Forschungsprojekt RIWER
Moderne Wetterradaranlagen (WRA) sind eines der wichtigsten messtechnischen Instrumente des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Windenergieanlagen (WEA), die sich innerhalb eines engeren Sende- und Empfangsradius einer WRA befinden, können das Radarecho erheblich beeinflussen und damit Wetterbeobachtungsmöglichkeiten einschränken. Um diese negativen Einflüsse gering zu halten, gibt der DWD entsprechend der Richtlinien der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) eine Schutzzone von 5 km vor, in der keine WEA errichtet werden dürfen. Da auch außerhalb dieser Zone Störungen nachweisbar sind, empfiehlt die WMO eine Schutzzone von 20 km. Um den Flächenverlust für WEA zu minimieren, gibt der DWD einen Schutzzonenradius von 15 km vor, in der WEA nur mit Höhenbeschränkungen zulässig sind. Unter dieser Maßgabe sind in diesem Sektor WEA in der Regel nicht wirtschaftlich zu betreiben.
In dem Forschungsprojekt „Removing the Influence of Wind-Park-Echoes in Weather-Radar-Measurements“ (RIWER) sollen mathematisch-signalanalytische Verfahren entwickelt werden, mit denen die Störeinflüsse der WEA auf Wetterradare herausgerechnet werden können.
Weitere Projektziele
- Weiterentwicklung von bisherigen Analyseverfahren für Radar-Rohdatenanalysen und Erarbeitung von Echomodellen für unterschiedliche Szenarien
- Evaluation und Prüfung von bereits existierenden Verfahren zur Erkennung und Mitigation von Radarechostörungen und zur Datenlückenfüllung
- Entwicklung von mathematischen Verfahren (Algorithmen) zur Erkennung und Rekonstruktion atmosphärischer Radarechodaten in Daten-Segmenten mit WEA-Störechos. Hier kommen u.a. Prinzipien inverser Probleme unter Datenunvollständigkeit zum Einsatz.
- Verifikation der Rekonstruktionsergebnisse anhand eines provisorischen/temporären mobilen Radars im Echo-Schatten (in hinreichender Entfernung zu der Störquelle) eines Windparks
- Evaluation der entwickelten Verfahren in DWD-Test-Umgebungen und im Gesamtsystem des DWD
Partner und Aufgaben
- Deutscher Wetterdienst (DWD)
- Fachagentur Windenergie an Land (FA Wind)
- Hochschule Neubrandenburg, Institut für Angewandte Mathematik und Informatik in Wissenschaft und Technik (HS NB)
- Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Fachbereich Hochfrequenz und Felder (PTB)
- Technische Universität Chemnitz, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik (TU C)
Weitere Informationen
FA Wind Aktivitäten
- Abschlussveranstaltung im Forschungsprojekt RIWER am 16. September 2022: Neue Verfahren zur Überwindung des Störeinflusses von Windenergieanlagen auf Wetterradarsysteme
Weiterführende Informationen
- BMWK und BMDV, Maßnahmenpapier vom 5. April 2022: Gemeinsam für die Energiewende: Wie Windenergie an Land und Belange von Funknavigationsanlagen und Wetterradaren miteinander vereinbart werden.
- MELUND / LLUR (2021): Behördengutachten Windkraftanlagen im Einwirkbereich des Wetterradars Boostedt
- B. V. Patel et al. (2021), Processing of weather radar raw IQ-data towards the identification and correction of wind turbine interference : Project RIWER: Removing the Influence of Wind Park Echoes in Weather Radar Measurements. 2021 Kleinheubach Conference, S. 1-1, doi: 10.23919/IEEECONF54431.2021.9598419.
- U. Köster et al. (2021), Modelling and analysis of weather radar backscatter from wind energy turbines. 2021 Kleinheubach Conference, 2021, pp. 1-4, doi: 10.23919/IEEECONF54431.2021.9598406.
