LiDAR-Messungen (Light Detection And Ranging) setzen sich seit einigen Jahren immer stärker durch. Aufgrund der kompakten, mobilen Geräte und der Möglichkeit Windprofile bis 200m Höhe und darüber hinaus mit höchster Präzision zu messen, werden immer mehr Messkampagnen mit LiDAR durchgeführt.

Die Mehrzahl von Projekten kann durch eine LiDAR-Messung deutlich profitieren. Neben den übrigen Punkten ist die Zeitersparnis gegenüber einer Mastmessung angesichts enger Zeitpläne ein Hauptvorteil. Im Detail müssen aber einige Aspekte genau betrachtet und abgewogen werden.

Das Messprinzip des LiDARs beruht auf der Rückstreuung von Aerosolpartikeln, die von der Luftströmung transportiert werden. Die Messung ist berührungslos und wird anders als bei Cup-Anemometern nicht von der Trägheit der rotierenden Cups (Schalen) beeinflusst. Die Sensitivität für Turbulenz ist damit unterschiedlich im Vergleich zu Cup-Anemometern.

Anders als bei Mastmessungen erfolgt die Messung in einer Höhe nicht an einem Punkt im Raum sondern setzt sich aus mehreren verschiedenen Punktmessungen auf einer Ebene zusammen. Durch den Öffnungswinkel des Laserstrahl zur Vertikalen liegen die Messpunkte umso weiter auseinander je größer die Messhöhe ist.

Aus diesem Grund ist eine Verifikation zur Bestimmung der Messunsicherheit des LiDAR anhand kalibrierter Cup-Anemometern erforderlich. Beim Verifikationstest wird das LiDAR neben einem hohen, IEC61400-50-1 konformen Referenzmast platziert und die simultan gemessenen Daten werden gemäß gültiger Richtlinien ausgewertet. Die Verifikation sollte dabei möglichst in Nabenhöhe der geplanten WEA erfolgen. 

LiDAR Geräte werden zunehmend als einziges Messgerät eingesetzt und müssen dann für mindestens 6 Monate am Standort des geplanten Windparks messen. In manchen Szenarien, beispielsweise im komplexen Gelände, kann dennoch nicht immer auf einen Messmast verzichtet werden. In jedem Fall stellt eine LiDAR-Messung an Standorten im geplanten Windparkareal eine Verbesserung der Datenbasis dar, so dass eine Reduzierung der Unsicherheit von Ertragsprognosen und somit ein höherer P75 und P90 erreicht werden kann. 

Vorteile

• Kompakte Größe
• Leicht zu transportieren
• Keine Baugenehmigung erforderlich
• Messhöhe bis 200m und höher

Nachteile

• An komplexen Standorten ist eine LiDAR-Fehlerkorrektur notwendig 
• Bankfähige Messung erfordert Verifikationstest an Referenzmast 

Leistungen von GEO-NET

• Konzeption der LiDAR-Messkampagne und Voreinschätzung der zu erwartenden Unsicherheit
• LiDAR-Verifikation
• LiDAR-Messung mit und ohne Messmast
• Überwachung und Evaluierung von LiDAR-Messkampagnen

• mast based measurement concept (pdf)
• LiDAR measurement campaign (pdf)