Baustellen-Tagebuch

Doch nicht nur in den Rotorblättern, sondern in der gesamten Windkraftanlage sind die Expertinnen und Experten aus den jeweiligen Bereichen unterwegs, um die vielen Tausend Sensoren fit für den Forschungseinsatz zu machen. Mit jedem einzelnen Sensor, der angeschlossen wird, sind wir in der Lage, mehr über die Windkraftanlage und ihr Verhalten zu lernen.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Gemeinsam mit Unternehmen und weiteren Forschungseinrichtungen will das DLR so Technologien entwickeln, um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu steigern, die Schall-Emissionen der Anlagen zu verringern und damit auch die Akzeptanz von Windenergie voranzubringen.

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Nach erfolgter Inbetriebnahme setzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den kommenden Wochen parallel zum Probebetrieb die Installation von Messtechnik in der Windenergieanlagen fort.

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Der Großkran wird bereits für den Anlagenaufbau vormontiert sein. Weitere Informationen zu der Begehung vor Ort finden Sie hier.

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Beeindruckende Wetterformationen: Was bisher nur mit bloßem Auge erkennbar war, lässt sich in Zukunft anhand der zahlreichen Sensoren auch genau aus der Ferne erfassen und auswerten. Dies ist notwendig um das volle Potential der zukünftigen Windenergieanlagen ausschöpfen zu können.

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Für die dynamischen Probebelastung wurde ein tonnenschweres Freifallgewicht eingesetzt und die eingebrachte Kraft sowie die Pfahlsetzung messtechnisch erfasst.

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Anschließend wird in den nächsten Tagen die Schalung gestellt und das Fundament der ersten Windenergieanlage in zwei Abschnitten betoniert.

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Detaillierte Informationen zum Mestmasten-Array finden Sie hier.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Dabei wurde der Testpfahl zentrisch und axial angreifend mittels einer Hydraulikpresse belastet und dabei seine Verschiebung erfasst. Eine dynamische Pfahlprobebelastung soll voraussichtlich in der 49. KW folgen, da eine Ruhezeit von mindestens 3 Wochen zwischen der statischen und dynamischen Probebelastung eingehalten werden soll.

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Bestimmte Einzelteile wie die Seile treffen Anfang November auf der Baustelle ein. Die ersten Bauteile wurden dort bereits begutachtet. Auf dem Foto sind die oberen Teile des mittleren Mastes zu sehen. Ab Mitte November kann mit der Montage begonnen werden.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Noch dieses Jahr soll sie ihr Dach und im Anschluss daran die Fenster und Türen erhalten. Die entsprechenden Ausschreibungen sind kurz vor dem Abschluss.

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Pro Fundament wurden jeweils 34 Pfähle mit einer Länge von 25 Meter gerammt, auf die später die Windenergieanlage gegründet wird. Drei dieser Pfähle sind zusätzlich mit Sensorik instrumentiert, um im Betrieb auftretende Kräfte ermitteln zu können.

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Mehr Infos zu den Messmasten und wo sie auf dem Gelände stehen, finden Sie unter Aufbau & Standort.

ForWind ist das Zentrum für Windenergieforschung der Universitäten Oldenburg, Hannover und Bremen und nimmt im Energie-Forschungszentrum Niedersachsen (EFZN) die EFZN-Forschungslinie Wind wahr. Weitere Informationen zu ForWind finden Sie hier.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Das Rammgerät ist planmäßig auf der Baustelle eingetroffen und wird zurzeit montiert. Die Rammarbeiten werden von der König GmbH aus Stade durchgeführt und dauern mit kurzen Unterbrechungen für wissenschaftliche Instrumentierung und Messungen in den Pfählen bis zu vier Wochen an. Für die beiden Winenergieanlagen wird jeweils ein Pfahlkreis (mit 34 Pfählen) gerammt, auf den dann das kreisrunde Fundament betoniert wird. Informationen zum Verfahren der 20 Meter langen Ortbetonrammpfähle finden Sie hier: https://www.pfahlkoenig.de/de/vibrex-rammpfahl.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Mit ihnen wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen, wie sich Windenergieanlagen leiser, langlebiger und effizienter auslegen und betreiben lassen. Bevor die Rotorblätter im Forschungspark Windenergie montiert werden, haben sie im Sommer 2022 einen Zwischenstopp in Bremerhaven gemacht. Am Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme (IWES) wurden alle sechs Blätter umfassenden strukturdynamischen Tests unterzogen. Bei diesen grundlegenden Untersuchungen konnte das Team des DLR-Instituts für Aeroelastik sowie für Faserverbundleichtbau und Adaptronik mit Unterstützung des IWES wichtige Eigenschaften der Rotorblätter bestimmen und einen weltweit einmaligen Datenschatz gewinnen.

Aufnahmen der Test-Arbeiten finden Sie hier: https://www.youtube.com/watch?v=82oymLzysvk

Credit: Enercon

Das DLR-Institut Aerolastik hat mehr als 100 über die gesamte Masthöhe verteilte Beschleunigungssensoren montiert und verkabelt. Im Anschluss wurde mit der Installation der meteorologischen Instrumentierung auf WEA-Nabenhöhe (ca. 92 m) begonnen und es können nun erste Windmessdaten aufgezeichnet werden. Die weitere meteorologische Instrumentierung bis zur Mastspitze wird derzeit noch bei der Universität Oldenburg im Labor getestet, bevor sie zum Dauereinsatz ebenfalls in Krummendeich montiert wird.

Credit: naturalxflights.com

Die Anbringung der Instrumentierung hat ein Team aus DLR Forschern direkt im Werk in Portugal vorgenommen. Die Forscher arbeiteten unter Hochdruck, um die Sensoren während des kurzen Zeitslots in dem die Produktion still stand, anzubringen.

Credit: Enercon (CC BY-NC-ND 3.0)

Mit seiner über die gesamte Höhe verteilten Messinstrumentierung wird er es ermöglichen, die am Standort herrschenden Windverhältnisse auf der gesamten Höhe der Rotorfläche der Windenergieanlagen zu vermessen. Ziel ist es, ihr Verhalten ins Verhältnis zu den Umgebungsbedingungen zu setzen.

Mehr Infos zum IECplus-Messmast und wo er auf dem Gelände steht, finden Sie unter Aufbau & Standort.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Die Abspannfundamente für den Mast sind bereits fertiggestellt, die Seilanschlagpunkte befinden sich auf knapp drei Meter Höhe, um die Beeinträchtigungen für den landwirtschaftlichen Betrieb zu minimieren. Der IEC-Messmast ist mit der notwendigen Messtechnik ausgerüstet, um zukünftig Zertifizierungsmessungen nach der Norm IEC 61400 vornehmen zu können. Darüber hinaus ist er mit umfangreicher Zusatzinstrumentierung ausgestattet, um das zur WEA 1 einströmende Windfeld vom Boden bis zur Rotorblattspitze in einer Höhe von 150 Metern vermessen zu können.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Im Umspannwerk befinden sich die Mittelspannungsanlagen mit luftisolierter Schaltanlage sowie Transformatoren für die Niederspannungsverteilung. Die gesamte Parkverkabelung läuft hier zusammen, beziehungsweise geht von hier aus. Der später von den Windenergieanlagen generierte Strom wird hier gebündelt und über eine Mittelspannungsleitung an das nächstgelegene Umspannwerk in Freiburg (Elbe) geleitet.

Auch die gesamte Versorgung des Forschungsgebäudes sowie der Messtechnik mit Niederspannung geht von diesem Umspannwerk aus. Derzeit laufen die Arbeiten zur Verkabelung des gesamten Forschungsparks inklusive der Lichtwellenkabel sowie die Verkabelung im öffentlichen Bereich an der L111.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Mit der Anlieferung der Pfähle wurden die Arbeiten am Forschungspark Windenergie im neuen Jahr wieder aufgenommen. Sie erfolgte durch die Firma Arkil Spezialtiefbau Deutschland, die die Pfähle bis in eine Tiefe von ca. 25 Metern einrammen wird. Die Rammarbeiten müssen am Forschungspark Windenergie ausgeführt werden, um die hohen Lasten der Windenergieanlagen und Masten durch den weichen Marschboden in den tragfähigen Grund einzuleiten. Die Pfähle stellen die Tiefgründung für die darauf folgenden Betonfundamente dar. 

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Die Wege zur Windenergieanlage (WEA 2) wurden Ende Oktober fertig gestellt. Nördlich hiervon befindet sich an deren Ende die Kranaufstellfläche. Der Bau dieser Fläche hat Anfang November begonnen und wird voraussichtlich Mitte des Monats abgeschlossen sein.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Ziel der Veranstaltung war es, Bürgerinnen und Bürger über den Stand der Bauarbeiten zu informieren, neue Maßnahmen anzukündigen, die künftige Forschung am Standort Krummendeich zu erklären und Rückfragen zu beantworten. Deshalb gab es vier Themeninseln, an denen DLR-Experten den Forschungspark, die Forschungsthemen, die Relevanz für die Energiewende in Deutschland und bevorstehende Rammarbeiten mittels anschaulicher Plakate erläutert haben. Die Rammarbeiten müssen ausgeführt werden, um die hohen Lasten der Anlagen durch den weichen Marschboden in den tragfähigen Grund in mindestens 16 Meter Tiefe einzuleiten. Die Schallemissionen variieren je nach Pfahltyp, Bodenbeschaffenheit oder Windrichtung, werden aber unter den gesetzlichen Grenzwerten liegen. Insgesamt haben ca. 70 Bürgerinnen und Bürger sowie Vertreterinnen und Vertreter der Gemeinden am Bürgerinfomarkt und der Begehung teilgenommen.

Info-Plakate und Flyer zum Forschungspark sowie Daten und Fakten zur Windenergie stehen hier zum Download zur Verfügung.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Die Tiefbohrungen und die Verlegung der Leerrohre für Strom- und Datenleitungen sind weitgehend abgeschlossen. In einem nächsten Bauschritt werden die Kabel durch die Leerrohre an die Windenergieanlagen (WEA) und zur Leitwarte eingezogen. Des Weiteren ist die Kranaufstellfläche der WEA 1 inzwischen fertiggestellt und der Wegebau nähert sich Stück für Stück der Aufstellfläche der WEA 2.

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Die Wetterballons sind mit Helium gefüllt und steigen bis über 20 Kilometer in die Höhe. Eine Messsonde ist mit einer Schnur befestigt und sendet per Funk Daten über Temperatur, Luftfeuchte, Luftdruck und Wind. In über 20 Kilometer Höhe platzt der Ballon und die Messsonde gleitet mit einem Fallschirm zu Boden.

Mit dem Quadrocopter werden Temperatur, Luft und Wind vermessen. Die Drohne wird gleichzeitig zu den Wetterballons gestartet und landet nach etwa 15 Minuten wieder am Startort. Sie hat keine Kamera- oder Videofunktion.

Die Mikrofone werden genutzt, um Hintergrundgeräusche zu bestimmen. Vor der Errichtung der Windenergieanlagen helfen sie, alle typischen Geräuschen (z.B. Straßenlärm, Flugzeuge, Traktoren, Tiere, Wind) zu charakterisieren und später die zusätzlichen Geräusche durch die Windenergieanlagen zu identifizieren.

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Eine Übersicht, wo welche Elemente des Forschungsparks Windenergie errichtet werden, finden Sie hier.

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Dieses wurde in den letzten Tagen erfolgreich überwunden. Mit der südlichen Zufahrt (Zehntweg) von der K9 konnte der Baufortschritt bis zum ersten Obsthof bereits erzielt werden. Aktuell laufen auch die Vorbereitung für die Befestigung der Leitwarte, die ebenfalls an der nördlichen Zuwegung errichtet wird.

Die Baustelle wird wegen Betriebsferien der Firma Wilhelm Henn Straßen- und Tiefbau GmbH vom 26. Juli bis 8. August 2021 still liegen.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Der Bau der Zuwege und die Parkverkabelung wird von der Firma Wilhelm Henn Straßen- und Tiefbau GmbH aus dem Landkreis Stade umgesetzt. Es wird zeitgleich an den zwei Zufahrtswegen auf den Forschungspark, von Westen von der K9 und von Norden von der L111, gebaut.

Zusätzlich wurden bereits zwei Informationstafeln am Zehntweg sowie am Kamp 30 aufgestellt.

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Mit dem Long-Range Doppler Windlidar messen wir vertikale Windprofile oder zweidimensionale Windfelder. Aus diesen Messungen werden Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Turbulenz ermittelt. Die Datenbasis, die mit den Messungen geschaffen wird, steht dem Forschungskonsortium langfristig zur Verfügung und dient als Referenz der Wind- und Turbulenzverhältnisse vor der Installation der Windturbinen. Etwaige Veränderungen in der Mikrometeorologie am Standort durch die Windenergieanlagen können so potenziell nachgewiesen werden.

Das Gerät ist dauerhaft für den Einsatz im Windpark geplant und sammelt kontinuierlich Daten. Am jetzigen Standort kann das Gerät solange stehen, bis die längerfristigen Standorte mit Zuwegung und Strom erschlossen sind oder die Fläche anderweitig gebraucht wird – mindestens wird das LiDAR-Gerät aber zwei bis drei Monate aufgestellt sein. Innerhalb der nächsten Wochen wird außerdem ein Mikrowellenradiometer zur Messung von Temperatur- und Luftfeuchteprofilen am gleichen Standort installiert.

Die LiDAR-Messungen werden vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre durchgeführt. Dieses Institut verantwortet unter anderem die meteorologische und akustische Instrumentierung am Forschungspark Windenergie in Krummendeich. Auf dieser Website wird der aktuelle Fortschritt der Instrumentierung sowie einige Live-Daten zur Verfügung gestellt.

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Im Schaukasten auf dem Feld des künftigen Forschungsparks Windenergie werden die Forschungsziele, der Aufbau des Parks und weitere DLR-Forschung vorgestellt. Wichtige Ankündigungen werden den Bürgerinnen und Bürger und anderen Akteurinnen und Akteur aber weiterhin als Hauswurfsendung, über E-Mail-Newsletter, telefonisch oder auf dieser Website zur Verfügung gestellt.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Da die Positionen der Windenergieanlagen und Masten an die Gegebenheiten vor Ort angepasst werden mussten, kam es auch zu Anpassungen der Ausführungsplanung. Aus diesem haben im ersten Quartal des Jahres neue Untersuchungen der Böden stattgefunden.

An den geplanten Standorten der Windenergieanlagen 1 und 2 hat jeweils eine sogenannte Baugrundaufschlussbohrung stattgefunden. Dafür waren kleine Bohrfahrzeuge auf den Flächen unterwegs. Ziel der Bohrungen war es, die Bodenbeschaffenheit zu erkunden und möglichst viele Informationen über die Böden zu sammeln. Bodenschutz hat bei der Durchführung der Arbeiten höchste Priorität gehabt.

Ziel war es, die Bürgerinnen und Bürger über den Stand der Planung zu informieren, Fragen zu beantworten, Anregungen aufzunehmen und im Rahmen einer Marktplatz-Situation mit allen Interessierten ins Gespräch zu kommen.

Bernhard Milow, Programmdirektor Energie im DLR, hat zu Beginn der Veranstaltung einen Einblick in das Thema Energie und Energiewende gegeben und die Bedeutung des Projekts in Krummendeich für die Forschung im DLR hervorgehoben. Im Anschluss hat Jan Teßmer, Koordinator Windenergieforschung im DLR, den Stand der Planung des Forschungsparks Windenergie in Krummendeich vorgestellt, über einzelne Planungsschritte gesprochen und anstehende Prozesse erläutert.

Den größten Teil des Abends hatten Bürgerinnen und Bürger die Möglichkeit, an einzelnen Infoständen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom DLR ins Gespräch zu kommen und sich über den Forschungspark Windenergie hinaus zum Thema Energiewende in Deutschland zu informieren sowie Fragen und Anmerkungen loszuwerden. Dieser Infomarkt war in fünf verschiedene Themenecken aufgeteilt: Energiewende und die Bedeutung der Windenergie, Windenergieforschung im DLR, Informationen zum Forschungspark Windenergie in Krummendeich, der konkrete Projektplan sowie eine Vorstellung des Projektpartners ForWind.

Abschließend wurden Fragen und Hinweise der Bürgerinnen und Bürger, die in den Themenecken genannt wurden, gemeinsam auf dem Podium diskutiert und offene Fragen von Jan Teßmer und Jakob Klassen, Projektleiter Aufbau Forschungswindpark im DLR, beantwortet.

Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)