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Windkraftanlagen (Offshore und Küste)

Dieser Datensatz enthält Windkraftanlagen Offshore und an Land (5 km landeinwärts). Hierfür werden wöchentlich aktuelle Daten der Stromerzeugungseinheiten aus dem Marktstammdatenregister (MaStR) heruntergeladen und als Geodaten-Dienst (WMS und WFS) bereitgestellt. Die Offshore-WEA werden auch geclustert mit der Anlagen-Anzahl angezeigt. Alle Anlagen werden erst ab einer bestimmten Zoom-Stufe sichtbar. Der Energie-Anlagen-Dienst enthält ausserdem WEA der Küstenländer und PV-ANlagen. Quelle: MaStR. In den Anlagen-Attributen ist auch die MaStR-Nr. (SEE) enthalten, mit welcher unter folgender URL (über die "Schnellsuche") weitere Anlagen-Informationen angezeigt werden können: https://www.marktstammdatenregister.de/MaStR. Bei Daten-Fehlern wenden Sie sich bitte an die Bundesnetzagentur (BNetzA).

Geo-locations and System Data of Renewable Energy Installations in Germany

The dataset contains geolocation and system data of renewable energy installations in Germany. It consists of geoJSON files with point geometries for onshore and offshore wind turbines, ground-mounted photovoltaic systems, bioenergy systems and associated combined heat and power plants, hydropower plants, renewable gas production sites, energy storage systems and a file with polygons for photovoltaic field systems. The dataset also includes the point data as a csv files. The data set is a site-verified data extract from the Marktstammdatenregister (Core energy market data register) (MaStR) of the Bundesnetzagentur (Federal Network Agency) (BNetzA) as of January 4, 2024. System-relevant information was additionally checked for plausibility and, if necessary, corrected by individual research work.

Rückbau der Gründungsstrukturen von Offshorewindenergieanlagen

Bis zum Jahr 2040 müssen jährlich über 500 Offshoregründungsstrukturen in Europa zurückgebaut werden. Geeignete Verfahren müssen bis zu diesem Zeitpunkt erprobt, validiert und öffentlich diskutiert werden. Aufgabenstellung und Ziel Das Vorhaben untersucht umfassend den aktuellen Stand der Technik und Forschung zum Rückbau von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) mit besonderem Fokus auf die Gründungsstrukturen. Die Planung und Durchführung des Rückbaus stellen erhebliche technische und geotechnische Herausforderungen dar. Ziel des Vorhabens ist es, die Machbarkeit und Effizienz bestehender Verfahren zu bewerten und eine Analyse der geotechnischen und bauverfahrenstechnischen Aspekte durchzuführen. Dabei soll u. a. geprüft werden, ob ein vollständiger Rückbau möglich ist oder ob auch Teillösungen nachhaltig realisiert werden können. Ein zentraler Bestandteil der Untersuchung ist die systematische Erhebung von Branchenwissen, welches aufgrund der Verschwiegenheit im OffshoreSektor oft nur schwer zugänglich ist. Durch Experteninterviews soll ein offener Austausch ermöglicht werden, um Erkenntnisse über abgeschlossene Projekte, aktuelle Forschungen und zukünftige Entwicklungen zu gewinnen. Auf Basis dieser Daten werden der Status quo des Rückbaus dokumentiert, bestehende Lücken identifiziert und der Bedarf für weitere Forschung und Entwicklung abgeleitet. Es soll erreicht werden, dass Behörden wie das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) fundierte Entscheidungsgrundlagen erhalten und die Standardisierung von Rückbauverfahren vorangetrieben wird. Die Ergebnisse sollen helfen, technische Entwicklungen im Bereich des Rückbaus zu bündeln, Transparenz zu fördern und parallele, isolierte Arbeiten zu reduzieren. Gleichzeitig wird angestrebt, die Rückbauprozesse ökologisch und ökonomisch nachhaltig zu gestalten und damit zukünftigen Herausforderungen gerecht zu werden. Bedeutung für das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) Gemäß den Vorgaben des „Standards Konstruktion“ (BSH 2021) muss rechtzeitig vor dem Ende der Betriebszeit einer Offshore-Windenergieanlage eine auf einem Rückbaukonzept basierende Rückbauplanung erstellt werden. Sollte sich der Stand der Technik zwischen Konstruktions- und Betriebsphase weiterentwickelt haben, ist die Planung entsprechend anzupassen. Die Rückbauplanung wird anschließend der zuständigen Genehmigungsbehörde vorgelegt, die eine Plausibilitätsprüfung durchführt. Durch einen effektiven Informationsfluss zwischen Wirtschaft und genehmigenden Behörden werden die Genehmigungs- und Prüfverfahren effizienter gestaltet und auf eine fundierte Wissensbasis gestellt. Dies bedeutet auch zusätzliche Planungssicherheit für die Wirtschaft. Damit neue Entwicklungen und Erkenntnisse aus der Praxis frühzeitig in die behördlichen Entscheidungsprozesse einfließen können, ist ein permanenter Informationsfluss erforderlich, für den die Grundlagen geschaffen werden sollen. Darüber hinaus könnte eine breitere Öffentlichkeit besser über die Fortschritte und die Herausforderungen beim Rückbau von OffshoreGründungsstrukturen informiert werden. Untersuchungsmethoden In der Erhebungsphase wird durch leitfadenbasierte Experteninterviews der aktuelle Stand des Rückbaus von Offshore-Windenergieanlagen erfasst. Ziel ist es, ein möglichst breites und detailliertes Bild der bestehenden Technologien, Herausforderungen und Entwicklungspotenziale zu erhalten. Die Auswahl der Expertinnen und Experten umfasst ein breites Spektrum relevanter Akteure, darunter Forschungseinrichtungen, Dienstleister, Zulieferer sowie Energieversorger. Die Interviews werden gemeinsam von Personen der BAW und der zuständigen Zulassungsbehörden durchgeführt, um eine fundierte und praxisnahe Erhebung sicherzustellen. Zur Vorbereitung und strukturierten Durchführung der Interviews wird ein spezialisiertes Beratungsbüro hinzugezogen, das bei der Entwicklung und Erstellung des Leitfadens unterstützt. (Text gekürzt)

PV-Anlagen (Küste)

Dieser Datensatz enthält PV-Anlagen-Layer mit einer Leistung > 100kWh an der Küste. Hierfür werden wöchentlich aktuelle Daten der Stromerzeugungseinheiten aus dem Marktstammdatenregister (MaStR) heruntergeladen und als Geodaten-Dienst (WMS und WFS) bereitgestellt. Der Energie-Anlagen-Dienst enthält außerdem Windkraftanlagen (WEA) Offshore und an Land (5 km landeinwärts) sowie WEA der Küsten-Bundesländer. Alle Anlagen werden erst ab einer bestimmten Zoom-Stufe sichtbar. Quelle: MaStR. In den Anlagen-Attributen ist auch die MaStR-Nr. (SEE) enthalten, mit welcher unter folgender URL (über die "Schnellsuche") weitere Anlagen-Informationen angezeigt werden können: https://www.marktstammdatenregister.de/MaStR. Bei Daten-Fehlern wenden Sie sich bitte an die Bundesnetzagentur (BNetzA).

Energie-Anlagen (WMS)

Dieser Dienst stellt Windkraftanlagen (Offshore und Küste) sowie PV-Anlagen dar. Hierfür werden wöchentlich aktuelle Daten der Stromerzeugungseinheiten aus dem Marktstammdatenregister (MaStR) heruntergeladen und als Geodaten-Dienst (WMS und WFS) bereitgestellt. Der Dienst beinhaltet einen Layer mit Windkraftanlagen (WEA) Offshore und an Land (5 km landeinwärts) sowie einen Layer mit allen Windkraftanlagen der Küsten-Bundesländer. Die Offshore-WEA werden auch geclustert mit der Anlagen-Anzahl angezeigt. Zusätzlich gibt es einen PV-Anlagen-Layer mit einer Leistung > 100kWh. Alle Anlagen werden erst ab einer bestimmten Zoom-Stufe sichtbar. Quelle: MaStR. In den Anlagen-Attributen ist auch die MaStR-Nr. (SEE) enthalten, mit welcher unter folgender URL (über die "Schnellsuche") weitere Anlagen-Informationen angezeigt werden können: https://www.marktstammdatenregister.de/MaStR. Bei Daten-Fehlern wenden Sie sich bitte an die Bundesnetzagentur (BNetzA).

Modellierung von Strömungen über Bodenformen in Tidegebieten

Das Ziel dieses Projekts besteht in der Analyse der Strömungsmuster über subaquatischen Bodenformen in Tidegebieten mit Hilfe hochauflösender numerischer Modelle. In Flüssen, nahe der Küsten und in größeren Tiefen sind Bodenformen weit verbreitet und reflektieren Strömung und Sedimenttransportwege, während sie gleichzeitig einen starken Effekt auf die Strömung ausüben. Diese Effekte sind darüber hinaus von hoher sozio-ökonomischer Bedeutung, z.B. hinsichtlich der Schiffbarkeit von Flussmündungen und der Sicherheit von Offshore-Konstruktionen. Bedingt durch Hydrodynamik und dem Vorkommen sandiger Sedimente sind flache Tidegebiete durch die Entwicklung großer Felder komplexer Bodenformen gekennzeichnet. Strömungsmuster über diesen Bodenformen unterscheiden sich grundsätzlich von Strömungen über gleichmäßigen, idealisiert zweidimensionalen (2D) Bodenformen, die in Strömungskanälen und numerischen Modellen bisher betrachtet werden. Natürlichen Bodenformen sind dagegen intrinsisch dreidimensional (3D) mit komplexen Profilen, gekennzeichnet durch geschwungene Dünenrücken, Kolke, Bifurkationen, Diskontinuitäten und niedrige Leewinkel. In Küstengebieten sorgt die tidebedingte Strömungsumkehr für zusätzliche Komplexität in der Interaktion zwischen Bodenformen und Hydrodynamik. Die entsprechenden Strömungsmuster sind weitgehend unbekannt, insbesondere der Einfluss der Dreidimensionalität der Bodenformen auf die Gezeitenströmung, auch bedingt durch die Schwierigkeit, Strömungsgeschwindigkeiten und Turbulenz synoptisch mit ausreichender räumlicher und zeitlicher Auflösung zu messen. Im Rahmen der hier beschriebenen Studie wird ein dreidimensionales Transportmodell mit dem Modellsystem Delft3D erstellt, um Strömungen in natürlichen Bodenformfeldern mit entsprechend charakteristischer Morphologie zu simulieren. Dazu soll ein bestehendes und zur Simulierung von 2D Bodenformen genutztes Modell erweitert und zur Analyse der Strömungen über 3D Bodenformen verwendet werden. Mit diesem neuen Modell wird zum ersten Mal ermöglicht, Strömungsmuster und Turbulenz über natürlichen Bodenformfeldern unter realistischen Bedingungen, insbesondere unter Berücksichtigung der Umkehr der Gezeitenströmung, zu modellieren und den Einfluss einzelner morphologischer Elemente sowie deren Interaktion herauszuarbeiten. Diese Ergebnisse dienen schließlich der Optimierung und Parametrisierung kleinskaliger Teilprozesse in großmaßstäblichen hydro- und morphodynamischen Modellsystemen.

Planungswerkzeuge für die energetische Stadtplanung

Im Projekt 'Planungswerkzeuge für die energetische Stadtplanung sind erste Ansätze zur energetischen Stadtplanung auf Basis des Energiemodells URBS entwickelt worden. Die Analyse erlaubt eine Einteilung der Stadt in Vorranggebiete bezüglich der Wärmeversorgung. Die Arbeit basiert auf verschiedenen Analysemodulen. Der erste Schritt besteht in der Erstellung einer Gebäudedatenbank. Alle Gebäude der Stadt sollen hinsichtlich ihrer Geometrie, des Gebäudealters, der Bauweise, des aktuellen Energieverbrauches usw. enthalten sein. Diese Informationen werden dann genutzt, um den gegenwärtigen und zukünftigen Wärmeverbrauch zu bestimmen. Der zukünftige Gebrauch wird unter der Annahme verschiedener Sanierungsmaßnahmen bestimmt. Der erste Schwerpunkt der Arbeit liegt auf einer Analyse der Verdichtung und Ausweitung des bestehenden Fernwärmenetzes. Mit Hilfe der Gebäudedatenbank wird analysiert wo und zu welchen Kosten die Fernwärme ausgebaut werden könnte. Die Erhebungen aus dieser Analyse werden dann im nächsten Schritt an das Optimierungsmodell IJRBS übergeben. Im nächsten Schritt werden verschiedene Wärmeversorgungsmöglichkeiten hinsichtlich der technischen Realisierbarkeit und der wirtschaftlichen Wettbewerbsfähigkeit untersucht. Der zweite Schwerpunkt der Untersuchung liegt auf Wärmepumpen. Hierfür wurde ein eigenes Bodenmodell entworfen. Mit dem Modell kann bestimmt werden, wo welche Menge an Energie aus dem Boden entzogen werden kann, ohne bestimmte Nachhaltigkeitskriterien zu verletzten. All diese Informationen werden in das Energiemodell URBS-Augsburg eingepflegt. Neben der Warme- wird auch die Stromversorgung im Modell abgebildet. Anhand des Modells kann dann untersucht werden welche Technologien und Maßnahmen eingesetzt werden sollten um gesetzte Klimaschutzziele zu erreichen. Ein entscheidendes Ergebnis des Modells zeigt die starke Abhängigkeit der lokalen Entwicklung in Augsburg von der allgemeinen Entwicklung der Stromerzeugung in Deutschland. Wenn eine überregionale Lösung beispielsweise mit viel off-shore Wind und Ansätzen wie Desertec realisiert wird, dann wird in Augsburg durch die Optimierung wenig eigner Strom erzeugt, Kraft- Wärme-Kopplung und Fernwärme werden nicht ausgebaut. Städtische Klimaschutzziele sollten in diesem Fall durch Einsparungsmaßnahmen im Gebäude-Wärmebereich vorangetrieben werden. Ist die Entwicklung hin zu klimaneutralem Strom in Deutschland schleppend, dann muss in Augsburg viel mehr 'grüner ' Strom erzeugt werden. Hier kann dann der Kraft-Wärme-Kopplung eine zentrale Rolle zukommen. Die Ausweitung dieses Ergebnisses ist dringend notwendig, da sie für die aktuelle politische Diskussion von zentraler Bedeutung sind.

BAW seit sechs Jahren auch 'offshore' aktiv - Die Sicherheit der Windenergieanlagen auf dem Meer muss gewährleistet sein

Da beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen großenteils technisches Neuland betreten wird, gilt es, dafür den 'Stand der Technik' zu entwickeln und in Standards und Normen festzuhalten. Den Anteil der erneuerbaren Energien zu steigern, ist ein wichtiges energiepolitisches Ziel der Bundesregierung. Dabei soll die Windenergie auf dem Meer einen wesentlichen Teil der zukünftigen Energieversorgung sicherstellen. Im Vergleich zu den Bedingungen an Land (onshore) treten auf dem Meer (offshore) hohe stetige Windgeschwindigkeiten auf, sodass hohe Erträge zu erwarten sind. Offshore-Windparks sollen von der Küste und den Inseln aus nicht sichtbar sein, und sie sollen außerhalb der Küsten-Nationalparks Wattenmeer und Boddengewässer liegen. Deshalb werden Windpark-Projekte vorwiegend in großer Entfernung zur Küste und in großen Wassertiefen geplant. Sie liegen damit in der sogenannten 'ausschließlichen Wirtschaftszone' (AWZ) der Bundesrepublik Deutschland. Dies ist das Gebiet außerhalb der 12-Seemeilen-Zone bis zu einer Entfernung von 200 Seemeilen. Die Windenergieanlagen müssen dort in Wassertiefen bis zu 50 m errichtet werden. Aufgrund der anspruchsvollen Bedingungen - große Wassertiefen, starke Wind- und Wellenbelastungen, weite Entfernungen von der Küste - ist die in Deutschland geplante und begonnene Errichtung von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) weltweit einmalig. Diese schwierigen Randbedingungen machen eine sorgfältige Planung notwendig. Das zuständige Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) hat bisher 28 Windparks unter der Auflage genehmigt, dass die Antragsteller planungsbegleitend bis zur Baufreigabe die Einhaltung des Standes der Technik nachweisen müssen. Da hier aber großenteils technisches Neuland betreten wird, musste und muss ein solcher Stand der Technik überhaupt erst geschaffen werden. Das BSH gibt Standards als technische Regelwerke für Offshore-Windenergieanlagen heraus, die unter Mitwirkung von Expertengruppen erarbeitet und weiterentwickelt werden. In diesen Standardisierungsprozess bringt die BAW ihr vorhandenes wasserbauliches und geotechnisches Expertenwissen ein und berät das BSH bei den technischen Fragen während des Genehmigungsprozesses. So sind im Rahmen der Freigabeprozesse umfangreiche technische Unterlagen der Antragsteller zu bearbeiten. Dabei werden immer wieder wesentliche fachliche Risiken für die Errichtung und den sicheren Betrieb deutlich, die in aufwändigen Fachgesprächen und Fachbeiträgen behoben werden müssen. Sie resultieren aus der Komplexität der Aufgabenstellung und der Randbedingungen, die nachfolgend beispielhaft betrachtet werden.

Innovatives Design- und Fertigungskonzept zur Steigerung der Leichtbaupotenziale im Stahlbau

Online-Lastberechnung anhand von (Standard) Anlagensignalen

Zuverlässige Lastermittlung an Windenergieanlagen erfordert einen hohen messtechnischen Aufwand und wird im Wesentlichen nur an einzelnen Anlagen durchgeführt. Für den weitaus größten Teil der aufgestellten WEAs liegen daher keine Informationen über die Belastungshistorie vor. Im Rahmen dieses Projekts sollen daher Möglichkeiten untersucht werden, wie aus einfach zu ermittelnden Anlagensignalen auf die aktuelle Lastsituation geschlossen werden kann.

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