Foto: Vestas
Wer Wind sät, wird Sturm ernten. Das wäre dann ein guter Platz für Windkraftwerke. Wenn es nur so einfach wäre. Tatsächlich ist der windigste Standort nicht unbedingt der beste: Belasten beispielsweise Turbulenzen die Turbinen-Komponenten von Windkraftwerken, steigt der Reparaturaufwand. Daher beziehen die Erbauer von Windkraftwerken unzählige Faktoren ein, um den idealen Standort zu finden. Dazu zählen Mondphasen, Gezeiten oder geografische Beschaffenheit eines Standorts.
Vestas Wind Systems beispielsweise analysiert rund 160 Faktoren, bevor es einen Standort in Erwägung zieht. Das dänische Unternehmen hat in den vergangenen Jahren über 46.000 Windkraftanlagen in 66 Ländern installiert und ist einer der größten Hersteller weltweit. In Deutschland beschäftigt das Unternehmen rund 2100 Mitarbeiter.
Bisher musste jede Anfrage einzeln bearbeitet werden
Ein wichtiger Bereich bei Vestas ist herauszufinden, welche Standorte sich für Windanlagen lohnen. In der Vergangenheit nutzte Vestas dazu das World Research and Forecasting Model (WRF). Einbezogen wurden Daten wie Windstärke und -richtung sowie Wetterberichte über Gezeiteninformationen und Sonneneinstrahlung. Jede Anfrage musste individuell bearbeitet werden, was manchmal mehrere Wochen dauerte. Dennoch waren die Analysen nicht präzise genug und die Kapazität des WRF-Modells reichte nicht, um anspruchsvollere Analysen durchzuführen.
Vestas entschied sich deshalb, eigene Analysekapazitäten für eine Windbibliothek aufzubauen. Das Unternehmen begann, die Daten von 35.000 Wetterstationen weltweit und von seinen eigenen Turbinen zu sammeln. Dieser Datenstrom, der aus den öffentlich zugänglichen Messdaten der nationalen und internationalen meteorologischen Stellen heruntergeladen wird, läuft bei Vestas in eine SQL-Datenbank mit 17.000 Blade-Servern von IBM. Dieser Firestorm genannte Supercomputer hat ca. 2,8 Petabyte Kapazität. Die analytische Konstruktion kommt mit der Analysesoftware IBM InfoSphere BigInsights ebenfalls von IBM.
Vestas verknüpft diese Daten eines jeden in Aussicht genommenen Standorts mit weiteren Faktoren wie Geländehöhe, Bodenbeschaffenheit, Naturschutzauflagen und Zugang zu Hochspannungsverteilernetzen. So laufen strukturierte und unstrukturierte Daten zusammen aus Wetterberichten, Satellitenbildern und Entwaldungskarten sowie von Mondphasen oder Gezeiten.
160 Faktoren gehen in die Analyse ein
Insgesamt gehen 160 Faktoren in die Analyse von Projekten ein und schnell fallen Datenmengen im Petabyte-Bereich (=1.000.000 Gigabyte) an. Dennoch dauern Auswertungen nur noch wenige Stunden.
Auf diese Weise lassen sich die aktuellen Bedingungen für eine Windturbine oder einen Windpark quantitativ absichern. Die Analyse dieser Daten hilft, den richtigen Standort zu finden und die Windräder effizienter auszurichten, damit die Betreiber in Zukunft einen maximalen Energie-Output erzielen. Mit den Kennzahlen kann Vestas Kunden jetzt bereits im Vorfeld eines Projekts darlegen, wie viel Energie in den nächsten Jahrzehnten erzeugt und wann der ROI erreicht sein wird.
Dieser Artikel basiert auf einem Beitrag der CW-Schwesterpublikation CIO.