Leistungsdichtenachweis

WINDPARK TRAISMAUER Nachweis der laut NÖ ROG 1976 geforderten Mindestleistungsdichte für die Widmung von Windkraftanlagenstandorten

Auftraggeber: WEB Windenergie AG

LEISTUNGSDICHTENACHWEIS WP TRAISMAUER

Laut dem Niederösterreichischen Raumordnungsgesetz 1976 (20. Novelle vom 05.07.2013, §19, Abs. 3a), ist für die Widmung einer Fläche für Windkraftanlagen der Nachweis zu erbringen, dass eine mittlere Leistungsdichte des Windes von mindestens 220 Watt/m² in 130 m Höhe über Grund vorliegt. Die Berechnung der Leistungsdichte für den Standort Traismauer erfolgte auf Basis von Winddaten aus dem Österreichischen Windatlas. Der Windatlas wurde von der Energiewerkstatt im Rahmen eines vom Österreichischen Klima und Energiefonds (KLIEN) finanzierten Projektes und in Kooperation mit Partnern aus Österreich und der Schweiz erstellt.

Auftraggeber:

WEB Windenergie AG Davidstraße 1 (Gewerbegebiet) 3834 Pfaffenschlag

Auftragnehmer:

Energiewerkstatt Technisches Büro und Verein zur Förderung erneuerbarer Energie Heiligenstatt 24 5211 Friedburg/Austria Tel.: +43 7746 28212 [email protected]

Datenauswertung:

DI (FH) Monika Schwinghammer

Bereichsleiter:

Ing. Thomas Wölfler

Prüfung:

Mag. Hans Winkelmeier

Revision Nr.00:

Friedburg, 24. März 2015

DI (FH) Monika Schwinghammer

24.03.2015

Mag. Hans Winkelmeier

2/6

LEISTUNGSDICHTENACHWEIS WP TRAISMAUER

1.

Standortbeschreibung

Das Windparkprojekt Traismauer umfasst die Errichtung von fünf Anlagen des Typs VESTAS V112-3,3 MW mit einem Rotordurchmesser von 112 m, einer Nabenhöhe von 140 m, sowie einer Nennleistung von jeweils 3.300 kW. Die Gesamtleistung des Windparks beträgt 16,5 Megawatt. Der Standort des geplanten Windparks Traismauer liegt etwa 16 km nördlich der Landeshauptstadt St. Pölten auf dem Gebiet der Stadtgemeinde Traismauer im Bezirk St. Pölten Land. Alle fünf geplanten Windkraftanlagenstandorte liegen innerhalb der vom Land Niederösterreich gemäß § 19 Abs. 3b NÖ ROG 1976 ausgewiesenen Eignungszone MO 05. Im Umkreis zwischen sechs und zehn Kilometer befinden sich die bereits bestehenden Windparks WP Statzendorf, WP Kleinhain, WP Hoher Kölbling und WP Pottenbrunn I & II, und die Windkraftanlage Pottenbrunn III, sowie der geplante Windpark Pottenbrunn IV.

WP Traismauer

WP Statzendorf

WP Hoher Kölbling

WP Langmannersdorf I + II

WP Kleinhain WP Pottenbrunn IV WKA Pottenbrunn III WP Pottenbrunn I - II Abb. 1:

Übersichtsplan Projektgebiet Windpark Traismauer (Quelle: BEV)

Als Datenbasis für die Berechnung zu erwartenden Leistungsdichte des Windes in 130 m über Grund wurden die Ergebnisse des aus Mitteln des Klima- und Energiefonds finanzierten Projektes, "Windatlas und Windpotenzialstudie Österreich" (AuWiPot) verwendet. Neben den im Projektbericht und auf der Homepage (www.windatlas.at) publizierten Ergebnissen der mittleren Windgeschwindigkeit, wurde von der Energiewerkstatt ein weiterer Datensatz für Detailanalysen erarbeitet. Bei diesem Datensatz wurde die Leistungsdichte des Windes [W/m²] in einer Auflösung von 100x100 m und für die Höhen zwischen 50 und 150 m über Grund berechnet. Die Leistungsdichte ist eine wesentlich aussagekräftigere Größe als die mittlere Windgeschwindigkeit, da hierbei auch die zeitliche Dimension, also die Verteilung der Windgeschwindigkeiten mitberücksichtigt wird. Des Weiteren sind in die Überarbeitung des Modells zusätzliche Daten und die Erfahrung der Energiewerkstatt eingeflossen, wodurch eine höhere Genauigkeit erzielt werden konnte. Weitere Details können auf www.windatlas.at und aus den zum Download angebotenen Publikationen entnommen werden. 24.03.2015

3/6

LEISTUNGSDICHTENACHWEIS WP TRAISMAUER

2.

Lageplan Windpark Traismauer

Das Windparkprojekt Traismauer umfasst die Errichtung von fünf Anlagen des Typs VESTAS V112-3,3 MW mit einem Rotordurchmesser von 112 m, einer Nabenhöhe von 140 m, sowie einer Nennleistung von jeweils 3.300 kW. Die Gesamtleistung des Windparks beträgt 16,5 Megawatt. Das Projektgebiet erstreckt sich südlich von Traismauer im Bereich des Reutbühels (350 m) entlang der Gemeindegrenze zu Sitzenberg-Reidling. Die einzelnen Turbinenstandorte befinden sich in Seehöhen zwischen 295 und 340 m, wobei vier Standorte innerhalb des Forstgebietes errichtet werden sollen und eine Anlage auf einer nördlich angrenzenden Ackerfläche. Das Umfeld des Projektgebietes ist gekennzeichnet durch land- und forstwirtschaftlich genutzte Flächen und einer leicht hügeligen Orographie. Die geplanten Anlagenstandorte sind nachstehend rot eingefärbt.

Windpark Traismauer WKA TM 01 WKA TM 03 WKA TM 04

Abb. 2:

WKA TM 02 WKA TM 05

Lageplan mit den Anlagenpositionen

Bezeichnung

Anlagentyp

Koordinaten (Geographisch WGS84)

Seehöhe

X (Ost)

Y (Nord)

[m]

WKA TM 01

Vestas V112 – 3,3 MW _ NH 140 m

15°45'31,64"

48°19'40,94"

301

WKA TM 02

Vestas V112 – 3,3 MW _ NH 140 m

15°45'13,99"

48°19'26,61"

324

WKA TM 03

Vestas V112 – 3,3 MW _ NH 140 m

15°45'39,21"

48°19'28,45"

318

WKA TM 04

Vestas V112 – 3,3 MW _ NH 140 m

15°45'20,43"

48°19'15,02"

318

WKA TM 05

Vestas V112 – 3,3 MW _ NH 140 m

15°45'46,29"

48°19'12,17"

339

Tab. 1:

Geographische Daten

24.03.2015

4/6

LEISTUNGSDICHTENACHWEIS WP TRAISMAUER

3.

Berechnungsgrundlagen

Nachfolgend findet sich ein Auszug aus dem Endbericht des Projekts „AuWiPot“. Weitere Details können auf www.windatlas.at und aus den zum Download angebotenen Publikationen entnommen werden. Windatlas und Windpotentialstudie Österreich

Die österreichischen Windressourcen sind einerseits durch die in Mitteleuropa herrschenden überregionalen Windströmungen und andrerseits durch eine Vielzahl von lokalen Windsystemen gekennzeichnet, deren Entstehen in der Vielschichtigkeit der Orographie begründet ist. Da sich diese unterschiedlichen Windsysteme gegenseitig stark überlagern, ist eine exakte Berechnung der Windverhältnisse weder durch Stand-alone Anwendung dynamischer Modelle noch geo-statistischer Verfahren möglich. Um diese Mängel zu überwinden wurde das Projekt "Windatlas und Windpotenzialstudie Österreich" (www.windatlas.at) initiiert. Ziel dieser Studie war einerseits die Berechnung einer möglichst detaillierten Windkarte (Auflösung 100 m × 100 m) mittels eines neu entwickelten, kombinierten Modellierungsansatzes und andererseits sollte darauf aufbauend eine Möglichkeit zur umfassenden und dynamischen Abschätzung von Windkraftpotenzialen geschaffen werden. Als Berechnungsansatz für das theoretische Potential (Winddargebot) wurde im gegenständlichen Projekt erstmals die Verschränkung einer dynamischen Modellierung mit einem geo-statistischen Interpolationsverfahren gewählt. Durch diese Kombination ergaben sich zahlreiche Verbesserungsmöglichkeiten bei der räumlichen Strukturierung des Modells, wodurch der Variabilität der österreichischen Geländestruktur und Windressourcen besser Rechnung getragen werden konnte. Die Qualität der Ergebnisse wurde durch die Einbindung einer sehr hohen Anzahl von realen Windmessdaten und Energieerträgen von bestehenden Windkraftanlagen verbessert. Die Durchführung der Berechnungen erfolgte in drei Schritten 

Der Schwerpunkt der inhaltlichen Arbeit war die Sammlung, Evaluierung und Aufbereitung qualitativ hochwertiger Windmessdaten. Insgesamt flossen Daten von 254 Stationen in die Berechnungen ein (private Windmessungen, ZAMG, Landesregierungen, Deutscher Wetterdienst, Südtiroler Wetterdienst, Universität Innsbruck, MeteoSchweiz).



Mit dem dynamischen Modell MM5 wurden die atmosphärischen Prozesse eines klimatologisch relevanten Zeitraumes von 10 Jahren (1981 bis 1990) mit einer horizontalen Auflösung von 2 x 2 km Gitterweite simuliert.



Auf der Datengrundlage der dynamischen Modellierung wurde eine anschließende geostatistische Modellierung aufgebaut, deren Ergebnisse mit den bekannten Energieertragsdaten von Windkraftanlagen in Österreich und dem angrenzenden Ausland abgeglichen wurden.

Durch die erstmalige Verschränkung einer numerischen Modellierung mit einem geostatistischen Ansatz und durch Berücksichtigung der bias-korrigierten MM5-Ergebnisse konnten auch in Gebieten wo nur wenige Windmessdaten bekannt waren verhältnismäßig hohe Genauigkeiten erzielt werden. Die Unsicherheitsanalyse der Ergebnisse in den unterschiedlichen Regionen spiegelt dabei die jeweilige Dichte der eingeflossenen Stationen wieder. Die totale Unsicherheit zeigt mit 0.8 m/s ein besseres Resultat, als dies mit bisherigen rein geo-statistischen Windkarten erreicht werden konnte.

24.03.2015

5/6

LEISTUNGSDICHTENACHWEIS WP TRAISMAUER

4.

Berechnungsergebnis

In der unten dargestellten Abbildung und der Tabelle sind die Ergebnisse aus der Windatlaskarte für den Standort Traismauer dargestellt:

Projektgebiet Traismauer

Abb. 3:

Leistungsdichtekarte in 130 m über Grund

Windverhältnisse und Leistungsdichte in 130 m über Grund Bezeichnung

Austria GK M34 X (Ost)

Vmittel

Weibull A

Weibull k

Leistungsdichte*

Y (Nord)

[m/s]

[m/s]

[-]

[W/m²]

WKA 01

-42.514

5.354.575

6,14

6,82

2,146

246

WKA 02

-42.881

5.354.135

6,10

6,77

2,141

242

WKA 03

-42.361

5.354.188

6,16

6,84

2,147

249

WKA 04

-42.751

5.353.776

6,18

6,87

2,148

251

WKA 05

-42.219

5.353.684

6,07

6,85

2,146

238

* berechnet mit standortspezifischer Luftdichte

Tab. 2:

Windverhältnisse am Standort der Windkraftanlagen in 130 m über Grund

Die oben dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die laut NÖ ROG 1976 geforderte Mindestleistungsdichte von 220 W/m² in 130 m Höhe an allen Windkraftanlagenstandorten erreicht wird. Das Berechnungsergebnis bezieht sich auf ein Durchschnittsjahr. Es sind somit in der Praxis Schwankungen der Windgeschwindigkeit und der mittleren Leistung im Jahresvergleich zu erwarten.

24.03.2015

6/6