Bessere Vorhersagen der Stromeinspeisung durch Wind- und Sonnenenergie

Windstille im Windpark / Foto: HB
Windstille im Windpark / Foto: HB

(WK-intern) – Windparks und Photovoltaik-Anlagen werden in der deutschen Stromversorgung künftig die dominierende Rolle einnehmen.

Weil ihre Leistung mit dem Wetter schwankt, werden zuverlässige und genaue Wetter- und Einspeiseprognosen immer wichtiger.

Im Rahmen des heute gestarteten Forschungsprojekts EWeLiNE wollen das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) und der Deutsche Wetterdienst (DWD) neue Vorhersagemodelle entwickeln und bestehende optimieren.

„Ohne die Weiterentwicklung unserer Wetter- und Leistungs-vorhersagen können wir ein auf erneuerbaren Energien basierendes Stromversorgungssystem weder wirtschaftlich noch sicher betreiben“, betonte IWES-Leiter Professor Clemens Hoffmann zum Projektauftakt. Der Institutsleiter verwies auf das Ziel der Bundesregierung, den Anteil der Erneuerbaren an der Stromversorgung von heute 22 auf 35 Prozent im Jahr 2020 zu steigern. Bei der aktuell installierten Wind- und PV-Leistung von über 60 Gigawatt  weisen diese beiden Erneuerbaren zusammen bereits alleine einen Anteil von etwa zwölf Prozent auf. Mit den Installationszahlen müsse auch die Leistung der Prognosemodelle steigen, erklärte Professor Hoffmann.

„Dieser Herausforderung wollen wir uns stellen und unsere Wettermodelle noch besser an die Belange der Energiewirtschaft anpassen”, sagte Hans-Joachim Koppert, Vorstandsmitglied und Leiter des Geschäftsbereiches Wettervorhersage beim DWD.  Mit der gezielten Entwicklung von Prognoseinstrumenten, die im Zeitalter erneuerbarer Energien für die Sicherheit der Stromerzeugungsnetze und ein besseres Risikomanagement für den Handel an der Strombörse sorgen sollten, erweitere der DWD seine Leistungen, die er vor allem für die öffentliche Sicherheit erbringt,  um ein völlig neues Themenfeld. Ziel sei es auch, die Erhebung und Analyse der Daten sowie die Modellentwicklung durch den Deutschen Wetterdienst, die Übertragungsnetzbetreiber und das IWES noch enger miteinander zu verzahnen als bislang.

Grundlage für Wetter- und Einspeiseprognosen ist die Auswertung und Verknüpfung von meteorologischen Messdaten und Wettermodelldaten mit  Messdaten der Wind- und PV-Einspeisung. Erstmalig sollen hier Wind- und PV-Leistungsmessungen Eingang in die numerischen Wettermodelle des DWD finden. „Mit Bezug auf die Leistungsprognose konzentrieren wir uns einerseits auf so genannte deterministische Modelle, also solche, die die Wetterentwicklung und die Leistungsabgabe möglichst exakt beschreiben“, berichtete EWeLiNE-Projektleiter Jan Dobschinski vom IWES. Dies reiche aber nicht aus, um die fluktuierende Energie aus Wind und Sonne und die daraus resultierende Unsicherheit zu kalkulieren, so der IWES-Experte. Deswegen richte sich ein Hauptaugenmerk des Projektes auch auf die Entwicklung  und den Einsatz probabilistischer Methoden, welche zusätzliche Informationen über die Genauigkeit der Prognose bereitstellen.

Zum Projekt:
EWeLiNE steht für „Erstellung innovativer Wetter- und Leistungsprognosemodelle für die Netzintegration wetterabhängiger Energieträger“, und ist ein Verbundprojekt des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik in Kassel und des Deutschen Wetterdienstes (DWD) in Offenbach. Das vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) geförderte Projekt soll bis Dezember 2016 laufen. Es hat ein Budget von etwa sieben Millionen Euro. Als assoziierte Partner sind die Übertragungsnetzbetreiber Amprion GmbH, TenneT TSO GmbH und 50 Hertz Transmission GmbH am Projekt beteiligt.  EWeLiNE beschäftigt insgesamt 23 Wissenschaftler, 10 am IWES und 13 beim DWD. Ein etwa 30köpfiger Lenkungskreis aus Industrie und Forschung wird das Projekt begleiten.

PM: Fachansprechpartner
Fraunhofer IWES

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