Text: Tim Schröder
Für alle sichtbar, lässt der Leuchtturm „Alte Weser“ weiße, rote und grüne Lichtstrahlen über die Deutsche Bucht streichen, um Schiffen den Weg nach Bremerhaven zu weisen. Doch seit etwa zwei Jahren schickt er auch unsichtbares Laserlicht kilometerweit hinaus und scannt damit rund um die Uhr den Himmel ab. Nicht etwa, um irgendwelche Flugobjekte aufzuspüren. Der Laser auf dem Dach des Leuchtturms hat die Aufgabe, die Geschwindigkeit der Luftmassen zu messen, die von der Nordsee herbeiströmen.
Die Laserstrahlen werden von Wassertröpfchen, Rußpartikeln und Pollen zurückgestreut, die der Wind mit sich trägt. Aus ihrer Bewegung lässt sich errechnen, wie schnell die Luft zieht. Das LIDAR-System (die Abkürzung steht für Light detection and ranging) war gerade Teil des dreijährigen Forschungsprojektes „Windramp“ an der Universität Oldenburg, das gerade zuendegegangen ist.
Es ging dabei um die bessere Erkennung von Sturmfronten oder sogenannte Windrampen, ehe diese den nahe gelegenen Windpark erreichen, so Frauke Theuer, ehemals Windramp-Projektkoordinatorin, jetzt Offshore Wind-Analystin beim Energieriesen RWE. Denn treffe eine Sturmfront auf die Windräder, steige die Stromproduktion innerhalb weniger Minuten stark an. Umgekehrt könne ein Sturm sehr schnell abflauen und die Stromproduktion plötzlich einbrechen lassen. „Wir sprechen von Rampenereignissen, weil die Stromerzeugung wie bei einer Rampe steil ansteigt oder abfällt“, sagt Theuer. Das Problem: Solche Windrampen führen zu starken Schwankungen im Stromnetz. Der Einsatz von LIDAR soll helfen, Rampen früher zu erkennen, damit den Netzbetreibern mehr Zeit bleibt, um die Schwankungen durch Regelungen im Stromnetz abzufangen.
Energiemeteorologie als neue Disziplin
„Windramp“ war eines der bislang interessantesten Projekte in einem noch recht jungen Bereich der Meteorologie, der sogenannten Energiemeteorologie. Die Energiemeteorologie beliefert die Strombranche mit aktuellen Wetterprognosen, damit die Betreiber von Solar- und Windparks, die Stromhändler und die Unternehmen, die die großen Stromverteilnetze unterhalten, wissen, was auf sie zukommt. Sonne und Wind sind heute die wichtigsten Lieferanten Erneuerbarer Energie in Mitteleuropa. Allerdings schwankt ihre Leistung bekanntlich mit dem Wetter. Damit solche Schwankungen die Strombranche nicht unerwartet treffen, sind Vorhersagen wichtig.
Die Energiemeteorologie hat ihren Ursprung in Dänemark. Anfang der 90er Jahre gelang es erstmals Forschern des Risø DTU, des Nationalen Energielabors für Erneuerbare Energien in Risø unweit von Kopenhagen, Wetterinformationen so umzurechnen, dass man vorhersagen konnte, wie viel Energie die Windräder am nächsten Tag liefern würden. Denn darauf kommt es schließlich an: Ein Energielieferant will wissen, wie viele Megawattstunden ein Wind- oder Solarpark am nächsten Tag produziert. Von Interesse ist für ihn nicht, ob es stürmen oder regnen wird, sondern wann sich wie viel Energie ernten lässt. Dafür liefert ihm die Energiemeteorologie eine aus dem Wetter abgeleitete „Leistungsprognose“.
