
| project time |
Februar 2000 bis Sommer 2007 (abgeschlossen) |
| contact |
Prof. Dr. M. Kühn |
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Universität Stuttgart
