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Planung und Errichtung von Windparks

Planung und Errichtung von Windparks

Komponenten von Offshore-Windenergieanlagen im Installationshafen Komponenten von Offshore-Windenergieanlagen im Installationshafen Komponenten von Offshore-Windenergieanlagen im Installationshafen © Helmut Gross

Für die wirtschaftliche Stromproduktion aus Windenergie ist eine optimale Planung unter Berücksichtigung von Errichtungskonzepten entscheidend. Der planende Ingenieur muss wissen, mit welchen Behörden er zusammenarbeiten muss, um die zahlreichen Genehmigungen für die Installation eines Windparks zu erhalten. Außerdem muss er unter Berücksichtung verschiedener Unsicherheits- und Verlust-Szenarien in der Lage sein, eine realistische Ertragsprognose zu erstellen.

Das Modul Planung und Errichtung von Windparks (PEWP) bereitet die Studierenden auf diese Aufgaben vor, und zwar sowohl für Onshore- als auch für Offshore-Windparks.


Leistungspunkte

6 LP / 5 LP

abhängig von PO

Semester

WiSe

SWS: 2V / 2Ü

Prüfungsleistung

MP & HA

jeweils 50 %

Sprache

DE

Unterlagen z. T. EN


HIGHLIGHT: PRAXISNÄHE

Praxisnahe Vermittlung von Planungsstrategien und -konzepten von On- und Offshore-Windparks in Zusammenarbeit mit unseren Industriepartnern.

Logo der Firma Lahmeyer International Logo der Firma Lahmeyer International Logo der Firma Lahmeyer International
Logo der Firma Deutsche WindGuard GmbH Logo der Firma Deutsche WindGuard GmbH Logo der Firma Deutsche WindGuard GmbH
Logo des Fraunhofer IWES Logo des Fraunhofer IWES Logo des Fraunhofer IWES

LERNZIELE

Das Modul PEWP vermittelt vielfältige Kompetenzen rund um Onshore- und Offshore-Windparks. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden:

  • Die Schritte und Anforderungen des deutschen Genehmigungsverfahrens von Windparks erläutern,
  • eine Windstatistik auf Basis einer Windmessung erstellen,
  • ein Windparklayout erstellen und die Bedingungen für eine Layoutoptimierung erläutern,
  • den Energieertrag von Windparks berechnen,
  • standortbezogen Windenergieanlagen für Windparks auswählen,
  • den Installationsablauf von On- und Offshore-Windparks erläutern,
  • die Transportverfahren für einzelne Bauteile und die logistischen Problemstellungen benennen und erklären,
  • die Prozessabläufe und Sicherheitsaspekte bei der Errichtung von Windparks erläutern.

VORLESUNGSINHALTE

Die Vorlesung PEWP vermittelt Inhalte zu folgenden Themenkomplexen:

  • Inhalte und Anforderungen des deutschen Genehmigungsverfahrens für Windparks
  • Grundsätze der Energieertragsermittlung
  • Standortbezogene Auswahl von Anlagentypen
  • Aspekte der Layoutoptimierung
  • Anforderungen an die werksseitige Fertigung von Komponenten für Windenergieanlagen
  • Transportverfahren unterschiedlicher Gründungs- und Anlagentypen zum Offshore-Standort
  • Errichtung von Windparks: Logistische Fragestellungen, Prozessabläufe und Sicherheitsaspekte

ÜBUNG UND HAUSARBEIT

In den Übungen werden die Inhalte der Vorlesung durch Rechenbeispiele vertieft. Die Übung ist in klassischen Frontalunterricht, interaktive Einheiten und Rechnerübungen im CIP-Pool unterteilt.

In den Übungsveranstaltungen werden die Methoden zur Auswertung und Aufbereitung von Daten aus Windmessungen behandelt. Dazu sind grundlegende Kenntnisse in der Anwendung von MS Excel erforderlich. Bestandteile sind Statistiken von z. B. Windgeschwindigkeit und -richtung sowie der sogenannte "Measure-Correlate-Predict"-Langzeitabgleich und die Langzeit-Prognose ausgehend von einer verfügbaren Kurzzeitmessung. Darüber hinaus werden die Energieertragsberechnung eines Windparks unter Einbeziehung von Nachlaufverlusten und der Einfluss von Unsicherheiten auf den Energieertrag diskutiert.

Die Übungen dienen als Vorbereitung auf die zu bearbeitende Hausarbeit, die Bestandteil der Prüfungsleistung ist.

© FBG / C. Bierwagen
GUI der Software zur Anfertigung der Hausarbeit GUI der Software zur Anfertigung der Hausarbeit GUI der Software zur Anfertigung der Hausarbeit © IWES / Michael Wentingmann
© FBG / C. Bierwagen

PRÜFUNG

Zum erfolgreichen Abschluss des Moduls PEWP ist eine zusammengesetzte Prüfungsleistung zu erbringen. Der erste Teil besteht aus der Bearbeitung einer Hausarbeit, in der selbstständig die gelernten Inhalte angewendet werden. Zu diesem Zweck fertigen die Studierenden ein Windgutachten an, erstellen ein Park-Layout und berechnen den Energieertrag des Windparks unter Berücksichtigung von Unsicherheiten. Teil 2 besteht aus einer mündlichen Prüfung am Semesterende mit einer Dauer von ca. 20 Minuten. Die Gesamtnote wird als arithmetisches Mittel aus beiden Prüfungsteilen ermittelt.

Teil I

HA

50 h

Teil II

MP

20 min

Note

MP+HA

je 50 %

Studierende müssen sich für die Teilnahme am Prüfungsverfahren in der vorgesehenen Frist online anmelden.


Änderungen für den Masterstudiengang "Energietechnik": In diesem Studiengang werden 5 LP erworben. Um den Workload entsprechend zu reduzieren, wird die Hausarbeit in reduzierter Form als Studienleistung bearbeitet. Die Prüfungsleistung besteht ausschließlich aus der mündlichen Prüfung.


KURSANMELDUNG UND WEITERE INFORMATIONEN

Sinnvolle (optionale) Ergänzungen

Das Modul Computergestützter Windpark-Entwurf baut auf dem Theoriegerüst von PEWP auf und befähigt die Studierenden, einen eigenen Windpark-Entwurf mit dem Softwarepaket WindPRO und WAsP-Schnittstelle (Marktführer in der computergestützten Windparkplanung) zu erstellen.